ردیفکالاتعدادمبلغ کل

آشنایی با دانش روشنایی

آشنایی با دانش روشنایی

آشنایی با دانش روشنایی

آشنايی با سرشت نور

 


درباره منشأ نور نظریه‌های مختلفی وجود دارد (مانند نظریه ذره‌ای، نظریه الكترومغناطيسی، نظریه موجی ...) كه در عمل بين آنها نظريه الكترومغناطيسی بيشتر از ساير نظريه‌ها مورد استفاده قرار می‌گيرد. طبق اين نظريه سرشت نور به صورت تابش امواج الكترومغناطيسی است. نور مريی در محدوده طول موج 380 تا 760 نانومتر قرار دارد و در دو سر طيف آن امواج فرو سرخ و فرا بنفش قرار دارند. نورهای مربوط به طول موجهای مختلف وقتی به طور مجزا ديده شوند به رنگهای مختلفی مشاهده خواهند شد. نور سفيد تركيبی از طول موجهای مختلف است. شكل زير طيف نور را به وضوح نشان می‌دهد.




طيف امواج الكترومغناطيسی
محدوده باريكی از طيف امواج الكترومغناطیسی كه توسط چشم، قابل دريافت و حس كردن است، نور مريی ناميده می‌شود.
منحنی حساسيت چشم انسان به رنگهای مختلف در اين شكل نشان داده شده است. بر اساس اين شكل، چشم انسان، بيشترين حساسيت را به نوری با طول موج 555 نانومتر دارد.

سرنوشت نور:

 

تابش کریستالها
تخلیه الکتریکی
 تابش گرمایی
معادل طبيعی ندارد 
رعد و برق   خورشید   منابع نوری طبیعی
  ديودهای LED
 - لامپهای فلورسنت
 - لامپهای بخارجیوه
 - لامپهای بخارسدیم
 - لامپهای متال هالید
 - لامپهای التهابی
 - لامپهای هالوژن
 منابع نوری مصنوعی

تاثير نور بر ترشح ملاتونين:

اعصاب چشم انسان در اثر وجود روشنايی در محيط تحريك می‌شوند. رنگ نور موجود در محيط توسط اعصاب حساس به رنگ، حس شده و اطلاعات مربوط به آنها براي تجزيه و تحليل به مغز انسان ارسال می‌شود. رنگ نورهای متمايل به گرم، باعث افزايش ترشح ملاتونين و در نتيجه افزايش خواب‌آلودگی و آرامش می‌شود. به همين دليل لامپهای رشته‌ای و فلورسنت با رنگ سفيد گرم‌ (آفتابی) برای منازل، بيمارستانها، هتلها و كليه محلهايی كه در آنها افراد به استراحت می‌پردازند، توصيه مي‌شود. از سوی ديگر رنگ‌های نورهای سفيد سرد كه باعث افزايش هوشياری بيشتر می‌شوند، برای محيطهای اداری و كاری مناسب هستند.



چهار اصل اساسی برای رویت اشیاء:

1- تامین حداقل روشنایی: برای اینكه اشیاء به خوبی رویت شوند، باید مقدار كافی نور در محیط وجود داشته باشد. اشیایی كه در نور روز به خوبی دیده می‌شوند، در تاریكی به سختی تشخیص داده می‌شوند.


2- وجود سایه روشن یا تضاد كافی: بین درخشندگی جسمی كه می‌خواهیم آن را ببینیم و درخشندگی محیط اطراف آن باید اختلاف كافی وجود داشته باشد تا به خوبی و به صورت مناسب رویت شود. در اغلب این موارد این اختلاف، هم در رنگ و هم در میزان درخشندگی وجود دارد.
 

3-   داشتن اندازه كافی: اشیا برای اینكه دیده شوند، باید به اندازه كافی بزرگ باشند تا توسط چشم قابل مشاهده باشند.

 


4-    زمان كافی: برای اینكه چشم بتواند یک شی را رویت كند، آن شی باید به مدت زمان كافی در برابر دید چشم قرار بگیرد. همانطور كه در شكل زیر نشان داده شده است، زمانی كه چرخ، با سرعت زیادی در حال گردش است، امكان تشخیص درست سطح چرخ وجود ندارد.

 


آشنایی با اصطلاحات مربوط به روشنایی:

شار نوری: كل نور خارج شده از یك منبع نوری در واحد زمان در تمام جهات در فضا را شار نوری می‌گویند. واحد شار نوری «لومن» می باشد كه با «Lm» نشان می‌دهند. در اصطلاحات مربوط به محاسبات روشنایی، شار نوری را با (Φ) نشان می‌دهند. شار نوری جزو مشخصات هر لامپ است و توسط شركتهای سازنده لامپ در كاتالوگ محصولات درج می‌شود. بنابراین هر چه شار نوری یك لامپ بیشتر باشد لامپ پر نورتر است.

