ملاقات با فردی که اندازه های طول، مساحت، حجم و وزن را درک نمی کند، دشوار است. محاسبه زمان یا تعیین دما دشوار نیست. اما اگر از کسی در مورد کمیت های فتومتریک بپرسید، در بیشتر موارد نمی توانید انتظار پاسخ روشنی داشته باشید. در همین حال، ما در تماس دائمی با نور طبیعی یا مصنوعی زندگی می کنیم. این بدان معناست که ما باید یاد بگیریم که آن را به نحوی ارزیابی کنیم.

البته، چنین ارزیابی همیشه توسط همه انجام می شود، اما اغلب - صرفاً در سطح ادراک ذهنی: آیا نور کافی وجود دارد یا خیر. با این حال، چنین "درجه بندی" دقیقاً ذهنی است و می تواند خطاهای قابل توجهی ایجاد کند. عواقب چنین ارزیابی های نادرستی را نمی توان دست کم گرفت - هم نور ناکافی و هم بیش از حد آن بر اندام های بینایی فرد و وضعیت روانی-عاطفی او تأثیر منفی می گذارد.

در همین حال، ارزش ویژه ای وجود دارد - روشنایی، که ارزش آن توسط قوانین قانونی در زمینه ساخت و ساز و بهداشت تنظیم می شود. یعنی روشنایی دقیقاً معیار کیفیتی است که به شما امکان می دهد سازماندهی سیستم روشنایی داخلی را به درستی ارزیابی کنید. در این مقاله در مورد این پارامتر و سایر کمیت های فتومتریک مرتبط با آن صحبت خواهیم کرد و خواهیم دید که چگونه می توان از آن در یک کاربرد عملی استفاده کرد.

به دلیل عادت ریشه‌دار، بسیاری همچنان بر این باورند که ارزیابی روشنایی اتاق را می‌توان در واحدهای انرژی - وات انجام داد. این تصور غلط به راحتی توضیح داده می شود - ما با این کلیشه پایدار به عنوان میراثی از زمان تسلط کامل لامپ های رشته ای باقی مانده ایم.

لامپ های رشته ای با مصرف برق مختلف - 15، 25، 40، 60، 75، 100، 150 وات و بیشتر تولید شدند. و هر صاحب یک خانه یا آپارتمان از تجربه خود می دانست که برای روشنایی معمولی اتاق نشیمن، به عنوان مثال، باید سه لامپ 60 واتی را به یک لوستر بپیچد، برای یک چراغ رومیزی یک "زاغی" کافی است. آشپزخانه ای که برای خرید یک آشپزخانه صد واتی و غیره نیاز دارد.

به هر حال، میراث واضح این امر هنوز هم رویه ای است که تولید کنندگان لامپ از آن استفاده می کنند - برای نشان دادن روی بسته بندی آنها، علاوه بر مصرف برق، بازده نوری که در قدرت معادل لامپ های رشته ای قدیمی بیان می شود.

بنابراین بیایید اولین چیز را به خاطر بسپاریم - نه شار نوری ساطع شده توسط یک لامپ و نه روشنایی سطح ناشی از آن با وات اندازه گیری نمی شود. وات های نشان داده شده بر روی بدنه دستگاه، میزان برق مصرفی لامپ است که با تغییرات فیزیکی خاصی، به نور مرئی تبدیل می شود.

برخی از افراد از نسل قدیمی تر به طور کلی اطمینان دارند که خروجی نور وسایل روشناییاندازه گیری شده در شمع به هر حال، این چندان دور از واقعیت نیست و چرایی آن در ادامه مشخص خواهد شد. اما باز هم، این اصلاً روشنایی نیست.

بنابراین منطقی است که مقادیر اصلی نورسنجی را به ترتیب از منبع نور گرفته تا سطح روشن در نظر بگیریم. بیایید فوراً رزرو کنیم - درک این موضوع برای یک فرد ناآماده بسیار دشوار است. بنابراین، ما سعی می کنیم ارائه را تا حد امکان ساده کنیم و آن را با فرمول های دست و پا گیر نکنیم. به طوری که صرفاً یک درک کلی از موضوع وجود دارد.

شار نورانی

نور همانطور که مشخص است ماهیت موجی دارد. در یک محدوده طول موج مشخص تابش الکترومغناطیسیتوسط اندام های بینایی انسان درک می شود، یعنی قابل مشاهده می شود. مرزهای تقریبی این محدوده از 400÷450 نانومتر (قسمت قرمز طیف) تا 630÷650 (ناحیه بنفش) است.

امواج الکترومغناطیسی حامل انرژی هستند - این انرژی خورشید است که زندگی روی زمین را فراهم می کند. اما بیایید از دسته بندی های نجومی دور شویم و به منابع نور معمولی برگردیم.

بنابراین، از آنجایی که یک منبع نور ساطع می کند، این به معنای تابش و انتقال انرژی خاصی است. مقدار این انرژی تابشی (We) منتقل شده در واحد زمان را شار تابشی (Fe) می گویند. و بر حسب وات اندازه گیری می شود.

با این حال، ما در مورد نور، یعنی درک رنگ توسط دید انسان صحبت می کنیم. و تخمین مقدار انرژی "توسط چشم" به معنای ایجاد سریع خطای بزرگ است. به عنوان مثال، دو منبع با قدرت تابش برابر، اما با رنگ های مختلفدرخشش نیز توسط چشم متفاوت درک می شود.

برای یکسان سازی این پارامتر، یک کمیت فیزیکی ویژه - شار نوری (F) معرفی شد. این نیز نشان دهنده قدرت شار تابشی است، اما تنها بخشی از آن است که توسط چشم انسان سالم به طور متوسط ​​درک می شود.

شار نوری را می توان بر حسب وات (این نشانگر انرژی است) یا با لومن (نشانگر نور) اندازه گیری کرد. در عمل معمولا از لومن ها استفاده می شود.

برای مقدار دقیق یک لومن، تابش از قسمت مرکزی و سبز طیف مرئی، با طول 555 نانومتر، به عنوان استاندارد در نظر گرفته شد.

بنابراین، پذیرفته شده است که یک شار تابشی با طول موج 555 نانومتر و مقدار 1 وات مربوط به 683 لومن است. چرا چنین ضریب عجیبی؟ فقط تایید نهایی این واحد در سیستم SI در سال 1979 انجام شد و اولین آزمایشات در نورسنجی با معرفی نشانگر انجام شد. شار نورانیمدتها قبل از آن شروع به تولید کرد. در آن زمان، زمانی که روشنایی الکتریکی هنوز وجود نداشت و یک شمع معمولی به عنوان منبع نور کم و بیش پایدار و "مرجع" عمل می کرد. و نسبت فعلی انرژی وات و لومن سبکبا گذشت زمان مجدداً محاسبه شد و به امروز منتقل شد.

یک بار دیگر به شما یادآوری می کنیم که وات های ذکر شده در بالا، که می توانند برای اندازه گیری شار نور نیز استفاده شوند، هیچ ارتباطی با وات های نشان داده شده در بسته بندی لامپ ندارند. این میزان مصرف لامپ را نشان می دهد، یعنی مقدار انرژی که از شبکه می گیرد. ما باید بیشتر نگران بازده نور پرانرژی آن باشیم - این که چقدر انرژی تابشی مرئی را "بیرون خواهد داد". بنابراین، هنگام انتخاب یک لامپ، بسیار صحیح تر است که به قیاس های نسبی زودگذر در وات توجه نکنید، بلکه به مقدار مشخص شده شار نور در لومن ها توجه کنید.

خروجی نورانی

این مقدار از نظر عملی بسیار جالب است، زیرا اساساً کارایی منبع نور را مشخص می کند. مهم است که یک لامپ را نه بر اساس مصرف برق آن، بلکه بر اساس نحوه استفاده از این نیرو در هنگام تبدیل به انرژی نور انتخاب کنید.

بنابراین، مقدار بازده نوری نشان می دهد که در هنگام تبدیل یک وات انرژی مصرف شده، چه مقدار شار نوری توسط لامپ تولید می شود. واضح است که در لومن بر وات (lm/W) اندازه گیری می شود.

تبدیل یک نوع انرژی به نوع دیگر به روش های مختلفی انجام می شود. به عنوان مثال، در لامپ های رشته ای معمولی از اصل مقاومت استفاده می شود - درخشش توسط یک سیم پیچ قرمز داغ با مقاومت الکتریکی بالا ایجاد می شود. واضح است که این امر با تلفات حرارتی عظیم همراه است. دستگاه‌های روشنایی مدرن بر اساس اصول درخشش ماتریس‌های نیمه‌رسانا در هنگام عبور جریان یا یونیزه شدن مخلوط‌های گازی انتخاب شده، کارآمدتر هستند. در اینجا، انرژی کمتری برای گرم کردن غیر ضروری هدر می رود.

