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Môi trường và ánh sáng

Chia sẻ: Nguyen Hoang Huu | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:11

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Giáo trình tham khảo về môi trường con người

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Nội dung Text: Môi trường và ánh sáng

  1. Nguyãùn Âçnh Huáún Giaïo trçnh MÄI TRÆÅÌNG & CON NGÆÅÌI MÄI TRÆÅÌNG VAÌ AÏNH SAÏNG =============================================================== AÏNH SAÏNG - MAÌU SÀÕC - TRÀÕC QUANG - ÂÆÅÌNG ÂI CUÍA AÏNH SAÏNG. 1.1 - a/Anh a/Anh sang & maìu s c : 380nm 439nm 498nm 568nm 592nm 631nm 780nm Têm Lam (da Luûc (laï Vaìng Da cam Âoí tråìi) cáy) Tæí ngoaûi 412 470 515 577 600 673 Häöng ngoaûi Häöng ngoaûi Âoí ... Têm Tæí ngoaûi Aïnh saïng xanh Aïnh saïng tràõng Màût phàóng âoí Kênh sån xanh Træåìng ÂHBKÂN = 1=
  2. Nguyãùn Âçnh Huáún Giaïo trçnh MÄI TRÆÅÌNG & CON NGÆÅÌI b/ b/ Tr c quang: * Quang thäng Φ: S' S S O O Φ ≠ Φ' cho duì S = S' vaì Ω = Ω'. Âån vë âo: Lumen [lm], viãút tàõt laì [lm]. Lumen laì quang thäng do mäüt nguäön saïng âiãøm coï cæåìng âäü 1 cadenla phán bäú âãöu trong goïc khäúi 1 stãradian taûo ra. BIÃØU ÂÄÖ PHÁN BÄÚ QUANG THÄNG CUÍA MÄÜT NGUÄÖN: 100% 84% 65% 48% θ 60° 50° 0% 50° 60° 90° 180° Vê duû vãö 3 loaûi biãøu âäö: Træåìng ÂHBKÂN = 2=
  3. Nguyãùn Âçnh Huáún Giaïo trçnh MÄI TRÆÅÌNG & CON NGÆÅÌI * Cæåìng âäü saïng (I): Cæåìng âäü saïng laì mäüt âaûi læåüng biãøu thë âäü maûnh cuía aïnh saïng truyãön âi mäüt quang thäng Φ. Tuìy vaìo viãûc quang thäng naìy truyãön âi trong mäüt goïc khäúi låïn hay beï maì aïnh saïng âæåüc caím nháûn maûnh hay yãúu do caïc tia saïng táûp trung nhiãöu hay êt. Φ I= . Ω Ω Φ S dΦ I∆ = . dΩ (∆) dΩ dS Âån vë âo: candeïla [cd]. Noï tæång æïng våïi mäüt chuìm saïng coï âäü måí laì 1 steïradian [sr] våïi mäüt quang thäúng laì 1 lm: 1cd = 1 lm / 1sr. BIÃØU ÂÄÖ CÆÅÌNG ÂÄÜ SAÏNG: CADELA 100 200 300 400 Træåìng ÂHBKÂN = 3=
  4. Nguyãùn Âçnh Huáún Giaïo trçnh MÄI TRÆÅÌNG & CON NGÆÅÌI * Âäü choïi (L): I L= . Sa I : cæåìng âäü saïng do bãö màût phaït vãö phêa ngæåìi quan saït. Sa : diãûn têch pháön bãö màût âæåüc chiãúu saïng maì ngæåìi quan saït nhçn tháúy. A Ω S Sa Træåìng ÂHBKÂN = 4=
  5. Nguyãùn Âçnh Huáún Giaïo trçnh MÄI TRÆÅÌNG & CON NGÆÅÌI Cæåìng âäü saïng phaín chiãúu laûi tæì bãö màût khäng âäöng âãöu åí moüi âiãøm thuäüc S, âãø tênh âäü choïi thay âäøi, ta phaíi tênh cæåìng âäü theo caïc hæåïng âaî cho (I=dΦ /dΩ) vaì tæì âoï suy ra caïc âäü choïi khaïc nhau, vaì âæåüc tênh bàòng cäng thæïc: dΦ laì âäü choïi theo mäüt hæåïng âàûc biãût (cuía dSa) maì ta cáön tênh. L= dΩ.dS a dSa : vi phán diãûn têch cuía bãö màût quan saït. Sa .θ dSa Sa S n Tênh diãûn têch bãö màût nhçn tháúy (màût bao) tæì bãö màût thæûc theo caïch sau: Sa = S.cosθ. θ : goïc tåïi. Sa : hçnh chiãúu cuía S xuäúng màût phàóng vuäng goïc våïi hæåïng quan saït. Âån vë âo: Cadeïla trãn meït vuäng [cd/m2], hoàûc nit: 1 nit = 1 cd/ m2. * Âäü roüi (E): Φ E= S Nãúu quang thäng khäng chiãúu âäöng âãöu, ta seî phaíi tênh caïc yãúu täú vi phán dæåïi daûng: dΦ E dS = dS Φ Φ S dS S Âån vë âo: lux. 1 [lux] = 1 [lm/m2]. Træåìng ÂHBKÂN = 5=
