2013.09.23. OMKTI 1

Alapfogalmak 1.

Fény

Fényáram

Megvilágítás

Fényerősség

Távolság törvény

2013.09.23. OMKTI 2

Mi a fény?

A fény: hatás szerint a közvetlenül látás érzetet keltő sugárzás

Fizikai szempontból elektromágneses hullám

Világítástechnikában csak az emberi szem által érzékelt sugárzás.

Uvfény, infrafény nem használatos

2013.09.23. OMKTI 3

Elektromágneses sugárzás

2013.09.23. OMKTI 4

2013.09.23. OMKTI 5

Sugárzási törvények

Stefan – Boltzmann tv.

4TMe

Me felületi teljesítmény,

Stefan-Boltzmann állandó Értéke:5,67 10-8 W/m2 K4

Wien féle eltolódási tv

λT= áll.

2013.09.23. OMKTI 6

Sugárzás- technikai alapok

2013.09.23. OMKTI 7

nm V()

380 0,000.001

400 0,000 4

420 0,004

450 0,038 480 0,139

500 0,323

550 0,995

555 1,0

560 0,995

620 0,381

640 0,175 660 0.061

700 0,004 780 0,000.015

Láthatósági függvény

Emberi szem érzékenységi görbéje

2013.09.23. OMKTI 8

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. é

rzé

ke

nys

ég V( )

V'( ) nm

V’()

380 0,000.589 480 0,793 505 1,0 660 0.000.312.9

780 0,000.000.139

2013.09.23. OMKTI 9

Vizuális teljesítmény

2013.09.23. OMKTI 10

Mi a fény?

A fény az optikai sugárzásnak az

emberi szem által érzékelt része.

2013.09.23. OMKTI 11

Fényáram:

lm;)()(0

em

dVΦKΦ

pszicho-fizikai mértékrendszer

) ) ) ve ΦVΦ

Km= 683 lm/W

Fizikai

2013.09.23. OMKTI 13

A fényáram mértékegysége: lumen; lm

Nagyságrendek: 100W-s izzólámpa 1380 lm 36 W-s fénycső ~3000lm 70 W-s nátriumlámpa 6000 lm

Km’=1750 lm/W

2011.10.24. OMKTI 14

Fényáram

Megvilágítás környezetre

A

ΦE

d

d

dA

Besugárzott felületi teljesítmény

2013.09.23. OMKTI 15

Fényforrás, környezet

A megvilágítás

lx

Napsütéses tiszta égbolt

Délben – nyáron

Délben – télen

Alkonyat

Holdtölte, tiszta égbolt

Tiszta égbolt holdfény nélkül

Közvilágítás régebbi

Közvilágítás újabb

Irodavilágítás

100.000

10.000

100 – 300

0,2

0,001

0,5 – 10

10 --- 30

300 --- 500

2011.10.24. OMKTI 16

Fényáram

Megvilágítás környezetre

Fényerősség térbeli eloszlásra

A

ΦE

d

d

dA

Besugárzott felületi teljesítmény

2010.02.18 BME-VIK 17

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

2010.02.18 BME-VIK 18

Térszög

2r

cosdAΩd

αr

AB

A merőleges vetület:

Síkszög

A

B

2011.10.24. OMKTI 19

Fényáram

Megvilágítás környezetre

Fényerősség térbeli eloszlásra

A

ΦE

d

d

Ω

ΦI

d

d

)2

cosdd

r

AΩ

dA

Besugárzott felületi teljesítmény Sugárerősség

2010.02.18 BME-VIK 20

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

2010.02.18 BME-VIK 21

Van-e kapcsolat az előbbiek között?

dA

dE

d

dI )

2r

cosdAd

dA

IdE

)2

r

cosIE

Távolság törvény

lxm

srsr

lm

m

srcd

22

**

2011.10.24. OMKTI 22

A kapcsolat az előbbiek között a távolság törvény

)2

cos

r

IE

Optikai határ távolság

2011.10.24. OMKTI 23

Fénysűrűség

• a dA1 felületelemet elhagyó (azon áthaladó vagy arra beeső) és adott irányt tartalmazó d térszögben sugárzott d fényáramnak, valamint az elemi térszögnek és a felületelem adott irányra merőleges vetülete szorzatának

hányadosa:

11

2

cos

AΩL v

v

d

dA1

d 2

egysége:cd/m2, jele: Lv

2011.10.24. OMKTI 24

Összefüggések az alapmennyiségek között

Fényáram

Megvilágítás környezetre

dA

d

)cosd

d

Ω

EL

Fénysűrűség:

Fényerősség térbeli eloszlásra

d

dA

)cosdd

d2

ΩA

ΦL

)

cosd

d

A

IL

A

ΦE

d

d

Ω

ΦI

d

d