قبلاً در بالا ذکر شد که اوج درک طبیعی نور توسط چشم انسان در طول موج 555 نانومتر رخ می دهد. و در شرایط ایده آل، با دگرگونی کامل انرژی الکتریکیدر یک شار نوری تک رنگ با طول موج مشخص شده، یعنی بدون تلفات مطلق، از نظر تئوری می توان به خروجی نور 683 lm/W دست یافت. این منبع نور ایده آل نامیده می شود که متأسفانه در طبیعت وجود ندارد.

جدول زیر نشان می دهد ویژگی های مقایسه ایبرای رایج ترین لامپ های مورد استفاده در زندگی روزمره - رشته ای، فلورسنت و LED. به وضوح قابل مشاهده است که استفاده از منابع نور مدرن چقدر مقرون به صرفه تر می شود، یعنی چگونه بازده نور افزایش می یابد.

(مقادیر جدول تقریبی است. در هر دسته از لامپ ها ممکن است انحرافاتی در یک جهت یا دیگری وجود داشته باشد - این به کیفیت مدل خاص بستگی دارد. اما جدول تصویر کلی را کاملاً واضح نشان می دهد).

شار نورانی، Lm	لامپ های رشته ای		لامپ های فلورسنت		لامپ های ال ای دی
	مصرف شده است قدرت، دبلیو	خروجی نورانی lm/W	مصرف شده است قدرت، دبلیو	خروجی نورانی lm/W	مصرف شده است قدرت، دبلیو	خروجی نورانی lm/W
250	20	12.5	5÷7	41.7	2÷3	100
400	40	10	10÷13	36.4	4÷5	88.9
700	60	11.7	15÷16	45.2	6÷10	87.5
900	75	12	18÷20	47.4	10÷12	81.8
1200	100	12	25÷30	43.6	12÷15	88.9
1800	150	12	40÷50	40	18÷20	94.7
2500	200	12.5	60÷80	38.5	25÷30	90.9

مقدار بازده نوری خاص همیشه نیست، اما هنوز توسط برخی از تولیدکنندگان لامپ بر روی بسته بندی آنها مشخص می شود. این ممکن است کتیبه "خروجی نور" یا "اثر روشنایی" باشد. در غیر این صورت، تشخیص آن با تقسیم شار نوری پلاک نام بر مصرف برق مشخص شده آسان است.

کاملاً بدیهی است که از بین تمام لامپ های مورد استفاده در شرایط خانگی، بهترین شاخص های بازده نوری هستند. دستگاه های LED- برای آنها این رقم به 100 لیتر بر وات می رسد و حتی ممکن است کمی بالاتر باشد. اما پیشرفت متوقف نمی شود و توسعه دهندگان یک نسخه قریب الوقوع را اعلام می کنند تولید سریاللامپ هایی با بازده نوری حدود 200 لیتر بر وات. اما منبع ایده آل هنوز خیلی دور است...

به هر حال، دانشمندان توانستند بازده نوری خورشید را تخمین بزنند، و آنقدر هم بالا نیست: تقریباً 93 lm/W.

در مورد بازده نوری منابع نور انواع مختلفدر فیلم زیر نیز این موضوع توضیح داده شده است:

ویدئو: راندمان نورانی چیست و کاربرد عملی این پارامتر چیست؟

قدرت نور

در فیزیک مفهوم منبع نقطه ای نور وجود دارد - تابش را دقیقاً در همه جهات منتشر می کند. در عمل، اگر این اتفاق بیفتد، بسیار نادر است، و حتی پس از آن - با کمی ساده سازی مفاهیم. در واقع، شار نور در جهات مختلف ناهموار است. و برای تخمین، فرض کنید، چگالی فضایی آن، آنها با قدر شدت نور عمل می کنند. و برای درک چیستی آن، باید مفهوم زاویه جامد را نیز به خاطر بسپارید.

بیایید با هندسه شروع کنیم. بنابراین، زاویه جامد بخشی از فضا است که همه پرتوهایی را که از یک نقطه ساطع می‌شوند و سطح خاصی را قطع می‌کنند، متحد می‌کند (به آن سطح فرعی می‌گویند). البته در نورسنجی، این یک سطح روشن است. این زاویه در مقادیر ویژه - استرادیان (sr) اندازه گیری می شود و معمولاً در فرمول ها با نماد نشان داده می شود. Ω .

بزرگی زاویه جامد نسبت مساحت سطح فرورفته به شعاع کره است.

Ω = S/R²

یعنی اگر مثلاً کره ای به شعاع یک متر را در نظر بگیریم، آنگاه یک زاویه جامد از یک استرادیان، نقطه ای از سطح آن را به مساحت یک "برش" می دهد. متر مربع.

چرا این را می دانید؟ واقعیت این است که مفهوم شدت نور مستقیماً با زاویه جامد مرتبط است. به طور خاص، یک شار نورانی یک لومن، که در فضایی محدود شده با زاویه جامد یک استرادیان منتشر می شود، دارای شدت نوری یک کاندلا است. از نظر ریاضی، این رابطه به شکل زیر است:

I = Ф/Ω

و اگر در مورد شدت انرژی نور برابر با یک کاندلا صحبت کنیم، این 1/683 W/sr است.

به هر حال، کندلا یکی از هفت واحد اساسی سیستم SI است.

Candela در لغت به معنای شمع در لاتین است. این دقیقاً همان "یادگار گذشته" است که قبلاً در بالا ذکر شد ، اما به وضوح کل ارتباط مقادیر را نشان می دهد.

بیایید در شکل توضیح دهیم:

بنابراین، یک منبع نور نقطه ای وجود دارد - یک شمع. فتیله سوزان آن با نیروی یک کندلا نور ساطع می کند (مورد 1).

در فضایی محدود شده با زاویه جامد برابر با یک استرادیان (مورد 2)، شار نوری (مورد 3) برابر با یک لومن منتشر می شود. در فاصله معینی از منبع (شعاع کره - موقعیت 4) این جریان سطح یک منطقه خاص را روشن می کند (موقعیت 5). با نگاهی به آینده، بلافاصله خواهیم گفت که اگر مساحت برابر با یک متر مربع باشد، در چنین شرایطی در این "نقطه نورانی" روشنایی برابر با یک لوکس (lx) فراهم می شود.

اگر به شمع به عنوان منبع نور مرجع برگردیم، محاسبه شار نوری کل آن آسان است. یک کره کامل دارای زاویه جامد 4π است، یعنی با کمی گرد شدن برابر با 12.56 استرادیان است. این به این معنی است که یک شمع که نور یک کندلا را در همه جهات ساطع می کند، شار نوری کل 12.56 لومن تولید می کند.

جالب است که چندی پیش تابش منابع نور "در شمع" ارزیابی شد. به عنوان مثال، آنها گفتند که شما به یک "لامپ برای شصت شمع" نیاز دارید. فروشندگان و خریداران یکدیگر را کاملاً درک می کردند - یک لامپ رشته ای 60 واتی خریداری شد، اگرچه در واقع، این مقادیر به هیچ وجه به یکدیگر مرتبط نیستند. در این مورد، از نقطه نظر فیزیک، ارتباطی ندارند. و آنچه خنده دار است این است که به حقیقت نزدیک بود.

بیایید ببینیم - 60 شمع 12.56 لومن در مجموع 753.6 لومن می دهد. بیایید به جدول بالا نگاه کنیم - یک لامپ رشته ای با مصرف 60 وات دارای شار نوری تقریباً 700 لومن است. خیلی نزدیک!

اما، تکرار می کنیم، ارزیابی صحیح منابع نور هنوز باید در لومن انجام شود.

روشنایی نور

پارامتر دیگری که ارزش توجه دارد، روشنایی منبع نور است. واقعیت این است که عملا نیازی به پرداختن به منابع نقطه ای نیست. یعنی اکثر منابع نوعی خاص دارند سطح تابشی. و با شار نوری یکسان، اما ناحیه تابش نور متفاوت، با دید متفاوت درک خواهد شد.

یعنی در اصل، روشنایی قدرت نور ساطع شده از یک واحد سطح معین از سطح مرئی منبع نور است.

واضح است که واحد روشنایی کاندلا بر متر مربع خواهد بود.

این یک ارزش مهم است، زیرا اندام های بینایی، هنگام نگاه کردن به منبع نور، نه به شدت نور، بلکه به روشنایی واکنش نشان می دهند. وقتی ارزش آن زیاد باشد (بیش از 160 هزار کندل در هر متر مربع)، نور می تواند باعث تحریک چشم، درد و اشک ریزش شود. به همین دلیل است که تولید کنندگان روشنایی لامپ هایی با لامپ های مات تولید می کنند. بدون از دست دادن شار نوری، تشعشع به طور خاص از یک رشته رشته ای یا LED با مناطق کوچک آنها نمی آید، بلکه از سطح بسیار بزرگ تری از لامپ می آید. این درخشش برای شبکیه چشم بسیار ایمن‌تر است و با دید بسیار راحت‌تر درک می‌شود.

