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筑筑光学第一篇 筑筑光学的根基学问

  第二篇、建 建 光 学 本篇的沉点为: 取建建相关的光学根基学问; 各类采光窗的采光特征、采光设想及计较 方式; 人工光源和灯具的光学特征; 根基的照明设想和计较方式。 第一章 建建光学的根基学问 第一节、眼睛取视觉 一、眼睛的构制 瞳孔——虹膜地方的 圆形孔,它可按照环 境的明暗程度,从动 调理其孔径,以节制 进入眼球的光能数 量。——机中光 圈。 水晶体——相当于相 机上的透镜,可以或许自 动聚焦。 视网膜——菲林,其 上布满感光细胞(锥 状、杆状细胞) 第一节、眼睛取视觉 一、眼睛的 构制 感光细 胞 锥状细胞—— 只正在敞亮下起 感化,能区分物体 细部及颜色; 杆状细胞—— 只鄙人起 感化,不克不及区分物 体细部及颜色。 第一节、眼睛取视觉 二、人眼的视觉勾当特点 视野范畴 (视场) 双眼不动时: 程度面180度; 垂130度。 (向上60度,向 下70度) 第一节、眼睛取视觉 二、人眼的视觉勾当特点 明、暗视觉 明视觉——正在敞亮中(凡是指亮度大于几 个以上的亮度程度)次要由视网膜的锥状细胞起感化的 视觉。此时人对亮度变化的顺应能力较强。 暗视觉——正在中(凡是指亮度低于百 分之几个以下的亮度程度)次要由视网膜的杆状细胞起 感化的视觉。它只要明暗感受,没有颜色感受。 颜色感受——明视觉下 可见光波长范畴:380~780nm,颜色顺次为:紫、 蓝、青、绿、黄、橙、红 第一节、眼睛取视觉 二、人眼的视觉勾当特点 光谱光效率(光见度函 数)——相对光谱光效率 曲线 分歧波长的光的敞亮程 度分歧。 国际照明委员会 (Commission Internationale De L’E’ clairage)简写为CIE 光谱光效率(光见度函 数)的定义:波长和波长的 单色辐射,正在特定光度前提 下,获得不异视觉感受时, 该两个单色辐射通量之比。 CIE光谱光视效率曲线的 阐发。 第二节、根基光度单元及使用 一、光通量 定义: 光源正在单元时间内发射出的以人眼感受为基准的能 量。 计较公式: F ? Km ? l ?? l ?0 F e ,lV (l )dl ——辐射通量取光见度函数的乘积 单元:光瓦、流明。 1光瓦=683流明 此中各项的物理意义: 1)光通量 2)波长为的单色辐射通量 3)CIE光谱光视效率 4)最大光谱光视效能,正在明视觉的时候,该值为 683 lm/w 第二节、根基光度单元及使用 二、发光强度 定义: 表征光正在空间中的分 布情况的物理量。又称为 光通量的空间密度。 计较公式: 单元:坎德拉 简称 “坎” cd 1cd=1lm/1sr 三、照度 定义: 被照面单元面积被照 射的程度 计较公式: 单元: 勒克斯 简称 “勒” lx 1lx=1lm/1m2 第二节、根基光度单元及使用 四、发光强度取照度的关系 距离平方反比定律——光线垂曲于入射面(合用于点光源) 距离平方反比定律——光线倾斜于入射面(照度遍及公式) 第二节、根基光度单元及使用 四、发光强度取照度的关系 例7-3,pg134 第二节、根基光度单元及使用 五、亮度 定义: 发光体正在视线标的目的上单元投 影面积发出的发光强度。 计较公式: 单元: 熙提 sb 1sb=10000cd/1m2 朗伯 fl 1fl=10.76 cd/1m2 尼脱 nt 1nt=1 cd/1m2 常见物体的亮度值如下: 白炽灯灯丝 300~500sb 荧光灯管概况 0.8~0.9sb 太阳 20万sb 无云蓝天 0.2~2.0sb 物理亮度取表不雅亮度 第二节、根基光度单元及使用 六、照度取亮度 的关系 由发光强度取照度 的关系,可推导出立体 角投影定律(合用于光 源尺寸相对于它取被照 点距离较大时) 第二节、根基光度单元及使用 举例:Pg137,例7-4 正在侧墙和屋顶上各 有一个1m2的窗洞,它 们取室内桌子的相对 见左图。设通过 窗洞看见的天空亮度 为1sb,试别离求出各 个窗洞正在桌面上构成 的照度。 第三节、材料的光学性质 一、能量守恒定律及相关物理量 光反射比(反光系数)、光接收比(接收系数)和光透射比 (透光系数) 常见饰面材料的的光反射比和光透射比的值见Pg139之表7-2 和表7-3 二、定向反射和透射 定向反射的定义:光线射到概况很滑腻的欠亨明材料 上,就呈现定向反射现象。 定向反射的特点: ? ? a a 入射角等于反射角; 入射光线、反射光线和反射 概况的法线共面。 a 第三节、材料的光学性质 操纵定向反射道理,合理设置照的,可避 免受定向反射影响。 定向透射的定义:光线射到通明材料上则发生定向透射 现象。 操纵定向透射道理,将玻 璃的一面做上各类斑纹, 使玻璃二侧概况互不服行, 因此光线折射分歧,达到 恍惚不清的程度。如许做, 既看不清另一侧的景物, 又不致分离人们的留意力。 第三节、材料的光学性质 三、扩散反射和透射 平均扩散材料:——将入射光线平均地向四面八方反射 或透射,从各个角度看,其亮度完全不异,看不见光源抽象。 ? 平均扩散反射(漫反射)材料有: 氧化镁、石膏等。大部门建建材料,如粉刷、砖墙等也可 近似当作漫反射材料。 ? 平均扩散透射(漫透射)材料有: 乳白玻璃、半通明塑料等 定向扩散材料: 第四节、视度及其影响要素 一、视度 看物体的清晰程度 称为视度。 二、影响要素 适度的亮度 最低亮度,又称最低 亮度阈,值为10-5asb 亮度添加,视度增 加;亮度再添加,视度反 而降低。 对劲的照度范畴: 第四节、视度及其影响要素 物体尺寸 对比——对比即旁不雅对象和其布景之间的亮度差别。差 别越大,视度越高。 第四节、视度及其影响要素 视功能曲线能够看出: 当旁不雅对象正在眼睛处 构成的视角不变时,如 对比下降,则必需添加 照度,才能连结不异视 度。即可用添加对比来 弥补照度的不脚。 方针越小(视角越 小),需要的照度越 高。 天然光(实线)比人 工光(虚线)更有益于 视度的提高。 第四节、视度及其影响要素 识别时间 邦森—罗斯科定律: 正在必然前提下, 亮度×时间= 即:呈现时间越 短,越需要有更高的 亮度才能惹起视感 觉。 避免眩光 第四节、视度及其影响要素 第五节、颜色 颜色 波长nm 红 橙 黄 蓝 绿 紫 640~750 600~640 550~600 480~550 450~480 400~450 400 500 600 700 可见光谱 第五节、颜色 第五节、颜色 第五节、颜色 第五节、颜色 第五节、颜色

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