 

شار نوری خروجی از لامپ

نكته‌ای كه باید در مورد شار نوری در نظر داشت این است كه عددی كه به عنوان شار نوری در كنار مشخصات لامپ درج می‌شود در واقع شار نوری اولیه لامپ است، اغلب لامپها پس از اینكه مدتی از عمرشان گذشت شار نوری آنها افت می‌كند، این افت شار نوری به دلیل فرسودگی و كاهش كارایی اجزای مختلف تشكیل دهنده ساختمان لامپ نظیر ماده فلورسنت، گاز داخل محفظه، تبخیر فیلامان تنگستن و ... می‌باشد. بنابراین داشتن ثبات شار نوری در ابتدا و انتهای طول عمر یك مزیت برای لامپ محسوب می‌شود كه در هنگام تهیه لامپ باید به این نكته توجه كرد. به عنوان مثال شار نوری چند نوع لامپ متداول جهت داشتن درك بهتر از مفهوم شار نوری ذكر می گردد:
لامپ التهابی (لامپ رشته‌ای معمولی) 100 وات: 1360 لومن
لامپ فلوئورسنت T8 استاندارد 36 وات: 2300 لومن
لامپ متال هالاید دو سر 70 وات: 6500 لومن

شدت روشنایی (Illuminance):
مقدار شار نوری كه به واحد سطح (1 متر مربع) می‌رسد را شدت روشنایی می‌گویند و با E نشان می دهند. واحد شدت روشنایی Lux است و یكی از پارامترهای مهم در محاسبات روشنایی می‌باشد.


شدت روشنایی متوسط یك سطح، میزان شار نوری در واحد سطح است.

 


در انجام محاسبات روشنایی ابتدا مقدار شدت روشنایی مورد نیاز در محیط با توجه به جداول استاندارد مشخص می‌گردد. در این جداول شدت روشنایی در هر فضا بر اساس نوع فعالیتی كه قرار است در آن محیط صورت بگیرد و میزان دقت مشخص می‌گردد. به عنوان مثال بر اساس استاندارد شدت روشنایی مورد نیاز برای سالنهای تعمیر قطعات كوچك نظیر تعمیر ساعت و ... 500 لوكس و شدت روشنایی مورد نیاز برای دفتر كار 200 تا 300 لوكس بوده و برای تامین روشنایی یك انبار كم تردد یا پاركینگ 50 لوكس كافی است.

بنابراین به زبان ساده‌تر شار نوری میزان نوری است كه از لامپ خارج می‌شود و شدت روشنایی، آن میزان از نور است كه پس از منتشر شدن توسط لامپ و بازتاب‌های مختلف در نهایت به سطح می‌رسد.
جداولی وجود دارد كه توسط موسسات استاندارد تدوین گردیده و شدت روشنایی مورد نیاز در هر محلی توسط این جداول تعیین می‌گردد. باید خاطر نشان ساخت این استانداردها اغلب نمی‌توانند به صورت جهانی مورد استفاده قرار گیرند چرا كه نور و روشنایی تا حد زیادی به ویژگی‌های فرهنگی و علایق مردم ارتباط دارد.

شدت نور (Luminous Intensity): میزان شار نوری خارج شده در واحد زاویه فضایی را شدت نور گفته آنرا با (I) نشان می‌دهند. به بیان دیگر یك لامپ شار نوری را در تمام جهات و با شدت و ضعف متفاوت منتشر می‌كند، میزان نور انتشار یافته در یك جهت خاص در فضا را شدت نور می‌گویند و واحد آن (cd) یا كاندلا یا شمع است.

با توجه به اینكه لامپهای رفلكتوری نور را در جهت خاصی از فضا منتشر می‌كنند (نظیر لامپهای هالوژن رفلكتوری) لذا برای ذكر میزان نور خارج شده از این لامپها از واحد كاندلا استفاده می‌شود. بنابراین بدیهی است كه برای دو لامپ با مشخصات یكسان و كاملاً مشابه كه تنها زوایای رفلكتور آنها با یكدیگر متفاوت است، آنكه زاویه رفلكتور آن كوچكتر است شدت نور بیشتری دارد چرا كه عملاً كل شار نوری منتشر شده از لامپ در زاویه محدودتری متمركز می‌شود و لذا شدت نور بیشتر می‌شود. برای لامپهای رفلكتوری یك منحنی قطبی به عنوان بخشی از مشخصات لامپ درج می‌شود كه نشانگر شدت نور در زوایای مختلف است و برای طراحی روشنایی باید از آنها استفاده كرد.