روشنایی سطح

بالاخره به نورپردازی رسیدیم. این مقدار را می توان بیشترین کاربرد را در نظر گرفت، زیرا روشنایی یک منطقه خاص است که ارزیابی می شود کار عمومیوسایل روشنایی

به طور تصویری، روشنایی (E) چگالی سطحی شار نوری (F) است که در یک منطقه خاص (S) توزیع شده است. اگر کمی ساده تر به آن بپردازیم، می توان آن را با فرمول زیر بیان کرد:

همانطور که در بالا دیدیم، یک لومن شار نوری در مساحت یک متر مربع، روشنایی برابر با یک لوکس (lx) ایجاد می کند.

روشنایی به عوامل مختلفی بستگی دارد، حتی اگر ویژگی های منبع نور را در نظر نگیرید.

• در مرحله اول، هر چه منبع از سطح روشن دورتر باشد، مساحت "نقطه نور" بزرگتر است (مخروط زاویه جامد را به خاطر بسپارید). یعنی شار نوری روی آن توزیع می شود منطقه بزرگتر. علاوه بر این، همانطور که به یاد داریم، این وابستگی درجه دوم است. یعنی وقتی فاصله به نصف تغییر می کند، روشنایی چهار برابر، سه برابر - نه برابر و غیره کاهش می یابد.

اگر منبع نقطه ای را در نظر بگیریم، می توانیم فرمول کپلر را اعمال کنیم:

ما معنای مقادیر موجود در فرمول را تکرار نمی کنیم - آنها در بالا آورده شده اند.

• ثانیاً، فرمول کپلر نشان داده شده در بالا فقط برای سطحی عمود بر جهت شار نور معتبر است. در واقعیت، البته، این اغلب اتفاق نمی افتد. یعنی در موردی که صفحه روشن در زاویه α نسبت به جهت جریان قرار دارد، باید اصلاحاتی برای آن انجام شود:

E = (I / r²) × cos α.

به یاد داشته باشید - هنگامی که می خواهید یک سطح را تا حد امکان روشن کنید، چراغ قوه را عمود بر آن قرار دهید. اما اگر آن را در یک زاویه قرار دهید، نور به شدت کاهش می یابد، زیرا به نظر می رسد نور در سراسر سطح "لکه دار" شده است.

• ثالثاً، روشنایی یک منطقه خاص به محیط اطراف آن نیز بستگی دارد. واقعیت این است که بیشتر سطوح تمام نوری را که به آنها برخورد می کند جذب نمی کنند، بلکه تا حد زیادی آن را منعکس می کنند. و به این ترتیب آنها خود به منابع اصلی نور تبدیل می شوند.

بیایید آنچه در بخش روشنایی درخشش گفته شد را به یاد بیاوریم. بله، در واقع، روشنایی چنین مناطق نورانی زیاد نیست. اما تابش از یک منطقه مناسب می آید و در نتیجه یک شار نورانی بسیار قابل توجه ایجاد می شود.

و روشنایی چنین سطح روشنایی هم به روشنایی آن و هم به بازتاب پراکنده آن بستگی دارد که نام جداگانه ای دارد - albedo. هر چه آلبدو بالاتر باشد، درخشش بیشتر است. و از آنجایی که روشن تر است، جریان رنگ "ثانویه" بیشتر مورد مطالعه قرار می گیرد.

بعضی ها نمونه های گویانور منعکس شده یک ورق کاغذ سفید با نوردهی تنها 50 لوکس دارای روشنایی 15 cd/m² خواهد بود. درخشش ماه کامل (و همانطور که می دانیم، نور خورشید است که از سطح آن منعکس می شود) با روشنایی 2500 cd/m² مشخص می شود. و سطح برف سفید خالص در یک روز آفتابی به روشنایی تا 3000 cd/m² می رسد. خیلی زیاد!

این پدیده در نورپردازی و طراحیاتاق ها خطوط مدل کاملی از لامپ ها تولید می شوند که به طور ویژه برای هدایت به سمت دیوارها یا سقف ها طراحی شده اند، یعنی این مناطق نورانی هستند که در کار نورپردازی عمومی اتاق گنجانده شده اند. همین اثر هنگام ایجاد سازه های سقفی چند لایه با نور نوار LED استفاده می شود.

به راحتی می توان حدس زد که روشنایی اتاق به سبک انتخابی دکوراسیون آن بستگی دارد. مثلاً همان لامپ در یک اتاق سفید، روشنایی بسیار بیشتری نسبت به لامپ هایی که با رنگ های تیره رنگ شده اند، ارائه می دهد.

از آنجایی که نتیجه نهایی مورد انتظار از عملکرد دستگاه های روشنایی ایجاد نشانگرهای روشنایی راحت و سالم در اتاق است، این مقدار روشنایی سطح است که تابع مقررات است. اقدامات قانونی (SNiP و SanPiN) نشان می دهد که بسته به هدف آنها، چه روشنایی باید در اتاق های مختلف حاصل شود.

بنابراین، SNiP 23-05-95 فعلی در نسخه به روز شده خود (کد قوانین SP 52.13330.2011) شاخص های روشنایی استاندارد زیر را برای ساختمان های مسکونی مشخص می کند:

نوع (هدف) محل	استانداردهای روشنایی مطابق با SNiP فعلی، لوکس
اتاق های نشیمن	150
اتاق کودکان	200
دفتر، کارگاه یا کتابخانه	300
کابینت برای کار نقشه کشی دقیق	500
آشپزخانه	150
اتاق دوش، حمام جداگانه یا ترکیبی، حمام	50
سونا، رختکن، استخر	100
سالن ورودی، راهرو، سالن	50
لابی ورودی	30
پله ها و فرودها	20
کمد لباس	75
اتاق ورزشی (سالن ورزشی).	150
اتاق بیلیارد	300
انباری برای کالسکه یا دوچرخه	30
اتاق های فنی - اتاق دیگ بخار، اتاق پمپ، اتاق کنترل برق و غیره.	20
معابر کمکی، از جمله در اتاق زیر شیروانی و زیرزمین	20
محوطه ورودی اصلی خانه (ایوان)	6
منطقه در ورودی اضطراری یا فنی	4
مسیر عابر پیاده در ورودی خانه به طول 4 متر	4

در این مورد، ارزیابی روشنایی باید در یک صفحه افقی در ارتفاع کف انجام شود. برای پله ها - هم در ارتفاع کف و هم در سکوها و پله های انتقال.

برای ارزیابی سطح روشنایی، از آنها استفاده می شود دستگاه های خاص– لوکس متر آنها از یک آشکارساز نوری با سطح حسگر کروی و یک واحد مبدل با نشانگر آنالوگ (فلش) یا دیجیتالی قرائت ها تشکیل شده اند.

واضح است که لوکس متر یک دستگاه بسیار حرفه ای و گران قیمت است که توسط متخصصان استفاده می شود و مطلقاً نیازی به داشتن آن در خانه نیست. اما درک مقادیر اولیه فتومتریک به هیچ صاحب خانه یا آپارتمان آسیب نمی رساند.

برای چی؟ - ممکن است خیلی ها بپرسند. بله، حداقل برای اینکه بتوانیم به طور مستقل استفاده از منابع نوری خاص را برای دستیابی به برنامه ریزی کنیم روشنایی مورد نیاز. از این گذشته ، سلامتی و خلق و خوی عمومی همه اعضای خانواده به طور مستقیم به آن بستگی دارد.

جایگاه عملی این دانش در بخش بعدی نشریه مورد بحث قرار خواهد گرفت.

دمای رنگ

برای پایان دادن به گفتگو در مورد ویژگی های اصلی منابع نور، لازم است در مورد آنها صحبت کنیم دمای رنگ.

با شاخص های کاملاً مساوی از شار نوری ساطع شده، یک لامپ می تواند یک رنگ زرد گرم، دیگری - سفید خنثی، و سومی، به عنوان مثال، می تواند با سایه سرد آبی بدرخشد. چگونه آنها را با این پارامتر تشخیص دهیم؟ یک مقیاس دمای رنگ ویژه برای این منظور ایجاد شده است.

بیایید فوراً رزرو کنیم - هیچ ارتباطی بین دمای هوا در اتاق یا دمای گرمایش خود منبع نور وجود ندارد. درخشش جسم فیزیکی که تا دمای بالا گرم می شود به سادگی به عنوان یک استاندارد در نظر گرفته می شود.

هر جسمی اگر دمایش بالاتر از صفر مطلق باشد، خودش منبع است تابش مادون قرمز. با افزایش دما، طول موج این تابش تغییر می کند و در یک لحظه خاص به قسمت مرئی طیف می رسد.

احتمالاً همه این را مشاهده کرده اند - هنگامی که گرم می شود، یک میله فلزی ابتدا قرمز می شود، سپس با نور قرمز روشن شروع به درخشش می کند، همانطور که می گویند، "سفید - داغ". و هنگام انجام کار جوشکاری الکتریکی، هنگامی که دمای قوس به سطوح بسیار بالایی می رسد، فلز در حال ذوب می تواند رنگ آبی به دست آورد.

این درجه بندی است که اساس مقیاس دمای رنگ را تشکیل می دهد. با کلوین نشان داده شده است - و در مقیاس می توانید ببینید که لامپ چه نوع درخششی از خود ساطع می کند.

