Естественное и искусственное освещение

Свет представляет собой видимые глазом электромагнитные волны оптического диапазона длиной 38...760 нм, воспринимаемые сетчатой оболочкой зрительного анализатора. Наивысшей чувствительностью глаз обладает к монохроматическому излучению с длиной волны 555 нм.

Основные светотехнические характеристики и определения

Для характеристики освещения рабочих мест внутри и вне помещений используется ряд светотехнических величин; в их числе – сила света, световой поток, освещенность. Сила света I характеризует свечение источника видимого излучения в некотором направлении. Единица ее измерения в СИ – кандела (кд). Световой поток Ф – мощность лучистой энергии, оцениваемая по производимому ею зрительному ощущению. В системе СИ измеряется в люменах (лм). 1 Вт мощности, превращенный в монохроматическое излучение с длиной волны 555 нм, дает 683 лм светового потока. Для сравнения – световая отдача ламп накаливания равна 7...19 лм/Вт.

Сила света и световой поток связаны соотношением

I = Ф/ω,

где ω – телесный угол (в стерадианах – ср), в котором распространяется световой поток Ф.

С точки зрения гигиены труда основной нормируемой светотехнической характеристикой является освещенность Е в люксах (лк), которая представляет собой распределение светового потока Ф на поверхности площадью S и может быть выражена формулой

Е = Ф/S,

где Ф – световой поток, лм;

S – площадь поверхности, м².

Световые свойства освещаемой поверхности характеризуются следующими коэффициентами:

• коэффициент отражения – отношение отраженного телом светового потока к падающему;

• коэффициент пропускания – отношение светового потока, прошедшего через среду, к падающему;

• коэффициент поглощения – отношение поглощенного телом светового потока к падающему.

Освещенный предмет будет тем лучше виден, чем большую силу света излучает его поверхность в направлении к наблюдателю. Поэтому угол, под которым наблюдается освещенная поверхность, имеет существенное значение. Эта особенность оценивается яркостью поверхности L_α.

Яркостью поверхности в данном направлении (под углом α) называется отношение силы света, излучаемой поверхностью в этом направлении, к площади проекции светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярную к этому направлению. Яркость измеряется в канделах на квадратный метр (кд/м²).

Схема определения яркости поверхности показана на рис. 28.

Lα S I Scosα	, где Lα – яркость поверхности в направлении α, кд/м2; I – сила света, кд; S – площадь освещенной поверхности, м2; α – угол, образованный направлением света с нормалью к поверхности S.
Рис. 28. Схема определения яркости поверхности

Яркость освещенных поверхностей зависит от их световых свойств, степени освещенности и угла, под которым поверхность рассматривается; яркость излучающей поверхности большинства материалов в разных направлениях различна, однако существуют тела, обладающие одинаковой яркостью во всех направлениях (например, матовые отражающие поверхности).