概述 第一章 光的性质.ppt

湖南环境生物职业技术学院湖南环境生物职业技术学院骆小军骆小军目 录n概 述n光的性质n视 觉n照明质量n电光源n照明器n室内照明设计照明系统设计概 述u电气照明的基本概念u电气照明的分类u电气照明的特性u注意事项照明系统设计概 述一、基本概念1、照明工程：通过光源、照明器和照明技术而达到人工通过光源、照明器和照明技术而达到人工采光效果的系统工程称为照明工程采光效果的系统工程称为照明工程。照明系统设计图示2照明系统设计照明系统设计图示3照明系统设计照明系统设计照明系统设计照明系统设计照明系统设计照明系统设计照明系统设计照明系统设计照明系统设计照明系统设计照明系统设计照明系统设计概 述n3、光源的分类 自然光源（阳光）人工光源电光源（稳定，充足）非电光源（多变化，不稳定）照明系统设计概 述n4、照明系统的主要功能:除特殊情况外，白天一般用自然光源采光，而一旦采光条件不佳时或特殊要求，必须进行人工采光，以弥补自然光的不足。同时进行合理的光照设计，改善环境气氛，满足人的生理和心理需求.照明系统设计概 述二、电气照明的特性q满足人类最基本的视觉要求。q充分改善明视环境质量，营造良好的光照氛围。q照明器的功能性和装饰性。照明系统设计概 述三、电气照明的分类 1、按功能分类：住宅照明、办公照明、商业照明、宾馆照明、广场及园林照明等.2、按工作方式分类：一般照明、局部照明、混光照明.照明系统设计概 述一般照明为照明整个场地而设置的均匀照明，就是对工作位置密度很大而对光照方向无特殊要求的场所。局部照明为照亮某个局部而设置的照明。混光照明一般照明和局部照明的混合体；对于工作位置视觉要求较高，且对照射方向有特殊要求的场所，往往采用混光照明方式。照明系统设计概 述3、按种类分类：工作照明、事故照明、装饰照明、特种照明等.照明系统设计概 述 通过以上分析通过以上分析 照明系统的发展已超越了单纯照明的观念，逐步上升到一种文化和艺术的境界，并且与光学、美学、建筑学和园林艺术溶为一体，成为一门综合性的设计工艺.照明系统设计概 述四、注意事项 1、光色应与所照物装饰色彩相协调。2、避免亮度过高或产生眩光。3、灯光的射向和强度要合适。4、节能和环保。照明系统设计第一章 光的性质n光的基本概念n光度量n材料的光学特性照明系统设计1-1 光的基本概念 一、光的本质 1、辐射能 能量的发射和传播过程，称为辐射。而这种能量形式 辐射能。2、照明工程中，光是指辐射能的一部分，即能产生视觉的辐射能。3、可见光在波谱范围内仅占极小的比例。4、任何物体只要能发出（380780）nm波长的辐射能就可以用于采光光源的形成。5、辐射能在传播过程中，不同波长的可见光会引起人的视觉不同的色感觉，并依次展现出不同的颜色。第一章第一章 光的性质光的性质照明系统设计波谱曲线图波谱曲线图380 780nm可见光10-7 nm1014nm第一章第一章 光的性质光的性质1-1 光的基本概念照明系统设计 二、光谱光视效率q主要是评价人体视觉对各种颜色的灵敏度。用来度量辐射能所引起的视觉能力的量称为光谱光视效率。q人眼对波长为555nm的黄绿光感受效率最高，对其它波长的光感受效率比较低。1-1 光的基本概念第一章第一章 光的性质光的性质照明系统设计1-2 光的度量一、光通量 光通量是指单位时间内辐射能量的大小，它是根据人眼对光的感觉来评价的。光通量的实质是表征光源辐射能量的能力，是光度量概念中最基本的物理量。单位：流明（Lm）40W白炽灯光通量为350Lm 36W荧光灯光通量为2500Lm（T8）第一章第一章 光的性质光的性质照明系统设计二、发光效率 消耗单位电功率所发出的光通量简称光效。单位：lm/w光源光源光源光源光源光源白炽灯白炽灯730荧光灯荧光灯40100气体放电灯气体放电灯301501-2 光的度量第一章第一章 光的性质光的性质照明系统设计1-2 光的度量三、发光强度 I 光源在指定方向上单位立体角内发出的光通量，是光通量的立体角密度发光强度，简称光强。它表示不同方向光通量的分布情况。