این دمای رنگ معمولاً در برچسب لامپ نشان داده می شود. گاهی اوقات با توضیح متنی یا حتی یک مقیاس مینیاتوری همراه است که نشان می دهد لامپ در کدام ناحیه از طیف مرئی می درخشد.

انتخاب لامپ ها بر اساس دمای رنگ آنها بستگی به نوع محیطی دارد که قصد دارید در اتاق نگهداری کنید. البته، یک عامل ذهنی نیز در اینجا نقش مهمی ایفا خواهد کرد - یعنی ترجیحات صاحبان. و هیچ "دستور العمل" آماده ای برای این وجود ندارد. اما جدول زیر یک نمای کلی توصیه شده از لامپ ها را بر اساس درخشش آنها ارائه می دهد. شاید این به کسی در هنگام انتخاب کمک کند.

دمای رنگ	ادراک بصری	تعاریف احتمالی جو ایجاد شده	برنامه های کاربردی معمولی
2700 K	نور گرم	باز، گرم، دوستانه، دنج، آرامش بخش	اتاق نشیمن، لابی هتل، بوتیک های کوچک، رستوران ها، کافه ها
3000 K	نور سفید	صمیمی، دوستانه، مساعد برای برقراری ارتباط	اتاق نشیمن، کتابخانه، مغازه، دفاتر
3700 K	نور خنثی	دوستانه، مساعد برای برقراری ارتباط، ایجاد احساس امنیت، افزایش توجه	موزه ها و سالن های نمایشگاه، کتابفروشی ها، دفاتر
4100 K	نور سرد	متمرکز کننده، تمیز، شفاف، سازنده	محل های آموزشی، دفاتر طراحی، دفاتر، Bolgitsy، فروشگاه های بزرگ، ایستگاه های قطار
5000 - 6500 K	نور روز سرد	آزاردهنده، بیش از حد روشن، رنگ های برجسته، استریل، خسته کننده در طول زمان	موزه ها، جواهرات فروشی ها، برخی دفاتر در موسسات پزشکی

انجام محاسبات مستقل

همانطور که وعده داده شده بود، این بخش از نشریه الگوریتم محاسبه روشنایی را مورد بحث قرار خواهد داد. به عبارت دقیق‌تر، به‌طور دقیق‌تر، محاسبه دقیقاً جهت مخالف دارد. یعنی ما از قبل مقدار نور طبیعی را می دانیم. و محاسبات باید ما را به این نتیجه برساند که چه تعداد لامپ و با چه شار نوری برای تهیه آن لازم است.

فرمول کلی برای محاسبات

بنابراین، بیایید با فرمولی شروع کنیم که مبنای محاسبات ما خواهد بود.

Fl = (En × Sp × k × q) / (Nc × n × η)

فلوریدا- این شار نوری لامپ است که باید در لامپ نصب شود. یعنی این همان مقداری است که هدف محاسبات است.

یونگ- نورپردازی استاندارد سطوح بسته به نوع اتاق. این مربوط به پارامترهای تعیین شده توسط SNiP و ارائه شده در جدول است، یعنی از مقدار استاندارد شروع می کنیم.

Sp- مساحت سطح روشن. معمولاً در صورت محاسبه روشنایی عمومی، مساحت اتاق در اینجا ظاهر می شود. اما اگر هدف محاسبه روشنایی یک منطقه محلی باشد (به عنوان مثال، منطقه کار) سپس مساحت این ناحیه است که جایگزین می شود.

ک- ضریب تصحیح که اغلب ضریب ایمنی نامیده می شود. معرفی آن چندین شرایط را در نظر می گیرد که بر بازده نوری لامپ ها تأثیر می گذارد. اولاً، بسیاری از لامپ ها با گذشت زمان، پتانسیل انتشار خود را تلف می کنند، یا به عبارت ساده، کم نور می شوند. ثانیاً، انتشار می تواند تحت تأثیر برخی قرار گیرد عوامل خارجی- این غبار بودن اتاق یا مثلاً غلظت بالای بخار است که از انتشار آزاد پرتوهای نور جلوگیری می کند.

از آنجایی که ما در مورد مکان های مسکونی صحبت می کنیم، جایی که بخار متراکم نباید وجود داشته باشد و گرد و غبار با تمیز کردن منظم از بین می رود، بنابراین می توان گروه دوم را کاهش داد. و برای از دست دادن تدریجی تابش، ضریب برای انواع مختلفلامپ ها را می توان به شرح زیر اتخاذ کرد:

لامپ های فلورسنت (تخلیه گاز): 1.2;

لامپ های رشته ای و هالوژن معمولی: 1.1;

لامپ های LED: 1.0.

q- ضریبی که درخشش ناهموار انواع خاصی از لامپ ها را در نظر می گیرد. برابر است با:

برای لامپ های رشته ای و تخلیه گاز لامپ های جیوه ای: 1.2;

برای لامپ های رشته ای فلورسنت فشرده و منابع نور LED: 1.1.

بیایید به مخرج کسر برویم.

Nc- تعداد وسایل روشنایی برنامه ریزی شده برای نصب در اتاق یا در منطقه جداگانه ای که محاسبه برای آن انجام می شود.

n- تعداد بوق های لامپ که برای نصب برنامه ریزی شده است.

احتمالاً واضح است که حاصل ضرب دو مقدار آخر نشان می دهد که چند لامپ برای نصب برنامه ریزی شده است. به عنوان مثال یک لوستر پنج دستی نصب شده است. سپس Nc=1 و n=5. یا قصد دارید اتاق را با دو دستگاه روشن کنید که هر کدام دارای سه لامپ است: Nc= 2، a n=3، اما اگر روشنایی توسط یک دستگاه با یک لامپ تامین شود، هر دوی این مقادیر برابر با یک خواهد بود.

η - فاکتور استفاده از شار نورانی این مقدار تصحیح فاکتورهای زیادی را در رابطه با ویژگی های اتاق و ویژگی های وسایل روشنایی برنامه ریزی شده برای نصب در نظر می گیرد.

از آنجایی که دقیقاً این ضریب است که کمیت ناشناخته باقی می ماند، محاسبات باید با آن آغاز شود.

یافتن ضریب استفاده از شار نوری

این مقدار را می توان یک مقدار تجربی جدولی نامید. این بستگی به مساحت اتاق، محل قرارگیری لامپ، و جهت اصلی شار نور، و تکمیل سطوح شار، دیوارها و کف دارد.

اول از همه، برای ورود به جدول باید به اصطلاح شاخص premises را تعریف کنید. علاوه بر این، ابعاد اتاق را دقیقاً در نسبت طول و عرض در نظر می گیرد، زیرا در اتاق مربعو در یک شکل مستطیلی دراز، شار نور همچنان متفاوت پخش می شود. و ثانیاً ارتفاع لامپ بالای سطح روشن را در نظر می گیرد. همانطور که به یاد داریم، با توجه به الزامات SNiP، روشنایی در یک صفحه افقی در سطح کف ارزیابی می شود.

مهم - گاهی اوقات ارتفاع سقف در یک اتاق با ارتفاع نصب لامپ اشتباه گرفته می شود. اما این هنوز همان چیزی نیست! به عنوان مثال، یک وسیله روشنایی را می توان بر روی دیوار نصب کرد، روی پایه نصب کرد یا روی میز یا میز کنار تخت (چراغ کف یا چراغ رومیزی) قرار داد یا در فاصله معینی از سطح سقف از جریان معلق کرد. لوستر).

فرمول احتمالا چیزی به شما نمی گوید. برای تعیین ایندکس اتاق بهتر است از یک ماشین حساب آنلاین استفاده کنید.

در مقاله قبلی به این سوال پاسخ دادیم که "چقدر نور" لازم است روشنایی عمومی. حالا بیایید در مورد بهترین روش برای روشن کردن گوشه های تاریک اتاق صحبت کنیم: چند لامپ و کدام یک برای روشن کردن مناطق خاص مورد نیاز است. موافق باشید که نور شب بالای تخت کودک و دیوارکوب بالای مبل نیاز به روشنایی متفاوتی دارند.

• 1 از 1

در عکس:

کوچک و جسور: حتی یک لامپ مینیاتوری می تواند سطح روشنایی مورد نیاز شما را فراهم کند.

سطح نورچگالی سطحی شار نوری است که در ناحیه ای با اندازه معین برخورد می کند. در لوکس (lx) اندازه گیری می شود.

تجزیه و تحلیل جدول

محل مورد نظر (ستون) و نوع فعالیت (ردیف) را انتخاب کنید. سطح نور توصیه شده را پیدا کنید (در ستون اول ذکر شده است).

