Alapfogalmak 3. 2010.02.18. BME-VIK.

Az előadások a következő témára: "Alapfogalmak 3. 2010.02.18. BME-VIK."— Előadás másolata:

1 Alapfogalmak 3. BME-VIK

2 Sugársűrűség A sugárzó felület dA felületeleme által a felület normálisától (n)  szögre elhelyezkedő irányban, a d elemi térszögben kibocsátott d sugáráram Le dI/dA= d2/(ddAcos); cd/m2 BME-VIK

3 Fénysűrűség egysége:cd/m2, jele: Lv
a dA1 felületelemet elhagyó (azon áthaladó vagy arra beeső) és adott irányt tartalmazó d térszögben sugárzott dF fényáramnak, valamint az elemi térszögnek és a felületelem adott irányra merőleges vetülete szorzatának hányadosa: egysége:cd/m2, jele: Lv BME-VIK

4 Összefüggések az alapmennyiségek között
Fényáram dA d Megvilágítás környezetre Fényerősség térbeli eloszlásra d dA Fénysűrűség: BME-VIK

5 BME-VIK

6 Egysége: kandela per négyzetméter, az egység jele: cd / m2
1 cd / m2 = 1 lm / 1 sr . m2 A fény forrása fénysűrűsége cd / m2 Nap délben Telihold Tiszta égbolt Fedett égbolt Izzólámpa, izzószála Nagynyomású nátriumlámpa Fénycső Irodai környezet falfelületei mesterséges világítás esetén Útburkolat korszerű közvilágítással 1.109 … 1,5. 109 2500 …3000 3000 … 7000 100 … 1000 10.106 … 3000 …14.000 1 …200 0,1 … 5 BME-VIK

7 Lambert sugárzó BME-VIK

8 Lambert sugárzó esetén:
Közvilágításban: BME-VIK

9 Példa: Vizsgáljuk meg egy 230V feszültségű, 40W teljesítményű, opálburájú lámpa fénysűrűségét, amelynek névleges fényárama:  = 400lm, átmérője 45mm. (I=d/d ) 20000cd/m2 Tegyük be ezt a lámpát egy 20 cm átmérőjű lámpatestbe: BME-VIK

10 Fényforrásokhoz kapcsolódó fogalmak
Fényhasznosítás Definíció: A fényforrás által kibocsátott fényáram és a felvett villamos teljesítmény hányadosa. Jele: * Mértékegysége: lm/W *= /P BME-VIK

11 Példák a fényhasznosításra
Elméleti maximum Km= 683 lm/W Fénycsöveknél: Név-leges teljesít-mény Pn; W Előtét típusa Előtét veszte-sége Pe; W Hálózati felvett teljesítmény PΣ; W Fény-áram Φ; klm Fényhasz-nosítαs η*; lm/W Meg-jegyzés 36 Hagyományos (KVG) 9 45 3 66,7 26 mm átmérőjű Kisveszteségű (VVG) 6 42 71,4 Elektronikus (EVG) 32+3 3,3 94,3 . BME-VIK

12 Élettartam névleges átlagos egyedi garantált várható (prognosztizált)
BME-VIK

13 1 óra alatt 2 órát öregszik,
Példa: Milyen élettartam várható annál az izzólámpánál, amelyet úgy üzemeltetünk naponta 2 órát, hogy hajnalban 1 órát túlfeszítetten (+5%), este 1 órát alul feszítetten (-5%) üzemel? Hajnalban: 1 óra alatt 2 órát öregszik, Este: 1 óra alatt 0,5 órát öregszik BME-VIK

14 az az időtartam, amely alatt a fényforrás eléri fényárama 95%-át.
Felfutási idő… az az időtartam, amely alatt a fényforrás eléri fényárama 95%-át. Rövid, ha tf<6 s BME-VIK

15 Újragyújtási idő BME-VIK

16 Szinek Szín – önmagában nem használandó!
Színinger – szemünkbe jutó sugárzás Színérzet = színinger + észlelés körülményei és agyi folyamatok Színekhez kapcsolódó fogalmak BME-VIK