单位：坎德拉（c d)I=/：单位立体角 ：光通量第一章第一章 光的性质光的性质照明系统设计1-2 光的度量第一章第一章 光的性质光的性质照明系统设计照明系统设计1-2 光的度量裸光源（40w）平均光强为28cd配灯具光源（40W）平均光强为7080cd如配镜面反射罩，光强可达数百cd第一章第一章 光的性质光的性质照明系统设计1-2 光的度量光通与光强的关系：光通与光强的关系：在光通量不变的情况下，随着配置灯具的不在光通量不变的情况下，随着配置灯具的不同，发光强度可以发生变化；从应用中可以发同，发光强度可以发生变化；从应用中可以发现（上图）：光通在空间的分布更为集中，密现（上图）：光通在空间的分布更为集中，密度更大，相应的光强也提高了！度更大，相应的光强也提高了！第一章第一章 光的性质光的性质照明系统设计1-2 光的度量四、照度 E1、被照面被照面单位面积上接受的光通量称为照度。2、照度是用来表达被照面上光的强弱的，判别被照物上的照明情况。3、E=/A 单位：勒克司（Lx）4、1Lx表示在1m2面积上均匀分布1Lm光通量的照度值。第一章第一章 光的性质光的性质照明系统设计1-2 光的度量5、常见照度 晴朗满月夜 0。2 Lx 白天良好采光100-500 Lx晴天室外太阳散射 1000 Lx 中午太阳直射 10万 Lx20 Lx是刚能识别人脸，作为交通区域内的最低照度。100 Lx 是交通区能接受的照度水平，效果最好。200 Lx是所有工作室以及人需要在其中停留较长时间的最低照度。第一章第一章 光的性质光的性质照明系统设计1-2 光的度量五、亮度 L*1、亮度表示光源单位面积上的发光强度。2、其表征发光面或被照面反射光的发光强弱的物理量。3、L=I/A 单位：尼特（cd/m2)4、亮度与被照面的材料特性有关。第一章第一章 光的性质光的性质照明系统设计1-2 光的度量5、常见亮度（cd/m2）太阳表面1 6 109以上 晴天的天空 8000阴天 5600 荧光灯（0 515）104白炽灯（220）106 第一章第一章 光的性质光的性质照明系统设计1-2 光的度量六、光度量的比较 1、从定性的角度分析光度量的基本概念，了解其内在关系。2、光通量、光效、光强和亮度反应光源特性的基本量，说 明的是光源的发光情况。3、照度是表征被照物接受光通强弱的物理量，有着本质的区别。4、其次在应用中，单位上比较容易混淆；在定性和定量分析中，各有所偏重。第一章第一章 光的性质光的性质照明系统设计1-3 材料的光学特性一、反射比、透射比、吸收比ii=/i=/i=/i第一章第一章 光的性质光的性质照明系统设计1-3 材料的光学特性1、光在传播过程中能量应守恒。+=12、在选择灯具材料时，为提高其工作效率，一般采用反射比(或透射比)较高的材料。3、为调节环境的亮度，可适当选用、来改善。第一章第一章 光的性质光的性质照明系统设计1-3 材料的光学特性材材 料料反射比反射比材材 料料反射比反射比材材 料料反射比反射比银92硫酸钡95木材40-60铬65氧化镁97白粉樯75铝60-73碳酸镁94红樯砖30玻璃镜82-88石膏87白色瓷砖65-80-乳胶漆8470（白）57（黄）32（灰）樯纸72（黄）65（粉）第一章第一章 光的性质光的性质照明系统设计1-3 材料的光学特性 二、光的反射和透射 1、规则型v光学特性：定向传播，控制光束的方向（反射罩的应用）v材料性质：镜面、透明玻璃。2、散射型v材料性质：金属板、磨砂玻璃等。v光学特性：出射光向各个方向散开，但总的方向一致。3、漫射型v 材料性质：粗糙表面和乳白玻璃。v光学特性：出射光的亮度在各方向上相同，与方向无关。第一章第一章 光的性质光的性质照明系统设计1-3 材料的光学特性 散反射散透射第一章第一章 光的性质光的性质照明系统设计1-3 材料的光学特性 漫反射漫透射第一章第一章 光的性质光的性质照明系统设计1-3 材料的光学特性三、灯具的材料：u钢材u铝材u铜材u不锈钢u塑料材料u玻璃材料 第一章第一章 光的性质光的性质照明系统设计1-3 材料的光学特性 四、其它光学特性1、光的偏振自然光是由许多原子以特定的振动发出的电磁波，引起视觉和生理作用的电磁波的电场强度振动均匀地分布在各个方向，称为非偏振光。自然光在被某些材料反射和透射的过程中，这些材料能消除自然光的一部分振动，使反射和透射出来的光线中，在某一方向的振动较强，而在某一方向的振动较弱，这种现象称为光的偏振。2、光的干涉第一章第一章 光的性质光的性质照明系统设计