工效学(第6章).ppt

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1、第六章环境照明2/69SoutheastUniversity本章内容光的物理特性光的基本物理量视觉特性环境照明对作业的影响环境照明的设计3/69SoutheastUniversity第一节光的物理特性光具有二重性，既有粒子特性，又兼有波动特性。光的波动特性认为，光是一种电磁辐射波。电磁波的波谱范围极其广泛，有无线电波、红外线、可见光谱、紫外线、X射线、γ射线等等（图5－1）。4/69SoutheastUniversity第一节光的物理特性（图5－1）5/69SoutheastUniversity第一节光的物理特性只含单一波长成分的光称为单色光；包含两种或两种

2、以上波长成分的光称为复合光。复合光给人眼的刺激呈现为混合色。太阳辐射多种波长的电磁波，其中只有波长为380～760nm的电磁波能为人眼所感知，并给人以白光的综合感觉。6/69SoutheastUniversity第一节光的物理特性光从一种媒质进入另一种媒质时，将产生折射现象。光的波长越短，折射程度就越甚。当把一束白光投射到棱镜上时，光线经过棱镜后再投射到白色屏幕上，形成一个连续分布的彩色光带，依次是：红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。白光被分解为各种单色光的现象，称为白光的分解，或称为光的色散。7/68SoutheastUniversity——牛顿光的色散实验示意

3、图8/69SoutheastUniversity第二节光的基本物理量相对视敏函数光通量、发光强度与亮度照度9/69SoutheastUniversity第二节光的基本物理量一、相对视敏函数视觉效果由可见光刺激人眼而引起。如果光的辐射功率相同而波长不同，则引起的视觉效果也不同。随着波长的改变，不仅色觉不同，而且亮度感觉也不相同。例如，在等能量分布的光谱中，人眼感到最暗的是红色，其次是蓝色和紫色，最亮的是黄绿色。反之，要获得相同的亮度感觉，红光所需要的辐射功率要比绿光大得多。为了确定人眼对不同波长光的敏感程度，引用相对视敏函数的概念。10/69Southeast

4、University第二节光的基本物理量一、相对视敏函数实测表明，当光的辐射功率相同时，波长为555nm黄绿光的主观感觉最亮，以视敏度K（555）=Kmax为基础，把任意波长为λ的光的主观感觉亮度称为视敏度K（λ）。把任意波长光的视敏度K（λ）与Kmax之比称为相对视敏函数，并用V（λ）表示。即V（λ）＝K（λ）／K（555）＝K（λ）／Kmax11/69SoutheastUniversity第二节光的基本物理量一、相对视敏函数同理，当主观感觉亮度相同时，波长为555nm的黄绿光的辐射功率Pr（555）最小。任一波长为λ的光，其相对视敏函数V（λ）还可用光的

5、辐射功率Pr（λ）表示为V（λ）＝Pr（555）／Pr（λ）12/69SoutheastUniversity第二节光的基本物理量二、光通量、发光强度与亮度光通量。既然人眼对不同波长光的亮度感觉不同，因此从人眼的光感觉来度量某一波长光的辐射功率，不仅与该波长光的辐射功率有关，也与人眼对该波长光的视敏度有关，光通量就是按照人眼光感觉所度量的光的辐射功率。13/69SoutheastUniversity第二节光的基本物理量二、光通量、发光强度与亮度对于波长为λ的单色光，光通量Φ（λ）等于辐射功率Pw（λ）与相对视敏函数V（λ）的乘积，即：Φ（λ）＝Pw（λ）V（λ

6、）（光瓦）14/69SoutheastUniversity第二节光的基本物理量二、光通量、发光强度与亮度当λ1＝555nm时，光感觉最强，V（555）＝1，此时，1W辐射功率产生的光通量定为1光瓦，于是，二者在数值上相等。在其它波长时，由于人眼视敏度下降，1W辐射功率产生的光通量均小于1光瓦。15/69SoutheastUniversity第二节光的基本物理量二、光通量、发光强度与亮度如果光源的辐射功率波谱（辐射功率密度分布）为P（λ），则其总的光通量应为各波长成分的光通量之和，即（光瓦）16/69SoutheastUniversity第二节光的基本物理量二

7、、光通量、发光强度与亮度目前，国际上通用的光通量单位是流明（Lumen，缩写lm）。国际照明委员会规定，绝对黑体在铂的凝固温度下，从5.305×10-3cm2面积上辐射出的光通量为1lm。而1W辐射功率为555nm波长的单色光所产生的光通量恰为680lm。于是，光瓦与流明间的关系为：1光瓦＝680lm或1lm＝1／680光瓦17/69SoutheastUniversity第二节光的基本物理量二、光通量、发光强度与亮度发光强度发光强度简称光强，是指光源发出并包含在给定方向上单位立体角内的光通量，常用来描述点光源的发光特性。光强与光通量之间的关系由下式表示：(c

8、d,坎德拉)点光源与光通量关系为：(cd,坎德拉)1