سطوح روشن شده نس، لوکس	اتاق مشترک	دفتر، اتاق کودک	اتاق خواب	آشپزخانه، اتاق غذاخوری	سالن ورودی، راهرو	حمام، توالت
1000	خیاطی	-	-	-	-	-
500	نورپردازی تصویر	طراحی	-	-	-	-
300	-	نشسته خواندن، نوشتن	-	فرآوری مواد غذایی	لوازم آرایشی رویه های فنی	-
200	خواندن؛ غذا	بازی های رومیزی	لوازم آرایشی رویه های منطقی، خواندن در حالت دراز کشیدن	خوردن، سرو کردن	توالت کنار آینه	تراشیدن، شستن
150	اتو کردن	انتخاب کتاب	-	ظرف شستن	پذیرایی از مهمانان	شستن، شستن
100	-	بازی های فضای باز	پرستاری	قرار دادن و بازیابی محصولات	-	-
75	تمیز کردن	تمیز کردن	تمیز کردن	تمیز کردن	لباس پوشیدن تمیز کردن	تمیز کردن
50	-	لباس پوشیدن، ورزش	لباس پوشیدن، ورزش	-	-	-
10	تلویزیون	برای جهت یابی در شب	برای جهت یابی در شب	برای جهت یابی در شب	برای جهت یابی در شب	برای جهت یابی در شب

طول تعلیق لامپ را اندازه می گیریم.قدرت مورد انتظار لامپ ها به طول تعلیق بستگی دارد: هر چه لامپ به سطح روشن نزدیک تر باشد، لامپ ها می توانند کم نورتر شوند. صرفه جویی در انرژی - لامپ را تا حد امکان پایین بیاورید!

در عکس: لامپ Beat Light از کارخانه Tom Dixon، طراحی شده توسط Dixon Tom.

فاصله تا سطح را اندازه می گیریم

فرض کنید مقداری دریافت کرده اید - مقدار سطح روشنایی. بنابراین، برای تماشای تلویزیون، میزان روشنایی باید 10 لوکس، برای خواندن کتاب روی مبل، 200 لوکس و هنگام کار پشت میز یا هنگام آشپزی در آشپزخانه، حدود 300 لوکس باشد.

بیایید شکل آخر را در نظر بگیریم و با استفاده از این مثال، شدت نور مورد نیاز و در نتیجه قدرت لامپ ها را محاسبه کنیم. برای انجام این کار، ما باید یک مقدار دیگر را پیدا کنیم: این فاصله تخمینی از لامپ تا سطحی است که باید روشن شود. به هر حال، اگر لوستر شما روی یک آویز بلند آویزان باشد، به قدرت لامپ کمتری نسبت به آباژور مستقیماً روی سقف نیاز خواهید داشت. بیایید بگوییم، در مورد ما، لامپ در آشپزخانه در بالا قرار دارد سطح کاردر ارتفاع 45 سانتی متر

چگونه یک آباژور انتخاب کنیم؟

چگونه یک آباژور انتخاب کنیم؟شکل و جنس آباژور بر نحوه پخش نور در فضا تأثیر می گذارد. یک آباژور مات (مخروط یا نیمکره) جریان نور را فقط به سمت پایین هدایت می کند. برای نورپردازی میز یا هر موردی که می خواهید با قرار دادن آن در یک "دایره نور" برجسته کنید، مناسب است. آباژورهای رنگی برای همین اهداف مناسب هستند. آنها برای روشنایی عمومی مناسب نیستند، اما نقاط رنگارنگ را به فضای داخلی اضافه می کنند. برای اینکه اتاق را با نور یکنواخت و روشن روشن کنید، یا یک آباژور پارچه ای سبک با هر شکلی انتخاب کنید یا یک سایه شیشه ای.

تعیین شدت نور

ما میزان روشنایی مورد نظر و فاصله لامپ تا سطح را می دانیم. باقی مانده است که مقدار را در فرمول جایگزین کنیم
I = E * r²

کجا
I - شدت نور در کندل (cd)؛
E - سطح روشنایی (lx)؛
r فاصله تا منبع نور (m) است.

در نتیجه به سادگی مربع فاصله (45 سانتی متر) را در سطح روشنایی (300 لوکس) ضرب می کنیم و I = 300*0.45*0.45 بدست می آوریم. مقدار مورد نظر شدت نور (I) را به دست می آوریم - در مورد ما برابر با 60.75 cd است.

• 1 از 2

در عکس:

بسیاری از تولید کنندگان همان مدل را برای عدد متفاوتلامپ ها بنابراین در هنگام انتخاب لامپ اصلاً لازم نیست به تعداد لامپ ها اعتماد کنید - طرحی را انتخاب کنید و تعداد بوق ها را می توان افزایش داد!

به دنبال لامپ مناسب هستید

مشخص است که یک لامپ رشته ای برای مصرف برق 1 وات دارای شدت نور 1 سی دی است و در یک لامپ فلورسنت (صرفه جویی در انرژی) 1 وات تقریباً 5 سی دی است. بنابراین برای طبخ غذا با نور، یک لامپ رشته ای 60 وات یا لامپ فلورسنتتوان 10-15 وات

نظر در FB نظر در VK

همچنین در این بخش

آیا تا به حال به ایجاد فضای داخلی بدون لوستر مرکزی فکر کرده اید؟ آیا حتی می توان بدون آن راحت زندگی کرد؟ با فضای خالی سقف چه کنیم و آیا نور کافی وجود خواهد داشت؟

ایجاد یک فضای داخلی همیشه یک کار دشوار است. گاهی اوقات نیاز به لمس روشن، یک راه حل غیر معمول و خارق العاده را احساس می کنید. چنین راه حلی می تواند روشنایی محصولات سنگی باشد.

نشانگر آب و هوای METEO GLASS به شما در صرفه جویی در وقت گرانبها در صبح کمک می کند: با استفاده از آن می توانید آب و هوای بیرون از پنجره را به معنای واقعی کلمه بدون خروج از کمد و بدون انجام حرکات غیر ضروری دریابید.

اگر رویکرد به نور نادرست است، تصور آرامش در باغ عصرانهشاید دیگه مثل قبل نباشه و اقامت در اینجا می تواند ناامن شود.

لامپ های مجسمه ترزانی آنقدر سبک به نظر می رسند که به نظر می رسد در هوا شناور هستند. سازنده ایتالیایی چه گرایش های طراحی، مواد و فناوری هایی را انتخاب می کند؟

قبل از نصب روشنایی راه پله، باید چندین تصمیم مهم بگیرید: کدام لامپ را انتخاب کنید، نور را به کجا هدایت کنید، کدام سیستم کنترل را ترجیح دهید.

سه قانون طلایی که به شما کمک می کند هنگام تزئین آپارتمان های کوچک از اشتباه جلوگیری کنید سبک مدرن. معمار پیوتر فدوسینکو می گوید.

یک جایگزین خوب برای منابع نور معمولی LED است چراغ های سقفی. بیایید به طرح های رایج موجود در بازار LED و ویژگی های آنها نگاه کنیم.

به نظر می رسد که می تواند ساده تر باشد: چند لامپ را در سر تخت آویزان کنید. با این حال، طراحان حداقل شش سناریوی غیر معمول را برای نورپردازی اطراف تخت ارائه می دهند. الهام بگیرید، ایده بگیرید

یک قفسه باریک و فوق العاده بلند به طور ارگانیک در فضای داخلی مینیمالیستی قرار می گیرد. و مجهز نور پس زمینه LEDاین به معنای واقعی کلمه و به صورت مجازی سبک داخلی را به طرز درخشانی برجسته می کند.

>> روشنایی

• به یاد داشته باشید که وقتی وارد یک اتاق تاریک شدید چه احساسی داشتید. کمی احساس ناراحتی می کنید، زیرا نمی توانید چیزی در اطراف ببینید... اما به محض اینکه چراغ قوه را روشن می کنید، اشیاء نزدیک به وضوح قابل مشاهده می شوند. آنهایی که در جایی دورتر قرار دارند به سختی با خطوط آنها قابل تشخیص هستند. در چنین مواردی می گویند اشیا به گونه ای دیگر نورانی می شوند. بیایید دریابیم که روشنایی چیست و به چه چیزی بستگی دارد.

1. روشنایی را تعیین کنید

یک شار نورانی از هر منبع نوری پخش می شود. هر چه شار نورانی که روی سطح جسم خاصی می افتد بیشتر باشد، بهتر دیده می شود.

• کمیت فیزیکی که از نظر عددی برابر با شار نورانی است که بر روی یک واحد سطح روشن شده است، روشنایی نامیده می شود.

روشنایی با نماد E مشخص می شود و با فرمول تعیین می شود:

که در آن F شار نورانی است. S سطحی است که شار نورانی روی آن می افتد.

در SI، واحد روشنایی لوکس (lx) (از لاتین Iux - نور) در نظر گرفته می شود.

یک لوکس روشنایی چنین سطحی است که در هر متر مربع آن شار نورانی برابر با یک لومن می افتد:

در اینجا برخی از مقادیر سطح (نزدیک زمین) آورده شده است.

روشنایی E:

نور خورشید در ظهر (در عرض های جغرافیایی میانی) - 100000 لوکس؛
نور خورشید در یک مکان باز در یک روز ابری - 1000 لوکس؛
پرتوهای خورشید در اتاق روشن(نزدیک پنجره) - 100 لوکس؛
در فضای باز تحت نور مصنوعی - تا 4 لوکس؛
از ماه کامل - 0.2 لوکس؛
از آسمان پرستاره در یک شب بدون ماه - 0.0003 لوکس.

