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筑筑光学图解版习题谜底

  建建物理光学部门习题及谜底 (图解版) 第三章建建光学根基学问(P72-P73)——习题 ? ? ? ? ? ? ? ? ? (2)发光强度 ? ? K?? v ? ? 683 ? 5 ? 0.97 ? 3312.55lm 3-1波长为540nm的单色光源,其辐射功率为5W,试求:1)这单色 光源发出的光通量;2)如它向四周平均发射光通量,求其发光强 度;3)离它2m处的照度。 解: (1) 明视觉(实线,则该单色光源发出的光通量为: ? ? A / R 2 ? 4?R 2 /R 2 ? 4? (3)照度 E? ? ?? ? 263.7 ? ? 2 ? 66lx A ? R 4 3-2 一个曲径为250mm的乳白玻璃球形灯罩,内拆一个光通量为1179 lm的 白炽灯,设灯罩的光透射比为0.60,求灯罩外概况亮度(不考虑灯罩的内反射)。 ? 解: ? 1179 I? ? ? 93.8 cd ? 4? ? 灯罩外概况亮度: L? ? I ? 0.6 ? A cos 0 93.8 ? 0.6 ? 287 cd / m 2 0.25 2 4? ( ) 2 3-3 一房间平面尺寸为7m×15m,净空高3.6 m。正在顶棚正中安插一亮度为 500cd/m2的平均扩散光源,其尺寸为5m×l3m,求房间正中和四角处的地面照 度(不考虑室内反射光)。 ? ? 解: 1)正中: ?? A 5 ?13 cos ? ? ?1 ? 5 2 2 r 3.6 E ? L ? ? ? cos? ? 500 ? 5 ?1 ? 2500lx ? 2)四角地面: L ? 500 cd m 2 ?? A 5 ? 13 3.6 · cos i ? ? ? 0.8 2 15 7 r 2 2 7 2 2 ( ) ? ( ) ? 3.6 2 (15 ) ? ( ) ? 3.6 2 2 2 2 2 E ? L ? ? ? cos i 5 ? 13 3.6 3.6 ? 500 ? ? ? 15 2 7 2 7 2 15 2 7 2 2 ( ) ? ( ) ? 3.6 2 (15 ) ? ( ) ? 3.6 2 ( ) ? ( ) ? 3.6 2 2 2 2 2 2 2 ? 63.8 lx 3-4有一物件尺寸为0.22mm,视距为750mm,设它取布景的亮度对比为0.25。 求达到分辨几率为95%时所需的照度。如对比下降为0.2,需要添加照度若干才 能达到不异可见度? ? 解:求视角 ? ? 3440 ? 3440 ? d l 0.22 ?1 750 视觉功能曲线查视觉功能曲线 lx 若对比度下降为0.2,则所需照度E=125 lx 3-5有一白纸的光反射比为0.8,最低照度是几多时我们才能看见它?达到刺目时 的照度又是几多? ? ? ? ?5 解:前提前提:尝试表白人们能发觉的最低亮度是 10 asb , 而感受到刺目的亮度是 16 sb ; 最低照度 10 ?5 E? ? 1.25 ? 10 ?5 asb 0.8 16 ? 20 sb 0.8 ? 达到刺目的照度 E? 3-6试申明光通量取发光强度,照度取亮度间的区别和联系? ? ? ? ? ? 答:光通量是人眼对光的感受量为基准的单元; 发光强度是光通量的空间密度; 照度是被照面光通量的密度; 亮度是发光体正在视线标的目的上单元面积发出的发光强度。 光通量越大光强度越强烈,照度越大;照度越大,亮度越亮。 3-7看电视时,房间完全好,仍是有必然亮度好?为什么? ? ? ? 答:房间亮点好。 这是由于人眼的感光细胞分为:杆体细胞和椎体细胞。正在亮下是锥体细 胞起感化,暗下是杆体细胞起感化。当房间亮一些时,不会使杆体细胞 和椎体细胞交替起感化,能够削减视觉委靡。同时,房间亮一点能够避免产 生间接眩光。 3-8为什么有的商铺大玻璃橱窗可以或许像镜子似地照出人像,却看不清里面陈列的 展品? ? ? ? ? 答:这是因为发生二次反射眩光 采纳的办法: (1)提高橱窗里商品的概况亮度; (2)将橱窗玻璃做成倾斜或弯曲。 3-9你们教室的黑板上能否存正在反射眩光(窗、灯具),怎样构成的?若何消弭 它? ? ? ? ? ? ? ? ? 答: 存正在。