دمای رنگ (Color Temperature):
دمای رنگ عددی است كه بر حسب كلوین بیان می‌شود و به نوعی بیان‌كننده رنگ نور خروجی می‌باشد. هر چه این عدد بالاتر باشد رنگ نور بیشتر به محدوده رنگهای سرد و سفید نزدیكتر است و هر چه این عدد كوچكتر باشد رنگ نور به محدوده رنگهای گرم (نظیر رنگ نور ناشی از لامپهای التهابی) نزدیكتر است. به عنوان مثال وقتی گفته می‌شود دمای رنگ یك لامپ فلورسنت 4000 كلوین است به این معنی است كه اگر جسم سیاه را تا 4000 درجه كلوین گرم كنیم، نوری به رنگ لامپ فلورسنت فوق منتشر می‌كند. دمای رنگ یك لامپ رشته‌ای حدود 2800 كلوین است.
جسم سیاه می‌تواند یك قطعه فلز ( مثلاً پلاتین) باشد كه كلیه نوری كه به آن منتشر می‌شود را جذب می‌كند و در واقع ضریب انعكاس آن برابر با صفر است.

شكل زیر، مفهوم دمای رنگ و گرم كردن جسم سیاه را به خوبی نشان می‌دهد، در این شكل مشاهده می‌كنیم كه هر چه دمای جسم سیاه بالاتر می‌رود، رنگ نور به محدوده رنگهای سفید نزدیكتر می‌شود.

 

به جای بیان دمای رنگ به صورت عدد، شركتهای سازنده لامپ نامی را كه بیانگر دمای رنگ لامپ باشد به اختصار برگزیده‌اند، این نامها به شرح زیر هستند:
روشنایی روز (Daylight): 6000 كلوین
سفید سرد (Cool White): 4000 كلوین
سفید (White): 3500 كلوین
آفتابی (Warm White): 3000 كلوین
 طبیعی: 2700 كلوین

نمودار كروماتیسی:
نمودار كروماتیسی رنگ: انجمن بین‌المللی مهندسین روشنایی، رنگهای مختلف را به صورت یك مثلث بیان كرده است كه به عنوان مرجع مورد استفاده قرار می‌گیرد. رنگ نورهای موجود در نور خورشید، مرزهای این منحنی را مشخص می‌كند. منحنی نشان داده شده بر روی این مثلث، دمای رنگهای مختلف را بر روی این مثلث مشخص می‌كند.

 

شاخص بازده رنگ (Color Rendering Index): این شاخص نشان می‌دهد كه نور منتشر شده توسط لامپ تا چه اندازه رنگها را واقع نشان می‌دهد. CRI در مورد لامپها عددی بین 20 تا 100 است و هر چه این عدد بالاتر باشد نمود رنگ واقعیتر است، بنابراین برای جاهایی كه نمایش واقعی رنگ اهمیت زیادی دارد نظیر نساجی، اتاق رنگ صنایع خودرو سازی، اتاق گریم و آرایش و ... استفاده از لامپهائی با بازده رنگ بالا توصیه می‌شود.

تاثير بازتاب رنگ


بازده رنگ 80 تا 89

بازده رنگ 50 تا 79


توصیف فیزیكی نمود رنگ:

اشیا رنگی، زمانی با رنگ مناسب دیده می‌شوند، كه رنگهای موجود در آنها در طیف نور تابیده شده به آنها موجود باشد. به عنوان مثال، در صورتی كه در طیف نور یك لامپ، رنگ قرمز موجود نباشد، اشیای قرمز رنگ به صورت مناسب دیده نمی‌شوند. شكل زیر نمایش یك گل را در زیر نور خورشید و زیر نور زرد رنگ لامپهای بخار سدیم نشان می‌دهد.


درصد بازتاب رنگ در 5 گروه كلی به شرح زیر مشخص می‌شود:

گروه:
1A: درصد بازده رنگ عالی (90 تا 100 درصد)
1B: درصد بازده رنگ خیلی خوب (80 تا 90 درصد)
2A: درصد بازده رنگ متوسط (60 تا 70 درصد)
2B: درصد بازده رنگ قابل قبول (50 تا 60 درصد)

بهره نوری (Luminous Efficacy): این عدد كه در واقع نسبت شار نوری خارج شده از لامپ به توان مصرفی آن است، نشان دهنده كارایی و بهره‌وری لامپ است، هر چه این عدد بالاتر باشد به این معنی است كه لامپ با مصرف انرژی كمتر، نور بیشتری تولید می‌كند و به عبارت دیگر هر چه بهره نوری یك لامپ بیشتر باشد ، آن لامپ از نظر مصرف انرژی مقرون به صرفه‌تر است. بهره نوری را با (η)(اتا) نشان می‌دهند و واحد آن لومن بر وات است.

بهره‌ نوری برخی از لامپهای به طور تقریبی بشرح زیر است:
لامپهای التهابی 100 وات : 14 لومن بر وات
لامپ فلورسنت 36 وات (T8): 80 لومن بر وات
لامپ متال هالاید 70 وات : 90 لومن بر وات




مقایسه تفاوت روشنایی یك محیط كار با سه رنگ نور متفاوت:


Warm White

White

Day Light


درباره خدمات و محصولات ما سوال دارید؟ تماس با ما نحوه خرید محصولات

در نظرسنجی ما شرکت نمایید.

نظر شما درباره محصولات و خدمات ما چیست؟ شرکت در نظرسنجی