2. دریابید که روشنایی به چه چیزی بستگی دارد

احتمالا همه شما فیلم های جاسوسی دیده اید. تصور کنید: یک قهرمان، در پرتو یک چراغ قوه ضعیف، در جستجوی "داده های محرمانه" ضروری اسناد را به دقت بررسی می کند. به طور کلی، برای خواندن بدون اینکه چشمانتان خسته شود، به نور حداقل 30 لوکس نیاز دارید (شکل 3.9)، و این مقدار زیادی است. و قهرمان ما چگونه به چنین روشنایی دست می یابد؟

ابتدا چراغ قوه را تا حد امکان به سندی که در حال مشاهده است نزدیک می کند. این بدان معنی است که روشنایی به فاصله از جسم روشن بستگی دارد.

ثانیاً، چراغ قوه را عمود بر سطح سند قرار می دهد، به این معنی که روشنایی به زاویه برخورد نور به سطح بستگی دارد.

برنج. 3.10. اگر فاصله تا منبع نور افزایش یابد، مساحت سطح روشن افزایش می یابد

و در پایان برای روشنایی بهتراو به سادگی می تواند یک چراغ قوه قوی تر بگیرد، زیرا واضح است که با افزایش منبع نور، روشنایی افزایش می یابد.

بیایید دریابیم که وقتی فاصله یک منبع نور نقطه ای تا سطح روشن شده افزایش می یابد، چگونه روشنایی تغییر می کند. برای مثال، اجازه دهید یک شار نورانی از یک منبع نقطه‌ای روی صفحه‌ای که در فاصله معینی از منبع قرار دارد، بیفتد. اگر فاصله را دوبرابر کنید، متوجه خواهید شد که همان شار نوری، ناحیه ای را 4 برابر بزرگتر روشن می کند. از آنجایی که روشنایی در این حالت 4 برابر کاهش می یابد. اگر فاصله را 3 برابر افزایش دهید، نور 9 - 3 2 برابر کاهش می یابد. یعنی، روشنایی با مجذور فاصله یک منبع نور نقطه ای تا سطح نسبت معکوس دارد (شکل 3 10).

اگر یک پرتو نور عمود بر سطح بیفتد، شار نوری در یک منطقه حداقل توزیع می شود. اگر زاویه تابش نور افزایش یابد، ناحیه ای که شار نوری روی آن می افتد افزایش می یابد، بنابراین روشنایی کاهش می یابد (شکل 3.11). قبلاً گفتیم که اگر شدت منبع نور افزایش یابد، روشنایی افزایش می یابد. به طور تجربی ثابت شده است که روشنایی مستقیماً با شدت نور منبع متناسب است.

(در صورت وجود ذرات گرد و غبار، مه، دود در هوا، روشنایی کاهش می یابد، زیرا آنها بخش خاصی از انرژی نور را منعکس و پراکنده می کنند.)

اگر سطح عمود بر جهت انتشار نور از یک منبع نقطه ای باشد و نور در هوای تمیز منتشر شود، روشنایی را می توان با فرمول تعیین کرد:

در جایی که I شدت نور منبع است، R فاصله منبع نور تا سطح است.

برنج. 3.11 در مورد افزایش زاویه تابش پرتوهای موازی روی سطح (a 1< а 2 < а 3) освещенность этой поверхности уменьшается, поскольку падающий световой поток распределя­ется по все большей площади поверхности

3. یادگیری حل مسائل

میز توسط لامپی که در ارتفاع 1.2 متری مستقیماً بالای میز قرار دارد روشن می شود. اگر شار نوری کل لامپ 750 lm باشد، روشنایی میز را مستقیماً زیر لامپ تعیین کنید. یک لامپ را به عنوان منبع نقطه ای نور در نظر بگیرید.

• بیایید آن را جمع بندی کنیم

کمیت فیزیکی که از نظر عددی برابر با شار نوری F است که بر روی یک واحد سطح روشن S می گویند، در SI، lux (lx) به عنوان واحد روشنایی در نظر گرفته می شود.

روشنایی سطح E بستگی دارد: الف) به فاصله R تا سطح روشن شده ب) به زاویه ای که نور روی سطح می افتد (هر چه زاویه تابش کوچکتر باشد، روشنایی بیشتر است). ج) در شدت نور I منبع (E - I)؛ د) شفافیت محیطی که نور در آن منتشر می شود و از منبع به سطح می گذرد.

• سوالات امنیتی

1. اشراق به چه چیزی می گویند؟ در چه واحدهایی اندازه گیری می شود؟
2. آیا می توان در یک اتاق روشن بدون فشار به چشمان خود مطالعه کرد؟ در فضای باز زیر نور مصنوعی؟ زیر ماه کامل؟

3. چگونه می توانید نور یک سطح خاص را افزایش دهید؟

4. فاصله منبع نور نقطه ای تا سطح 2 برابر افزایش یافت. چگونه روشنایی سطح تغییر کرد؟

5. آیا روشنایی یک سطح به شدت منبع نوری که این سطح را روشن می کند بستگی دارد؟ اگر بستگی دارد، پس چگونه؟

• تمرینات

1. چرا روشنایی سطوح افقی در ظهر بیشتر از صبح و عصر است؟

2. معلوم است که روشنایی از چند منبع برابر است با مجموع روشنایی هر یک از این منابع به طور جداگانه. مثال هایی از نحوه اعمال این قانون در عمل بیاورید.

3. دانش آموزان کلاس هفتم پس از مطالعه مبحث "نورپردازی" تصمیم گرفتند تا روشنایی محل کار خود را افزایش دهند:

پتیا لامپ لامپ میز خود را با یک لامپ با قدرت بالاتر جایگزین کرد.
- ناتاشا یکی دیگه گذاشت چراغ رومیزی;
- آنتون لوستری را که بالای میزش آویزان بود بالاتر برد.
- یوری چراغ رومیزی را طوری قرار داد که نور تقریباً عمود بر میز شروع به ریزش کرد.

کدام دانش آموزان کار را درست انجام دادند؟ پاسخ خود را توجیه کنید.

4. در یک ظهر صاف، روشنایی سطح زمین توسط نور مستقیم خورشید 100000 لوکس است. شار نوری را در مساحت 100 سانتی متر مربع تعیین کنید.

5. روشنایی یک لامپ 60 واتی که در فاصله 2 متری قرار دارد را تعیین کنید آیا این نور برای خواندن کتاب کافی است؟

6. دو لامپ که در کنار هم قرار گرفته اند صفحه را روشن می کنند. فاصله لامپ ها تا صفحه نمایشگر من است. یک لامپ خاموش شد. چقدر باید صفحه را نزدیکتر کنید تا نور آن تغییر نکند؟

• کار آزمایشی

برای اندازه گیری شدت نور از ابزارهایی به نام نورسنج استفاده می شود. یک آنالوگ ساده از یک فتومتر بسازید. برای انجام این کار، بگیرید ورق سفید(صفحه نمایش) و روی آن قرار دهید لکه چربی(مثلا روغن). ورق را به صورت عمودی ثابت کنید و آن را از دو طرف با منابع نور مختلف (S 1، S 2) روشن کنید (شکل را ببینید). (نور از منابع باید عمود بر سطح ورق بیفتد.) به آرامی یکی از منابع را حرکت دهید تا جایی که نقطه تقریبا نامرئی شود. این زمانی اتفاق می افتد که روشنایی نقطه در یک طرف و طرف دیگر یکسان باشد. یعنی E 1 = E 2.

از آنجایی که . فاصله منبع اول تا صفحه نمایش (R 1) و فاصله منبع دوم تا صفحه نمایش (R 2) را اندازه گیری کنید.

مقایسه کنید شدت نور منبع اول چند برابر با شدت نور منبع دوم تفاوت دارد: .

• فیزیک و فناوری در اوکراین

مجتمع تحقیقاتی و تولیدی "Fotopribor" (Cherkassy) حوزه این شرکت توسعه و تولید دستگاه های مکانیک دقیق، اپتوالکترونیک و اپتومکانیک برای اهداف مختلف، تجهیزات پزشکی و پزشکی قانونی است. کالاهای خانگی، ساعت اداری یک کلاس نمایندگی. HBK Fotopribor مناظر پریسکوپی را برای انواع مختلف توسعه و تولید می کند تاسیسات توپخانه، قطب نما، ژیروسکوپ، تجهیزات نوری-الکترونیکی برای هلیکوپترها، خودروهای زرهی و همچنین طیف گسترده ایتجهیزات و دستگاه های نوری برای اهداف مختلف.

فیزیک. کلاس هفتم: کتاب درسی / F. Ya. - X.: انتشارات "رانوک"، 1386. - 192 ص: ill.

