2008.09.15. BME - VIK 1 Alapfogalmak I. Sugárzástechnikai – fénytechnikai alapok
Mar 15, 2016
2008.09.15. BME - VIK 1
Alapfogalmak I.
Sugárzástechnikai – fénytechnikai alapok
2008.09.15. BME - VIK 2
Ismétlés
Ha a szavak használata nem helyes, a fogalmak értelmezése zavaros, nem lehet szabatosan cselekedni.
KonfuciusAz idegen magyarázót nem kell szolgai módon követni, ügyelni kell a fordításnál a magyar nyelv szellemére.
Brassai Sámuel
2008.09.15. BME - VIK 3
Mi a fény?
A fény: hatás szerint a közvetlenül látás érzetet keltő sugárzás
Fizikai szempontból elektromágneses hullám
2008.09.15. BME - VIK 4
Elektromágneses sugárzás
2008.09.15. BME - VIK 5
Hogyan kelthető fény?
A fény kibocsátása és anyagi részecskékkel történő kölcsönhatása meghatározott energiájú adagokban, kvantumokban valósul meg. Ezeket a fénykvantumokat nevezzük fotonoknak.
E=h , h=6,626 10-34 Js
2008.09.15. BME - VIK 6
Planck törvény (1900)
A fekete sugárzó spektrális sugársűrűségét adja meg.
151 )1(),(
2 T
c
e ecTL
0
2hcc
ahol:- hullámhossz légüres térbenT- hőmérséklet Kc1=2hc0
2
h- Plank állandóc0- fénysebesség
- Boltzmann állandó 1,38 10-23 JK-1
2008.09.15. BME - VIK 7
2008.09.15. BME - VIK 8
Sugárzási törvényekStefan – Boltzmann tv.
4TM e Me felületi teljesítmény,
Boltzmann állandóÉrtéke:5,67 10-8 W/m2 K4
Wien – Planck féle eltolódási tv
λT= áll.
2008.09.15. BME - VIK 9
Sugárzás-technikai alapok
2008.09.15. BME - VIK 10
nm V()380 0,000.001400 0,000 4420 0,004450 0,038480 0,139500 0,323550 0,995555 1,0560 0,995620 0,381640 0,175660 0.061700 0,004780 0,000.015
Láthatósági függvény
Emberi szem érzékenységi görbéje
2008.09.15. BME - VIK 11
Láthatósági függvények
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
350 400 450 500 550 600 650 700 750 800
hullámhossz, nm
rel.
érzé
keny
ség V( V'( )
nmV’()
380 0,000.589480 0,793505 1,0660 0.000.312.9
780 0,000.000.139
2008.09.15. BME - VIK 12
Vizuális teljesítmény
2008.09.15. BME - VIK 13
Mi a fény?
A fény az optikai sugárzásnak az
emberi szem által érzékelt része.
2008.09.15. BME - VIK 14
Fényáram:
lm;d)(V)(K0
em
pszicho-fizikai mértékrendszer
ve V
Km= 683 lm/W
Fizikai
2008.09.15. BME - VIK 16
A fényáram mértékegysége: lumen; lm
Nagyságrendek: 100W-s izzólámpa 1380 lm36 W-s fénycső ~3000lm70 W-s nátriumlámpa 6000 lm
Km’=1750 lm/W
2008.09.15. BME - VIK 17
Fényáram mérése I.
2008.09.15. BME - VIK 18
Alapfogalmak folytatása
FényáramФv
Megvilágításkörnyezetre
Fényerősségtérbeli eloszlásra
Sugárzott teljesítményФe
Besugárzott felületi teljesítmény
Sugárerősség
2008.09.15. BME - VIK 19
Besugárzás
d
d A
E d /dA
2008.09.15. BME - VIK 20
Megvilágítás
d
d A
Ev d /dA
2008.09.15. BME - VIK 21
Néhány érdekes adat:
Fényforrás, környezet A megvilágításlx
Napsütéses tiszta égboltDélben – nyáronDélben – télenAlkonyatHoldtölte, tiszta égboltTiszta égbolt holdfény nélkülKözvilágítás régebbiKözvilágítás újabbIrodavilágítás
100.00010.000
100 – 3000,2
0,0010,5 – 1010 --- 30
300 --- 500
2008.09.15. BME - VIK 22
Alapfogalmak folytatása
Fényáram
Megvilágításkörnyezetre
Fényerősségtérbeli eloszlásra
2008.09.15. BME - VIK 23
Emlékeztető: az SI mértékegység alapjai:•Hosszúság; m (Bay Zoltán)
•Tömeg; kg
•Idő; s !
•Áramerősség; A
•Termodinamikai hőmérséklet; K !
•Anyagmennyiség; mol
•Fényerősség ;cd
Kiegészítő egységek: •Radián•Szteradián
2008.09.15. BME - VIK 24
Térszög
2rcosdAΩd αr
AB
A nézési irányú vetület:
Síkszög
A
B
2008.09.15. BME - VIK 25
Fényerősség értelmezése
2008.09.15. BME - VIK 26
A fotometria SI mértékegység-rendszerének (System International) hetedik alapegysége a kandela (cd), a fényerősség egysége. A Nemzetközi Súly és Mértékügyi Bizottság (CGPM) 1979-es határozata alapján:
A kandela olyan sugárzó fényerőssége adott irányban, amely 540 THz frekvenciájú monokromatikus sugárzást bocsát ki, amelynek sugárerőssége ebben az irányban 1/683 W/sr.Az 540 THz frekvenciának normál levegőben 555,016 nm hullámhosszúság felel meg. Ez igaz, mind fotopos, mind szkotopos, mind mezopos tartományra.
Fényerősség: Kandela; Candela; Candela
2008.09.15. BME - VIK 27
Van-e kapcsolat az előbbiek között?
dAdE
ddI
2rcosdAd
dAIdE
2r
cosIE Távolság törvény
lxm
srsrlm
msrcd
22
**