3 Дәрістердің қысқаша жазбасы

1 Тақырып: Кіріспе.

Қарастырылатын сұрақтар:

1. Пәннің мәселесі, мақсаттары және шарттары.

2. Оптикалық сәулелендірудің (ОС) тиімді пайдалануының мәні.

3. Жарық техниканың даму тарихы.

Дәрістің қысқаша жазбасы:

Біз «жарық» деген түсінікті жақсы білеміз. Көне дәурлердің, ортаншы ғасырлардың кәзіргі заманның көп ғалымдары өздерінің жұмыстарын осы табиғаттың құбылысын зерттеуге арнады. Р. Декарт жарық туралы түсініктемені жалпыландырды: «Жарықтың негізгі қасиеттері келесідей: 1) ол жарқырайтын деп аталатын денелерден барлық бағыттарға тарайды, 2) кез келген бағыттарға, 3) лезде, 4) қалыпта тік сызықтар бойымен, ... 9) осы сызықтардың бағыттары өзгерту болады шағылысу арқылылы немесе 10) сыну арқылы. Осы әрекеттің барлық бағыттарға тарау себебі, мүлде мәлім, осы денелер бөлшектерінің шеңберлі қозғалысында болады ...». Исаак Ньютон жарықты корпускулалар (бөлшектер) ағыны ретінде елестейтін. Бұл, онша дәл емес, түсінік оған біздер қазір де қолданылатын геометриялық оптиканың негізгі заңдылықтарын ашуға кедергі болған жоқ. X. Гюй­генс Ньютонның қарсыласы болды, ол «жарық ... сфералық беттермен және толқындармен жылжуда тұрады» деп айтты. Бірақ тек қана Томас Юнгке оптика заңдылықтарын толқындық теория принциптерінде тамаша түсіндіруге орайы келді. Жарық — ол электромагниттік тербелістердің толқындары екендігін Джеймс Максвелл дәлелдеді. 1900 ж. Макс Планк жарық табиғатының екі жақтылығын әшкереледі.

Сонымен бірге көздің сезімталдығы шегінің сыртындағы жарық туралы түсініктер де көбейе берді. 1800 ж. 27 наурызында Лондондағы Корольдық қоғамының отырысында В. Гершель толқындары көрінерлік сәулелердің толқындарынан ұзын көрінбейтін сәулелер туралы баяндады.

Содан кейін көрінетін сәулелердің басқа жағында орналасатын, яғни толқындар ұзындықтары қысқалау, көрінбейтін ультракүлгін сәулелерді ашып тапты (И. Риттер, 1801; В. Шуман, 1900; Т. Лайман, 1924). Көрінбейтін инфрақызыл және ультракүлгін сәулелер адам көзінде жарық құбылысын тудырмайды, бірақ «жарық» деген терминді әлі де әдебиеттерде кездестіруге болады: «ультракүлгін жарығы», «инфрақызыл жарығы». Осыны «ультракүлгін сәулелену», «инфрақызыл сәулелену» деп айту дұрыстау болады. Көрінерлік сәулеленумен бірге олар оптикалық сәулелену аймағын құрастырады. Термин «жарық» (жарықталу, жарқырау) тек қана көздің рекциясына пропорционал көрінерлік сәулеленудің аймағына қатысты. Оптикалық сәулеленудің мәні күрделі және біртаңбалы емес, олардың қоршаған ортаға әсерлері алуан түрлі. Біз өмірді не табиғи, не жасанды жарықсыз елестете алмаймыз. Желдің биологиялық өмірінің энергетикалық негізі – күннің сәуле шығаруы. Жылу – ол Күн, нан – ол Күн, ет – ол да Күн.

Оптикалық сәулеленудің адамзат тіршілік әрекетіндегі маңызы зор. Планетамыздағы барлық жанды организмдер оптикалық сәулеленудің арқасында пайда болды және өмір сүреді. Олардың, әсіресе, өсімдіктер үшін маңызы зор болады. Ал өсімдіктерсіз адам да, мал да өмір сүре алмас еді.

