1 光學(xué)基本知識05757

1、第一章 光的基本知識11.1光的性質(zhì)、度量一、光的性質(zhì)1、波動(dòng)性 光是波長在 380-780nm之間的電磁波 2光是一種帶有能量的粒子光子 2、粒子性二、光的度量 1、輻射通量2、光度量 3 基本光度量 光通量發(fā)光強(qiáng)度照度 光出射度亮度4光通量定義： 光源在單位時(shí)間內(nèi)向周圍空間輻射出去的并使人眼產(chǎn)生光感的能量稱光通量符號：單位：流明（lm）例:220V 100W白熾燈的光通量為1250 lm 220V 36W T8熒光燈的光通量為2500 lm 5發(fā)光強(qiáng)度光源在某一個(gè)特定方向上單位立體角內(nèi)(每球面度)輻射的光通量，稱為光源在該方向上的發(fā)光強(qiáng)度。簡稱光強(qiáng)。符號：I單位：坎德拉（cd） 6 照度被

2、照面上的光通密度為照度。它是射入被照物體表面單位面積上的光通量符號: E 單位: 勒克斯 （lx）7例:在40W白熾燈下1m處的照度約為30lx,加搪瓷傘形燈罩后可增加為73lx滿月晴空的月光下為0.2lx晴朗的白天室內(nèi)照度為100500lx一般情況下,1-5lx的照度僅能辨別物體的輪廓8光出射度發(fā)光面單位面積出射的光通量稱光出射度符號 M單位 輻射勒克斯（ rlx ）9亮度發(fā)光體在視線方向單位投影面積上的發(fā)光強(qiáng)度，稱為該發(fā)光體的表面亮度。符號：L 單位：尼特（nt）。 面光源一個(gè)單元面積上的亮度10 亮度與被視物體的發(fā)光強(qiáng)度或反光面的反光強(qiáng)度有關(guān),還與發(fā)光面或反光面的面積有關(guān).例:同一照度下

3、的黑白物體 功率相同的普通燈泡與磨砂燈泡一般情況下: 40W熒光燈的表面亮度為7000cd/m2晴朗天空平均亮度為5000cd/m2太陽的表面亮度為1.6109cd/m2 當(dāng)亮度超過1.6105cd/m2 時(shí),人眼就難以忍受了11幾個(gè)光度量關(guān)系示意圖12 1.3 顏色的特性、眩光 顏色的形成 光的光譜能量分布顏色的基本性質(zhì) 三個(gè)基本屬性：色調(diào) 明度 彩度顏色的表示 孟塞爾表色系統(tǒng) HV/C CIE表色系統(tǒng)（R G B） 光源的光色 色表和顯色性 13色彩屬性色彩具有基本的三屬性：色調(diào)（Hue）就是色彩的顏色，如紅，橙，黃，綠，藍(lán)，紫等各代表一種色相，而黑，白以及各種灰色則屬于無色系；明度（Br

4、ightness）是指色彩的明暗程度;飽和度（Saturation）則是指色彩的純度，又稱為彩度。對比度是指不同顏色之間的差異。14色彩的色相變化色彩的色調(diào)變化15色相和色調(diào)的對比16紅、藍(lán)二色的飽和度變化17光源的色表 光源的色表指光源的表觀顏色，是人眼觀看到光源所發(fā)出的光的顏色。在照明應(yīng)用方面，光源的色表可用色溫或相關(guān)色溫來表示。黑體是特殊形式的熱輻射體，能把投射到它上面的輻射全部吸收。當(dāng)被加熱到高溫便產(chǎn)生輻射，黑體輻射的光譜功率分布完全取決于被加熱的溫度。當(dāng)黑體（能吸收全部光能的物體）被加熱到某一溫度，它所發(fā)出的光的顏色與標(biāo)準(zhǔn)光源所發(fā)出的光顏色相同時(shí)，這一溫度就稱為該光源的顏色溫度，簡稱

5、色溫，單位：K。 18光源的色溫及色表 色溫 色表 800900K 紅色 21002900K 紅黃色 3300K左右 黃白色 3500K 白色 5500K 冷白色 8000K 淺藍(lán)色 19光源的顯色性光源所發(fā)出的光照射到物體上，對物體顏色顯示的真實(shí)程度，稱為光源的顯色性。在電氣照明技術(shù)中，光源的顯色性一般以顯色指數(shù)Ra來表示 顯色性是指事物的真實(shí)顏色（其自身的色澤）與某一標(biāo)準(zhǔn)光源下所顯示的顏色關(guān)系。Ra值的確定，是將DIN6169標(biāo)準(zhǔn)中定義的8種測試顏色在標(biāo)準(zhǔn)光源和被測試光源下做比較，色差越小則表明被測光源顏色的顯色性越好。Ra值為100的光源表示，事物在其燈光下顯示出來的顏色與在標(biāo)準(zhǔn)光源下一

