Világítástechnikai alapfogalmak
- Látásunk révén szerezzük meg az érzékszerveink által felfogott teljes információmennyiség közel 90 %-át. - Mit látunk? Hogyan látjuk mindezt? - Vizuális környezet - Belsőtér, fény - Belsőtér: passzív komponens Fény: aktív komponens - Belsőtér kialakítása: építész feladata - Fény biztosítása: természetes világítás: építész mesterséges vil.: világítástechnikus feladata
!
Vizuális környezet = „belsőtér” * fény
1
λ~1/f
FÉNY
λ=c/f
közép; hosszú
Optikai színkép
URH; rövid;
Rádióhullámok
Mikrohullám
Röntgen
Gamma
Kozmikus
- Elektromágneses sugárzás - Az elektromágneses színkép:
λ [m]
10-14
10-8 10-7
10-3
10-1
FÉNY Az optikai tartomány felosztása: Ultraibolya sugárzás (UV)
Infravörös sugárzás (IR) Látható sugárzás : FÉNY
-
Infravörös (IR)
IR-A
IR-C
Látható sugárzás
UV-A
UV-B
UV-C
Ultraibolya (UV)
IR-B
-
λ [nm]
100
280 315
400
380
1400
3000
1 mm
780
2
Látható sugárzás
380
780
3
UV-A (315-400 nm): jótékony hatású az emberi szervezetre, mert elősegíti a csontképződést és a barnulást. Ugyanakkor a többi UV-sugárzáshoz hasonlóan károsítja a kollagénrostokat, hozzájárulva így a bőr öregedéséhez. Roncsolja a bőrben levő A-vitamint is. Korábban kevéssé veszélyesnek tartották, de közvetve képes károsítani a DNS-t, így a bőrrák kialakulásában is szerepet játszhat. UV-B (280-315 nm): normális esetben elnyeli a Föld ózonrétege. Közvetlenül károsítja a DNS-t, így bőrrákot okozhat. Az erős napsugárzás a szemet is károsíthatja. Daganat (2001-ben)
Esetszám
Daganat
Esetszám
1. Tüdő
8827
7. Prosztata
2304 2175
2. Kolorektális (vastag- és végbél)
7600
8. Gyomor
3. Bőr
6379
9. Húgyhólyag
2091
4. Emlő
5730
10. Vese
1535
5. Nyirok- és vérképzőrendszer
3034
11. Hasnyálmirigy
1466
6. Ajak- és szájüreg
2993
12. Melanoma
1286
UV-C (200-280 nm): teljesen elnyeli a földi légkör UV-C: germicid lámpák IR hatása
4
LÁTÁS - Közel féltér (2 szemmel) - Térlátás (!) (2 szemmel) - Látótér tengelye (2-3°) éles látás - Perifériális látás – háttérinfo.
- Alkalmazkodó képességek: - ADAPTÁCIÓ (időtartamok) - AKKOMODÁCIÓ
- V(λ) láthatósági görbe
V(λ) láthatósági görbe
5
V(λ) láthatósági görbe
szemet ért hatás
szem érzékenysége
Φeλ[W]
fényérzet
Φ
V(λ)
λ
1
[lm]
=
* 0 380
λ 780 [nm]
380
780
λ [nm]
λ 380
780 [nm]
Fényáram:
6
LÁTÁS -
-
Közel féltér Térlátás (!) Látótér tengelye (2-3°) éles látás - Perifériális látás – háttérinfo. Alkalmazkodó képességek: - ADAPTÁCIÓ (időtartamok) - AKKOMODÁCIÓ V(λ) láthatósági görbe
fényérzet : FÉNYÁRAM, jele: Φ (fi), mértékegysége: lumen [lm] - Logaritmikus érzékelés - Mennyiséget: pálcikákkal Minőséget (színeket): csapokkal érzékeljük - (Színeket este nem látunk !) -
7
8
Csapok spektrális érzékenysége
9
Vizuális környezet = „belsőtér” * fény
Fénytechnikai alapfogalmak 1.) Fényáram: Φ, mértékegysége: lumen [lm]
példa: Normál izzó: Teljesítmény: 100 W Fényáram: 1350 lm Kompakt fénycső: Teljesítmény: 24 W Fényáram: 1500 lm
10