Жылыжайларда, мал қораларында және әр түрлі өндірістердің басқа да үйжайларында адам күн сәулесін электр шамдарының сәулеленуімен табысты алмастырады. Ол үшін біраз мамандықтар ғалымдарының – биологтардың, физиологтардың, электротехниктердің, химиктердің және физи­ктердің – көп жылдық еңбектері қажет болды. Осы барлық ғылымдардың түйісуінде қазіргі заманғы жарықтехникасы пайда болды.

Жарықтандыру – көру мүмкіншілігін жақсарту мақсатымен жарық энергиясын алу, тазарту және пайдаланудын жиынтықтық әдісі. Жарықтандыру сәуленің бұйым бетіне жеткілікті мөлшерде түсуін, жарықтың біркелкі таралуын, жанарынды жасқайтындай тым ашық болмауын, тұрақтылығын қамтамасыз етуге тиіс. Бұл талап адамның өмірі мен қызметіне, қимыл-әрекеті мен жұмыс үстіндегі қаупсіздігіне, еңбек өнімділігі мен сапасының артуына толық жағдай жасайды.

Жарық энергиясын алу әдісі жағынан жарықтандыру табиғи және жасанды болып екіге бөлінеді. Электрлік жарықтандыру жасанды жарықтандыруға жатады. Электрлік жарықтандыру адамның өндірістік қызмет уақытын ұзартуға мүмкіншілік береді. Электрлік жарықтандырудың арқасында өнеркәсіпте де, ауыл шаруашылығында да және халық шаруашылығының басқа салаларында да түгел жұмыс уақыты ретінде пайдалануға болады.

Тұтынылатын жалпы электр энергиясының 13 % астамы жарықтандыратын және сәулелендіретін қондырғыларда пайдаланылады.

Жарықтандыратын қондырғылар деп технологиялық операцияларды орындауға немесе қараңғыда жөн табуға арналған жабдықтарды айтады. Сәулелендіретін қондырғылар – технологиялық процестерге тікелей әсер етуге арналған құрылғылар.

Жарықтандыратын және сәулелендіретін қондырғылардың негізгі элементі – оптикалық сәулелену көзі. Олар ретінде әртүрлі қыздыру және газ-разрядтық шамдар пайдаланылады.

1872 жылы А. Н. Лодыгин ойлап тапқан электрлік қыздыру шамы көп ұзамай электр энергиясының негізгі тұтынушысына айналды. Тек 1879 ж. америкалық ғалым және өнертапқыш Эдисон электрлік жарықтандыру бойынша өзінің алғашқы тәжірибелерін жүргізді. П. Н. Яблочков 1876 жылы электрлік доғалы шамды шығарғанға патент алды. Өз кезегінде бұл жаңалық электрлік жарықтандырудың қарқынды дамуына септігін тигізді. Яблочков трансформаторды ойлап табу арқылы доғалы шамдар тобын бір генератордан қоректендіру мәселесін шешті.

Бақылау сұрақтары:

1. Оптикалық сәуле деген не?

2. Оптикалық сәулеленудің адамзат тіршілік әрекетіндегі маңызы қандай?

3. Жарықтандыру деген не?

4. Қандай оптикалық сәулелену көздерін білесіздер?

5. Жарық техниканың даму тарихы.

Ұсынылатын әдебиеттер:

1. Өтешев Ө.Ө, Сейітов І. А. Электрлік жарықтандыру - Алматы.: Казмемагру, 2000.

2. Жилинский Ю.М., Кумин В.Д. Электрическое освещение и облучение. - М.: Колос,1982.-272 б.

3. Живописцев Е.Н., Косицын О.А. Электротехнология и электрическое освещение. М.: Агропромиздат,1990.-246 б.

4. Козинский В.А. Электрическое освещение и облучение. - М.: Агропромиздат, 1991.-239 б.

5. Справочная книга по светотехнике / Под редакцией Ю.Б. Айзенберга. -М.: Энергоатомиздат,1995.-472 б.