是由视野中的光泽概况一的反射所发生的。 减小或消弭法子: 1、尽量使视觉功课的表一为无光泽概况,以削弱镜面反射而构成的反射眩 光; 2、应使视觉功课避开和远离照明光源同人眼构成的镜而反射区域; 3、利用发光概况面积大、亮度低的光源; 4、使惹起镜而反射的光源构成的照度正在总照度中所占比例削减,从而削减 反射眩光的影响。 3-10写出下列颜色的色调、明度、彩度:1)2.5PB5.5/6;2)5.0G6.5/8; 3)7.5R4.5/4;4)N9.0/;5)5)N1.5/。 ? ? ? ? ? ? 谜底: 紫蓝2.5,明度5.5,彩度6 绿色 5,明度6.5,彩度8 红色7.5,明度4.5,彩度4 明度值等于9.0的中性色 明度值等于1.5的中性色 ? ? 3-11已知一光源的色品坐标为x=0.3484,y=0.3516,求它的相关色温是多 少? 答:查图可得:8500k 第六章建建光学(P297)——习题 ? ? ? ? 6-1从图6-6中查出沉庆7月份上午8:30时天空漫射光照度和总照度。 答:天空漫射光照度:2.55x104lx 总照度:3.6 x104lx 6-2按照图6-6找出沉庆7月份室外天空漫射光照度高于40001x的延续 时间。 答:从11:00到13:00共2小时 ? 6-3按例题3-4(图3-21)所给房间剖面,正在CIE尺度阴天时,求程度窗洞正在桌面 上构成的采光系数;若窗洞上拆有τ=0.8的通明玻璃时的采光系数;若窗上拆有 τ=0.5的乳白玻璃时的采光系数。 ? ? 解:1)CIE尺度阴天的室外照度为10000 lx 按公式(3-9) E ? L? ? cos i 计较桌面处的照度值: 1 ? ? (sr) cos i ? 1 4 E n ? 10000 ? C? ? 1 ? 1 ? 2500 lx 4 En 2500 ? 100 % ? ? 100 % ? 25 % Ew 10000 En ?? 2500 ? 0.8 ? 100 % ? ? 100 % ? 20 % Ew 10000 ? 2) C? ? 3) C? En ?? 2500 ? 0.5 ? 100 % ? ? 100 % ? 12 .5% Ew 10000 6-4沉庆地域某会议室平面尺寸为5 m×7 m,净空高3.6 m,估算需要的侧窗面 积并绘出其平、剖面图。 ? ? ? ? 解:通过查办公建建的采光系数尺度可知,办公室属于Ⅲ类采光品级 由表6-5可知,办公室窗地比是1/5 由沉庆属于Ⅴ类地域,所以得出窗地比需要乘以系数K,得出: 可得出窗户面积为:35 ? 0.24=8.4㎡ 6-5一单跨机械加工车间,跨度为30 m,长72 m,屋架下弦高10 m,室内概况浅 色粉刷,室外无遮挡,估算需要的单层钢侧窗面积,并验算其采光系数。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 解:假设此机械车间处于沉庆地域,光天气分区为Ⅴ类地域,系数K=1.2 1)若机械加工车间属Ⅳ级采光品级,Cmin=1。由表6-5可知,侧窗要求窗地 比为1/6。 则窗户的面积为30×72/6×1.2=432㎡。 设窗台高1m,侧墙可开窗面积约为72×(10-1)=648㎡≥432㎡,可满脚 单面开窗; 但为使车间内照度平均,现两面开带形窗,长度60m,能够得出: hc=432㎡÷60m÷2=3.6m 2)验算采光系数 按照上述所选窗户的形式来验证采光系数; 按照窗户的形式,拔取响应的批改系数,算出采光系数的最低值,取 采光系数尺度值比拟较,看能否满脚要求。 由公式 C min ? C d ?K C ? K r ?K ? ?K w ? K f 车间双侧开窗,查表6-4,B/hc=15÷3.6≈4;l=72m,b=30m,l≥2b; ? = ∑ bc/l=60×2÷72=1.67 ? 查表6-6,B/hc=15÷3.6≈4,淡色粉刷,γ=0.5;可得 =2.4 ? 查表可得 =0.78×0.8×0.75=0.468 ? 因室外无遮挡 =1 ? 沉庆地域不消考虑好天影响 =1 ? 可得 =1.311 满脚采光要求 =0.7 6-6扁圆形吸顶灯取工做点的安插见图6-71,但灯至工做面的距离为2.0m,灯具 内光源为60W的白炽灯,求P1、P2点照度。 ? ? ? 解:(1)P1点照度 灯Ⅰ正在P1点构成的照度: 点光源构成的照度计较式见式(3-7),当i=α=0时,从图6-70查出I0= 130cd,灯至工做面距离为2.0m。则: E? ? ? ? ? 灯Ⅱ正在P1点构成的照度: tan ? ? 130 cos 0? ? 32.5lx 22 5 , i ? ? ? 68?, I 68 ? 70cd 灯Ⅱ至P1点的距离为 2 29 m, ? 70 cos 68? ? 0.90lx 29 P1点照度为两灯构成的照度和,并考虑灯胆光通量批改574/1000(从下表614中查出60W的白炽灯光通量为574,这个值比上1000所得值,即为它的修 正系数) EⅡ ? ?图6-71 例题6-2灯具安插 574 E1 ? (32.5 ? 0.90) ? ? 19.17lx 1000 ? ? ? ? ? (2)P2点照度 灯Ⅰ、Ⅱ取P2的相对不异,故两灯正在P2点构成的照度不异。 tan ? ? 2.5 , i ? ? ? 51?, I 51 ? 90cd 2 ,灯至P2的距离为 10.25 m, 则P2点的照度: E2 ? 90 574 cos 51? ? 2 ? ? 6.34lx 10.25 1000 6-7前提同上,但工做面为倾斜面,即以每个计较点为准,均向左倾斜,且取水 平面成30°倾角,求P1、P2点照度。 【解】 (1)P1点照度 ? 灯Ⅰ正在P1点构成的照度: ? 点光源构成的照度计较式见式(3-7),当α=0时,从图6-70查出I0= 130cd,灯至工做面距离为2.0m,i=30°。 ? 则: 130 ? E ? ? 2 cos 30? ? 28.15lx 2 ? ? ? ? ? ? 灯Ⅱ正在P1点构成的照度: tan ? ? 5 , ? ? 68?, I 68 ? 70cd 2 灯Ⅱ至P1点的距离为 29 m,i=82° 70 cos 82? ? 0.34lx 29 P1点照度为两灯构成的照度和,并考虑灯胆光通量批改574/1000,则: EⅡ ? E1 ? (28.15 ? 0.34) ? 574 ? 16.35lx 1000 ? ? ? ? ? ? ? ? ? (2)P2点照度 灯Ⅰ正在P2点构成的照度: tan ? ? 2.5 , ? ? 51?, I 51 ? 90cd 2 ,灯至P2的距离为 10.25 m, i 90 cos 21? ? 8.20lx 10.25 ? 21° 则P2点的照度: E2 ? 灯Ⅱ正在P2点构成的照度: tan ? ? 2.5 , ? ? 51?, I 51 ? 90cd ,灯至P2的距离为 2 E2 ? 10.25 m, i ? 81° 则P2点的照度: 90 cos 81? ? 1.37lx 10.25 P2点照度为两灯构成的照度和,并考虑灯胆光通量批改574/1000,则: E? ? (8.20 ? 1.37) ? 574 ? 5.49lx 1000 6-8什么是绿色照明工程?若何加大实施绿色照明工程的力度? ? ? 答: 1)、绿色照明工程旨正在节约资本和。实施绿色照明工程,就必需树 立全平易近的文明认识,节约资本,,使取经济协调成长;同 时还要加强带领和办理,正在科学地预测和评价的根本上,制定出一整套无效 的办法、尺度、政策和律例,加大实施绿色照明工程的力度。由此可见,绿 色照明工程是一项复杂的社会系统工程;同时,绿色照明工程又是一项复杂 的手艺系统工程,它包含光源等照明器材的洁净出产、绿色照明、光源等照 明器材烧毁物的污染防治这三个复杂的子系统。总之,绿色照明工程是一项 复杂的系统工程。 2)、(1) 采用照明功率密度值进行评价 照明功率密度值(LPD)是照明节能的评价目标。正在进行建建照明设想时应 使照明功率密度值不大于值, (2)照明设想节能 照明节能的沉点是照明设想节能,即正在不降低功课的视觉要求的前提下, 最无效地操纵照明用电。 (3)办理节能 正在照明办理方面同样需要采用绿色照明手艺,应研制智能化照明办理系统, 创制出平安舒服的境,提高工做效率,节约电能;同时还要制定无效的 办理办法和响应的律例、政策,达到办理节能的目标。 ? ? ? ? ? ?

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