محتوای درس یادداشت های درسی و پشتیبانی از چهارچوب ارائه درس فن آوری های تعاملی روش های تدریس شتاب دهنده تمرین کنید تست ها، تست وظایف آنلاین و تمرینات کارگاه های مشق شب و سوالات آموزشی برای بحث در کلاس تصاویر تصاویر ویدئویی و صوتی، تصاویر، نمودارها، جداول، نمودارها، کمیک ها، تمثیل ها، گفته ها، جدول کلمات متقاطع، حکایت ها، جوک ها، نقل قول ها افزونه ها چکیده ورق های تقلب راهنمایی برای مقالات کنجکاو (MAN) ادبیات پایه و فرهنگ لغت اضافی اصطلاحات بهبود کتب درسی و دروس تصحیح خطاهای کتاب درسی، جایگزینی دانش قدیمی با موارد جدید فقط برای معلمان برنامه های تقویم برنامه های آموزشیتوصیه های روش شناختی

امروز در مورد روشنایی اتاق صحبت خواهیم کرد، چگونه اندازه گیری می شود و با چه ابزارهایی می توان آن را اندازه گیری کرد.

عوامل مهم

یکی از عوامل مهمی که هم در ساخت یک ساختمان و هم در حین بهره برداری از آن به آن توجه می شود میزان روشنایی است.

این شاخص بسیار مهم است زیرا بر سلامت چشم، توانایی کار و وضعیت جسمی و روانی او تأثیر می گذارد.

بنابراین، روشنایی اتاق در مقررات حفاظت از کار گنجانده شده است.

نورپردازی ساختمان به دو بخش تقسیم می شود: نور طبیعیو مصنوعی

طبیعی روز است روشنایی خورشیدی، که از طریق دهانه های تکنولوژیکی ایجاد شده در آن در حین ساخت - پنجره ها وارد ساختمان می شود.

نور مصنوعی

در شب، روشنایی به طور مصنوعی تولید می شود - با انواع لامپ های الکتریکی.

نور مصنوعی را می توان در طول روز با نور ضعیف روز و همچنین در ساختمان هایی که از نظر فنی نصب تعداد مناسب پنجره غیرممکن است استفاده کرد، به عنوان مثال، طبقات همکفساختمان ها یا زیرزمین ها.

وضعیت جو نیز در نظر گرفته می شود، موقعیت جغرافیایی.

روشنایی با چه واحدهایی اندازه گیری می شود؟

روشنایی بر حسب لوکس (Lx) اندازه‌گیری می‌شود و مربوط به شار نوری است که روی واحد خاصی از مساحت اتاق می‌افتد. اغلب از متر مربع اتاق برای اندازه گیری استفاده می شود. وجود دارد.

محاسبه روشنایی همچنین شامل ویژگی های عملکرد بصری است.

7 سطح کار بصری تعریف شده است که تنش چشم فرد را هنگام انجام یک کار خاص در نظر می گیرد.

بیشترین میزان روشنایی برای اتاق هایی که در آنها کار با دقت بالا انجام می شود مورد نیاز است، در حالی که کمترین روشنایی برای اتاق های کنترل نصب می شود. فرآیند تولید.

شرایط انجام کار و اقامت در محل نیز در نظر گرفته شده است.

این معیار به 4 زیر شاخه تقسیم می شود - کار ثابت، کار دوره ای با اقامت دائم در محل، کار دوره ای با اقامت دوره ای و نظارت ساده بر ارتباطات.

انواع نورپردازی

4 نوع استفاده می شود نور مصنوعی:

• عمومی (با این نورپردازی، توزیع یکنواخت شار نور در کل فضای اتاق ایجاد می شود. با پراکندگی یکنواخت منابع نور در کل منطقه و حفظ فاصله بین آنها حاصل می شود).
• محلی (برای بهبود روشنایی یک منطقه کاری جداگانه استفاده می شود)؛
• ترکیبی (شامل کلی و روشنایی محلی);
• اضطراری (به ندرت استفاده می شود. طراحی شده برای تامین روشنایی زمانی که منبع نور اصلی خاموش است).

انواع لامپ برای روشنایی اتاق

روشنایی مصنوعی با استفاده از لامپ های الکتریکی که الکتریسیته را به شار نور تبدیل می کنند، به دست می آید.

در یک زمان، لامپ های رشته ای رایج ترین بودند. طیف گسترده قدرت این لامپ ها امکان انتخاب منبع نور با شار نور مورد نیاز برای شرایط خاص را فراهم می کند.

اخیراً تقاضای آنها کمتر شده است زیرا از نظر اقتصادی گران هستند.

نوع دوم لامپ هایی که برای روشنایی استفاده می شوند فلورسنت هستند.

این منابع نوری تخلیه گازی هستند که در آن شار نوری به دلیل تبدیل تخلیه الکتریکی توسط فسفر به یک شار نورانی رخ می دهد.

این لامپ ها مقرون به صرفه تر هستند زیرا در حین کار بخشی از انرژی مصرف شده را برای تولید گرما صرف نمی کنند، همانطور که در لامپ های رشته ای اتفاق می افتد.

سومین نوع لامپ مورد استفاده برای روشنایی داخلی، LED است. این نوع لامپ مقرون به صرفه ترین است.

بازده اقتصادی انواع لامپ ها از محاسبه میزان شار نوری ساطع شده از لامپ و هزینه های انرژی که صرف تامین روشنایی می شود، گرفته می شود.

با توجه به این محاسبه، جدول مصرف انرژی برای تولید یک شار نوری خاص به صورت زیر است:

جدول مصرف برق لامپ هنگام انتشار یک شار نوری خاص
نوع لامپ	لامپ رشته ای	منظره		شار نوری (Lm)
مصرف برق (W)

اندازه گیری نور

روشنایی داخلی کمیتی است که می توان اندازه گیری کرد. اندازه گیری ها با استفاده از یک دستگاه - لوکس متر انجام می شود.

اندازه گیری روشنایی به طور جداگانه برای روشنایی طبیعی و مصنوعی انجام می شود.

لوکس متر بر اساس این اصل کار می کند - طراحی آن شامل یک فتوسل است که شار نور را دریافت می کند.

هنگامی که نور به آن برخورد می کند، جریانی از الکترون آزاد می کند و پس از آن فتوسل تبدیل به یک رسانا می شود جریان الکتریکی.

از آنجایی که مقدار جریان ارسالی با روشنایی فتوسل متناسب است، جریان هدایت شده به عنوان یک نور سنج عمل می کند.

قرائت ابزار بر روی یک مقیاس یا صفحه نمایش نمایش داده می شود.

اندازه گیری نور در مکان های مختلف اتاق انجام می شود.

از ویژگی های خاص استفاده از دستگاه استفاده از آن تنها بر روی سطوح افقی مستقیم و به دور از منابع الکترومغناطیسی می باشد.

دستگاه ابتدا تعیین می کند روشنایی عمومیمحل، و سپس روشنایی خود محل کار.

همه برقکاران حرفه ای با مفهوم محاسبه روشنایی اتاق آشنا هستند. این عمل باید برای هر اتاق در خانه انجام شود. این قطعاً پایه و اساس نورپردازی به طور کلی است.

در مقاله امروز ما سعی خواهیم کرد تعدادی از مسائل مربوط به این روش را درک کنیم. برقکاران آماتور چیز زیادی نمی فهمند، بنابراین ما همه چیز را با کوچکترین جزئیات توضیح می دهیم.

محاسبه روشنایی در هر دو واحد مسکونی و محل تولیدباید با دقت بالا تولید شود. وضعیت سلامت انسان و سرگرمی راحت در این اتاق به طور مستقیم به این شاخص ها بستگی دارد.

اگر اتاق نور کافی یا بیش از حد داشته باشد، این عامل در آن نقش دارد وضعیت روانیانسان، و همچنین عواقبی برای اندام بینایی به همراه خواهد داشت. برای جلوگیری از چنین مشکلاتی، این روند باید برنامه ریزی شود.

ما محاسبه روشنایی یک فضای زندگی را تعیین می کنیم

برای این روش، لازم است تعدادی از اقدامات اولیه انجام شود، به عنوان مثال، تعداد وسایل روشنایی در هر اتاق را محاسبه کنید، و اجازه دهید با این شروع کنیم:

• برای این ما به یک فرمول نیاز داریم که در آن

N تعداد وسایل روشنایی است.

E - نشانگر مقادیر روشنایی در موقعیت افقی، اندازه گیری شده در لوکس.

S مساحت اتاقی است که در آن محاسبه انجام می شود.

Kr یک ضریب ذخیره است که سطح بیش از حد روشنایی را مشخص می کند. در صورت خرابی تعداد معینی لامپ ارائه می شود.

U ضریبی است که امکان استفاده از دستگاه را تعیین می کند.

n تعداد لامپ هایی است که وسایل روشنایی در آن وجود دارد.

Fl تابش نور یک لامپ، Lm است.

• سپس باید شاخص اتاق را با استفاده از فرمول پیدا کنیم:

برای انجام محاسبات دقیق، باید ارتفاع لامپ و ارتفاع منطقه پیشنهادی را که روشنایی آن محاسبه می شود، اندازه گیری کنید، مقادیر a و b طول دیوارها هستند که همچنین باید تعیین شود.