6、致。 20 人工標(biāo)準(zhǔn)光源的顯色指數(shù)定為100 Ra = 80 100 顯色性優(yōu)良 Ra = 50 79 顯色性一般 Ra 50 顯色性差 21顯色指數(shù)及性能參考22眩光定義 由于視野中亮度分布或亮度范圍的不適宜,或存在極端的亮度對比 ,以至引起人眼產(chǎn)生不舒適的感覺或降低觀察細(xì)部或目標(biāo)的能力，這種現(xiàn)象稱為眩光 分類 失能眩光 不舒適眩光 眩光與視線角度的關(guān)系：23材料的光學(xué)性質(zhì)吸收 反射透射吸收率反射率透射率241.2 照度標(biāo)準(zhǔn) 建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GB500342004 25 1、制定照度標(biāo)準(zhǔn)的方法影響人的視力的因素有： 生理因素 背景亮度 亮度對比 年齡 人完成視覺工作的功效為視覺功效 照度標(biāo)準(zhǔn)

7、制定的依據(jù)是： 視覺功效特性 視疲勞 經(jīng)濟(jì)性262、影響視覺功能的因素物體亮度和環(huán)境亮度亮度對比和顏色對比曝光時(shí)間物體大小或物體的運(yùn)動(dòng)眩光273、GB500342004標(biāo)準(zhǔn)簡介標(biāo)準(zhǔn)值：平均照度參考平面高度：0.75m分級 0.5 1 3 5 10 15 20 30 50 75 100 150 200 300 500 750 1000 1500 2000 3000 5000lx 共21級計(jì)算允許偏差：（1010）% 同時(shí)頒布節(jié)能指標(biāo)（功率密度） 2007.8開始執(zhí)行目標(biāo)值28符合下列條件之一及以上時(shí)，作業(yè)面或參考平面的照度，可按照標(biāo)準(zhǔn)值分級提高一級視覺要求高的精細(xì)作業(yè)場所，眼睛至識別對象的距離大

8、于500mm時(shí)連續(xù)長時(shí)間緊張的視覺作業(yè)，對視覺器官有不良影響時(shí)識別移動(dòng)對象，要求識別時(shí)間短促而辨認(rèn)困難時(shí)視覺作業(yè)對操作安全有重要影響時(shí)識別對象亮度對比小于0.3時(shí)作業(yè)精度要求較高，且產(chǎn)生差錯(cuò)會(huì)造成很大損失時(shí)視覺能力低于正常能力時(shí)建筑等級和功能要求高時(shí)29 符合下列條件之一及以上時(shí)，作業(yè)面或參考平面的照度，可按照標(biāo)準(zhǔn)值分級降低一級進(jìn)行很短時(shí)間的作業(yè)時(shí)作業(yè)精度或速度無關(guān)緊要時(shí)建筑等級和功能要求較低時(shí)30新標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn)和主要變化照度水平有較大提高,適應(yīng)當(dāng)前生產(chǎn)工作學(xué)習(xí)和生活的需要照明質(zhì)量有更新更高的要求,有利于改善視覺條件反映照明科技進(jìn)步,有利于優(yōu)質(zhì)高效照明器材的發(fā)展和推廣應(yīng)用突出節(jié)能,運(yùn)用強(qiáng)制性條文

9、限制照明功率密度,促進(jìn)照明系統(tǒng)能效提高增加了照明管理與監(jiān)督的內(nèi)容,有利于設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化,標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施31辦公建筑照明標(biāo)準(zhǔn)值32居住建筑每戶照明功率密度值房間或場所照明功率密度（W/）照度值（LX）現(xiàn)行值目標(biāo)值起居室76100臥室75餐廳150廚房100衛(wèi)生間10033辦公建筑照明功率密度值房間或場所照明功率密度（W/）照度值（Lx）現(xiàn)行值目標(biāo)值普通辦公室119300高檔辦公室、設(shè)計(jì)室1815500會(huì)議室119300營業(yè)廳1311300文件整理、復(fù)印、發(fā)行室119300檔案室8720034商業(yè)建筑照明功率密度值房間或場所照明功率密度（W/）照度值（Lx）現(xiàn)行值目標(biāo)值一般商店?duì)I業(yè)廳1210300高檔商店?duì)I業(yè)廳1916500一般超市營業(yè)廳1311300高檔超市營業(yè)廳201750035旅館建筑照明功率密度值房間或場所照明功率密度（W/）照度值（Lx）現(xiàn)行值目標(biāo)值客房1513中餐廳1311200多功能廳1815300客房層走廊5450門廳151330036醫(yī)院建筑照明功率密度值房間或場所照明功率密度（W/）照度值（Lx）現(xiàn)行值目標(biāo)值治療室、診室119300化驗(yàn)室1815500手術(shù)室3025750候診室、掛號廳8720