Fénytechnikai alapfogalmak 2.) Megvilágítás: E, mértékegysége: lux [lx]
dΦ
dA
11
Fénytechnikai alapfogalmak 2.) Megvilágítás: E, mértékegysége: lux [lx]
„pont és környezete” – példa a táblánál
12
Fénytechnikai alapfogalmak 3.) Fényerősség: I, mértékegysége: candela [cd]
Síkszög értelmezése:
Térszög értelmezése:
Fénytechnikai alapfogalmak 2
4.) Fénysűrűség: L, mértékegysége: [cd/m ]
13
Fénytechnikai alapfogalmak 2.) Megvilágítás: E, mértékegysége: lux [lx] 4.) Fénysűrűség: L, mértékegysége: [cd/m ]
„pont és környezete” – példa a táblánál
14
Σ 1.) Fényáram: Φ, mértékegysége: lumen [lm] 2.) Megvilágítás: E, mértékegysége: lux [lx] 3.) Fényerősség: I, mértékegysége: candela [cd] 4.) Fénysűrűség: L, mértékegysége: [cd/m2 ]
1.) Fényáram: Φ(λ), mértékegysége: lumen [lm] 2.) Megvilágítás: E(λ), mértékegysége: lux [lx] 3.) Fényerősség: I(λ), mértékegysége: candela [cd] 4.) Fénysűrűség: L(λ), mértékegysége: [cd/m ]
15
Fénytechnikai alapfogalmak Megjegyzések: 1.) Cosinus törvény – „súrló fény”
E2
E1
E2=E1*cosγ
Fénytechnikai alapfogalmak Megjegyzések: 2.) Színhőmérséklet fogalma
Égbolt, felhő, Nap
16
Fénytechnikai alapfogalmak Megjegyzések: 3.) Kruithof diagram
Fénytechnikai alapfogalmak Megjegyzések: 4.) Színvisszaadás fogalma (Ra [0-100%])
17
Fény Látás
Vizuális környezet = „belsőtér” * fény
L(λ)
=
?
*
E(λ)
18
Vizuális környezet = „belsőtér” * fény
Anyag és sugárzás kölcsönhatása során: A beeső sugárzás (fény) a felület hatására megváltozhat: -mennyiségileg -minőségileg -irányában.
19
1.) Mennyiségi változás
Φ0 Φ0
Φρ Φα Φτ 1=
1
=
Φρ + Φα + Φτ
=
0
_+Φ _α + Φ _τ Φρ Φ0
Φ0 Φ0
ρ
+
α
ρ(λ) + α(λ)
+
τ(λ)
1=
/Φ
+
τ
spektrális anyagjellemzők
Sok esetben – egyszerűsítés
1≈
ρ(λ) + α(λ)
+
τ(λ)
20
Anyag és sugárzás kölcsönhatása során: A beeső sugárzás (fény) a felület hatására megváltozhat: -mennyiségileg -minőségileg -irányában.
2.) Minőségi változás
A felület lehet: -Nem színes (fehér, fekete, szürke) -Színes (piros, zöld, stb.)
TORZÍTHAT !
21
Milyen a felület színe? ρ(λ) 1
=?
~ fehér
=?
~ fekete
0 λ 380
780 [nm]
ρ(λ) 1
0 λ 380
780 [nm]
Milyen a felület színe? ρ(λ) 1
=?
~ szürke
=?
~ narancs
0 λ 380
780 [nm]
ρ(λ) 1
0 λ 380
780 [nm]
22
Néhány példa (1)
Látható sugárzás
380
780
Φeλ[W]
ρ(λ) 1
1
*
0 380
1
= 0
λ 780 [nm]
0 380
λ 780 [nm]
λ 380
780 [nm]
Néhány példa (2)
Φeλ[W]
ρ(λ) 1
1
*
0
1
0
λ 380
780 [nm]
!
= 0 λ 380
780 [nm]
λ 380
780 [nm]
23
Anyag és sugárzás kölcsönhatása során: A beeső sugárzás (fény) a felület hatására megváltozhat: -mennyiségileg -minőségileg -irányában.
3.) Irányváltozás
☺ pl.: lézersugár
24
Irányváltozás - Alapesetek: A B
A α
B
α α
Fényes felület tükör
A B
Matt felület
Irányváltozás - Alapesetek:
α
0 α
homokfúv. üv.
átlátszó üveg B
B
A A
0α tejüveg B
A
25
Vizuális környezet = „belsőtér” * fény
26
Vizuális környezet = „belsőtér” * fény
L
=
ρ α τ
*
E
Vizuális környezet = „belsőtér” * fény
L(λ)
=
ρ(λ) α(λ) τ(λ)
*
E(λ)
27
MSZ 12464-1 Európai szabvány Fény és világítás – Munkahelyek világítása
28