روش های کمکی برای تعیین روشنایی اتاق

علاوه بر روش ریاضی پایه برای تعیین سطح روشنایی برای منطقه مورد نیاز، گزینه های ساده تری نیز وجود دارد که به طور منظم در خانه نیز استفاده می شود.

محاسبه توسط چگالی توان . این تاکتیک بسیار ساده است، زیرا تمام داده های مرجع در دسترس هستند. در میان کاستی ها، تنها چیزی که می توان برجسته کرد این است که محاسبه با زیاده روی زیاد به دست می آید. برای تعیین مقدار توان خاص، باید تعداد لامپ ها را در توان هر یک از آنها به طور جداگانه ضرب کنید، سپس عبارت حاصل را بر مساحت اتاق تقسیم کنید. به این ترتیب مقدار توان لامپ مورد نیاز به دست می آید که تعداد آنها را به راحتی می توان تعیین کرد.

محاسبه با استفاده از نمونه اولیه. این روش بسیار ساده است، زیرا تمام داده ها در جداول معمولی برای مکان های معمولی موجود است. این گزینه برای شرایط زندگی. استفاده از محاسبات از نوع حرفه ای تر برای زندگی روزمره فایده ای ندارد.

محاسبه روشنایی نقطه ای. با استفاده از این محاسبه، می توان مقداری برای هر نقطه در اتاق به دست آورد. با این حال، این نوع محاسبه نیاز به آماده سازی طولانی دارد: لازم است یک طرح اتاق با علامت گذاری لامپ ها داشته باشید، که طبق آن باید نقطه ای را انتخاب کنید که به عنوان نقطه محاسبه عمل می کند. این گزینه پیچیده است و برای شرایط سخت یا با ویژگی های طراحی سطوح دیوار یا سقف استفاده می شود.

مهم!برای اینکه کار خود را ساده کنید و مقدار دقیق روشنایی را بیابید، باید تمام داده ها را جمع آوری کنید و از ماشین حسابی استفاده کنید که سطح روشنایی اتاق ها را تعیین می کند.

عوامل موثر در روشنایی محیط کار؟

برای همه اتاق مجزاالزامات خاصی وجود دارد که تعدادی از عوامل را تعیین می کند که باید در نظر گرفته شوند. در این مرحله، نحوه محاسبه روشنایی یک محل کار یا دفتر را در نظر خواهیم گرفت.

هر نوع فعالیت باید به سطح مطلوبی از شار نور مجهز باشد و فرقی نمی‌کند که در رایانه کار می‌کنید یا در دستگاه تولید. قبل از اطمینان از راحتی کافی در محل کار، عوامل زیر باید در نظر گرفته شوند:

• کافی بودن نور و یکنواختی آن؛
• روشنایی مورد نظر؛
• اثر خیره کننده یا خیره کننده مجاز نیست.
• کنتراست صحیح و طرح رنگ نور؛
• بدون تپش نور

علاوه بر عوامل ذکر شده، باید به معیارهای کمی و کیفی نیز توجه شود. بیایید به معیارهای کیفی بپردازیم.

1. محو شدن مستقیم مجموعه ای از اشیا یا سطوحی است که نور را به خوبی منعکس می کنند و در عین حال باعث ایجاد ناراحتی در بینایی انسان می شوند. این عیب را می توان با افزایش ارتفاع لامپ ها، نصب دیفیوزرها بر روی منبع نور و کاهش قدرت هر لامپ برطرف کرد.
2. محو شدن بازتاب زمانی اتفاق می‌افتد که سطوح منفرد در یک اتاق بازتاب بیشتری داشته باشند. با توجه به این عامل، فرد می تواند یک آینه یا نقطه روشن نور را ببیند و این کاملاً بینایی را مختل و تحریک می کند. برای از بین بردن این عامل، لازم است که روشنایی را به درستی سازماندهی کنید، به دنبال محاسبات با استفاده از فرمول.
3. کنتراست بالا. این عامل نیز مطلوب نیست. به عنوان مثال، اگر سطح ناحیه کار کنتراست مشابهی با شار نورانی داشته باشد، در چنین مواردی برخی از جزئیات برای چشم انسان غیرقابل تشخیص خواهد بود.

توجه کن!برای دید خوب و تمایز اشیاء در محیط کار، لازم است سطح ناحیه نورانی و شار نوری دارای کنتراست متفاوتی باشند.

1. سایه. مورد نیاز غیبت کاملبه عنوان مثال، سایه های در حال سقوط از قسمت هایی از بدن انسان و اشیاء نصب شده در محل کار. اعتقاد بر این است که چنین سایه هایی مضر هستند زیرا بینایی را کاهش می دهند. علاوه بر این، کنتراست جزئیات مهم برای بینایی را مخدوش می کنند. برای حذف این معیار، مهم است که نورپردازی را در آن سمت از سطح قرار دهید تا حتی با حداکثر شیب یک فرد، سایه ایجاد نشود.
2. اشباع نور. در اینجا مهم است که سطح روشنایی محل کار و اشباع نور کل اتاق را اشتباه نگیرید. این دو ویژگی در این مورد با هم سازگار تلقی می شوند. برای جلوگیری از اشباع کمتر، نصب نور غیر متمرکز و همچنین تزئین دیوارها و سطح سقفپوشش های سبک

ضربان روشنایی چیست و چگونه سطح آن را تعیین کنیم؟

امروزه هیچ وسیله روشنایی وجود ندارد که شار نوری یکنواختی تولید کند و این به هیچ وجه نشان دهنده نقصی در دستگاه نیست. چنین پدیده ای در صورت وجود قابل توجه نیست، اما خطر آن را برای بینایی انسان کاهش نمی دهد.

ضریب ضربان نشان دهنده تغییر خاصی است که در زمان انتشار شار نوری که روی سطح می افتد رخ می دهد. برای محاسبه این مقدار، باید مقدار حداقل را برای همان زمان از حداکثر مقدار روشنایی برای یک دوره زمانی معین کم کنید و مقدار حاصل را در 100٪ ضرب کنید. عدد حاصل به صورت درصد بیان می شود.

توجه!تعدادی استاندارد خاص وجود دارد که توسط قانون در مورد ضربان روشنایی تنظیم می شود. محدودیت های خاصی برای هر اتاق وجود دارد.

در مکان هایی که وظایف و عملیات ضروری کاری انجام می شود، این مقدار نباید بیش از 20٪ باشد. در ساختمان های عمومی و اداری، مقدار ضربان بیش از 5٪ ارائه می شود.

آیا می توان ضربان نور را اندازه گیری کرد؟

همانطور که معلوم شد، تعیین بصری وضعیت ضربان شار نور غیرممکن است، بنابراین استفاده از تجهیزات ویژه ضروری است. چنین دستگاه هایی شامل روشنایی متر، دستگاهی برای تعیین روشنایی نور و دستگاهی است که مقدار دقیق ضریب ضربان را نشان می دهد. با تشکر از چنین دستگاه هایی، موارد زیر حاصل می شود:

• ارزش دقیق روشنایی اتاق؛
• روشنایی دستگاه های انتقال نور مصنوعی محاسبه می شود.
• ضربان موج شار نور تعیین می شود.
• ضربان مانیتور دستگاه های الکترونیکی مختلف روشن می شود.

بر اساس نتایج محاسباتی، مقادیر زیر مشخص می شود: ضریب ضربان لامپ های LED 100٪ است. ضربان کمتری توسط لامپ های رشته ای و "خانه داران" تولید می شود - 25%. هنگام انتخاب لامپ های گران قیمت برای روشنایی مسکونی، نمی توانید تضمین کنید که ضریب ضربان بی ضرر خواهد بود.

استانداردهای روشنایی برای محل طبق SNIP

سند فعلی، که تا به امروز ضریب ضربان و شاخص های روشنایی محل را تنظیم می کند، مجموعه قوانین (SP) است که در سال 2015 قانونی شده است. آخرین نسخه SNIP 95/05/23 تمام معیارهای مربوط به راندمان الکتریکی و ایمنی را روشن می کند.

بیایید به جدول استانداردهای SNIP که مکان های مسکونی باید داشته باشند نگاه کنیم.

با استفاده از مقادیر جدول، به راحتی می توانید مقادیر مورد نیاز برای هر اتاق در یک ساختمان مسکونی را تعیین کنید.

نحوه محاسبه میزان روشنایی در لومن: روش سنتی نیست

طبق آمار، این روش در مقایسه با روش های دیگر دقیق ترین در نظر گرفته می شود، اما فقط در موارد استثنایی استفاده می شود. برای استفاده از این تاکتیک تعیین، باید کل مساحت اتاق اندازه گیری شده را بگیریم، این مقدار را در نشانگر روشنایی نرمال شده برای 1 متر مربع ضرب کنیم. متر، در نتیجه ما قدرت تابش نور لازم برای کل اتاق را به عنوان یک کل به دست می آوریم.

توجه!تمام مقادیر نظارتی مربوط به استانداردهای روشنایی برای اماکن مسکونی را می توان در اسناد SNIP یافت.