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

**