17 Színhőmérséklet a fekete sugárzó valódi hőmérséklete, amelynek színe megegyezik a vizsgált szürke sugárzó színével. Szürke sugárzó: olyan hőmérsékleti sugárzó, amelynek spektrális emissziós tényezője a figyelembe vett hullámhossztartományban < 1 és független a hullámhosszúságtól. Így színe is megegyezik az azonos hőmérsékletű fekete sugárzóéval. A színhőmérséklet a fényforrás spektrális eloszlását jellemzi, a színérzetet meghatározó fogalom. Jele: F ; mértékegysége K BME-VIK

18 Korrelált színhőmérséklet
A fekete test azon valóságos hőmérséklete, amelyen a fekete test színe a legjobban hasonlít a kérdéses sugárzó színére. „legjobban hasonlít” csak olyan színpontokra igaz, ahol a távolság nem nagyobb 10 megkülönböztethető árnyalatnál. BME-VIK

19 A színes-ségi dia-gram színes ábrája
©Schanda BME-VIK

20 * Planck sugárzók vonala ▼ RGB hagyományos monitor alapszíningerei
©Schanda BME-VIK

21 Színhőmérsékleti csoportok
Meleg: F < 3300 K Semleges: 3300 < F < 5300 Hideg: F > 5300 Kruithof diagram BME-VIK

22 Színvisszaadás A sugárzás spektrális eloszlásának a hatása a tárgyak színes megjelenésére; a tárgyak egy referencia-eloszláshoz tartozó színes megjelenésével való tudatos vagy tudatalatti összehasonlítása. Kompaktfénycsöves világítás színhatása Izzólámpás világítás színhatása BME-VIK

23 Színvisszaadási index
Mérőszám annak jellemzésére, hogy egy vizsgált sugárzáseloszlással megvilágított tárgy színe hogyan egyezik meg ugyanazon tárgynak referencia sugárzáseloszlással történő megvilágításakor kapott színével, figyelembe véve a kromatikus adaptációt BME-VIK

24 Színvisszaadási index
Referencia sugárzó: M és S (F<5000)esetén Planck sugárzó, H (F>5000) esetén természetes fény. A spektrális telítettséget jellemző fogalom. Az adott színhőmérsékletű összehasonlító sugárzás által keltett színérzettől való eltérést mutatja. BME-VIK

25 Jele: Ra ; (mértékegysége 1) dimenzió nélküli
Maximális értéke: 100. Ra < 40 már nincs színvisszaadás BME-VIK

26 Alapfogalmak és mennyiségek összefoglalása
Fényhasznosítás; η*;lm/W Színvisszaadás; Ra; - Élettartam; T;h (kh) Felfutási, újragyújtási idő; tf ; tú; s Színhőmérséklet; CCT; K BME-VIK

27  reflexiós (visszaverési) tényező  abszorpciós (elnyelési) tényező
Anyagjellemzők  reflexiós (visszaverési) tényező  abszorpciós (elnyelési) tényező  transzmissziós (átbocsátási) tényező BME-VIK

28 Spektrális reflexiós tényező anyagfüggő
Teljes reflexió Rendszer függő BME-VIK

29 ++=1 BME-VIK

30 Fényvisszaverés indikátrixai
a) irányított (beesési és visszaverési szög egyenlő)[szabályos] b) irányítottan szórt c) szórt (diffúz) Lambert sugárzók d) kevert BME-VIK

31 Fényáteresztés indikátrixai
Példák: a) fénytörés szabályai szerint b) homok fúvott üveg c) opál üveg d) selyemfényű opalizált üveg BME-VIK

32 Példa: Egy meghatározott anyagú opálüveg reflexiója elhanyagolható. Az “a” vastagságú üveg abszorpciós tényezője  = 0,36. Számítsa ki a b = 2a és a c = 0,5a vastagságú azonos optikai tulajdonságú üvegek transzmissziós tényezőit. a=1 -  -  = 1 – 0,36 – 0 = 0,64  0,64 a 0,4096 0,64 a BME-VIK

33 Különféle világítástechnikai anyagok reflexiós tényezői
BME-VIK

34 Hideg tükör Fényforrás mögött BME-VIK

35 Hideg tükör BME-VIK

36 Hőszűrő üveg Fényforrás előtt BME-VIK