  6. Nguyãùn Âçnh Huáún Giaïo trçnh MÄI TRÆÅÌNG & CON NGÆÅÌI c/ c/ › ìng i cu…a anh sang: φ φρ φρ  φα ρ=  φ φ τ = τ  ⇒ ρ + τ + α = 1. φτ φ φ α= α φ TÊNH CHÁÚT PHAÍN XAÛ AÏNH SAÏNG CUÍA BÃÖ MÀÛT VÁÛT LIÃÛU : • + Phaín xaû âån hæåïng (gæång): Goïc tåïi i = goïc phaín xaû r i r + Phaín xaû khuãúch taïn: Io Iα n α Miãúng giáúy tháúm maìu tràõng hoàûc låïp tuyãút måïi råi seî coï âäü choïi âãöu trãn táút caí caïc hæåïng quan saït: I (α ) = I o . cos α I (α ) I (α ) I o . cos α I o Do âoï : L (α ) = = const = = = Sa S. cos α S. cos α S Træåìng ÂHBKÂN = 6=
  7. Nguyãùn Âçnh Huáún Giaïo trçnh MÄI TRÆÅÌNG & CON NGÆÅÌI + Phaín xaû häùn håüp: Loaûi naìy thæåìng gàûp trong thæûc tãú. Noï taûo ra nguäön thæï cáúp. TÊNH CHÁÚT XUYÃN SAÏNG • + Sæû xuyãn saïng âënh hæåïng: Xuyãn saïng âënh hæåïng xaíy ra khi caïc tia saïng âi ra khoíi váût maì khäng thay âäøi hæåïng. Âoï laì váût liãûu trong suäút (kênh). + Sæû xuyãn saïng khuãúch taïn: Khi ra khoíi váût, noï khuãúch taïn vãö moüi hæåïng. Træåìng håüp lyï tæåíng laì khuãúch taïn hoaìn toaìn våïi âæåìng xuyãn saïng laì mäüt màût cáöu, coï âäü choïi âäöng âãöu moüi hæåïng. Xuyãn suäút khuãúch taïn coï taïc duûng giaím âæåüc âäü choïi quaï låïn. Trãn phæång diãûn kyî thuáût, ta coï váût liãûu xuyãn suäút khuãúch taïn bàòng caïch taïc âäüng hoïa hoüc hoàûc cå hoüc lãn bãö màût âi ra (thuíy tinh måì) hoàûc träün vaìo váût liãûu nhæîng haût nhoí (bäüt) maìu tràõng taûo sæû khuãúch taïn ngay trong váût liãûu. Træåìng ÂHBKÂN = 7=
  8. Nguyãùn Âçnh Huáún Giaïo trçnh MÄI TRÆÅÌNG & CON NGÆÅÌI + Sæû xuyãn saïng häùn håüp: Træåìng håüp naìy hay gàûp trong thæûc tãú. Noï kãút håüp sæû xuyãn saïng træûc tiãúp vaì khuãúch taïn. Våïi boïng âeìn, ta khäng thãø phán âënh chênh xaïc dáy toïc nhæng coï thãø xaïc âënh vë trê cuía noï. ÂÄÖ THË BIÃØU THË SÆÛ HÁÚP THUÛ, PHAÍN XAÛ & XUYÃN SAÏNG : Hãû säú Caïc hãû säú naìy phuû thuäüc vaìo goïc tåïi i cuía aïnh saïng: 1 α+ρ+τ=1 (100%) α α : hãû säú háúp thu. ρ ρ : hãû säú phaín xaû. τ : hãû säú xuyãn suäút. τ Goïc tåïi i 0 0o 90o SÆÛ NHÇN . 1.2 - Thuíy tinh thãø Voîng maûc Caïc tãú baìo Tháön kinh thë giaïc Ngæåìi ta phán biãût hai tãú baìo: Tãú baìo hçnh noïn: coï khoaíng 7 triãûu tãú baìo. Chuïng chiãúm chuí yãúu åí giæîa vuìng cuía - voîng maûc vaì âæåüc kêch thêch bàòng caïc mæïc chiãúu saïng cao (thë giaïc ban ngaìy). Chuïng âaím baío tri giaïc maìu. Tãú baìo hçnh que: nhiãöu hån tãú baìo hçnh noïn (khoaíng 120 triãûu), chuïng bao phuí - pháön coìn laûi cuía voîng maûc; coï láùn läün mäüt êt tãú baìo hçnh noïn vaì âæåüc kêch thêch bàòng mæïc chiãúu saïng tháúp (thë giaïc ban âãm). Chuïng chè truyãön caïc tri giaïc âen tràõng. Træåìng ÂHBKÂN = 8=
  9. Nguyãùn Âçnh Huáún Giaïo trçnh MÄI TRÆÅÌNG & CON NGÆÅÌI Âoí Da tråìi Vaìng Hiãûu quaí tæång âäúi 1 0,8 V'(λ) V(λ) 0,6 0,4 0,2 λ 0 400 500 600 700 THIÃÚT BË CHIÃÚU SAÏNG. 1.3 - a/ a/ eìn s üi ät ( eìn nung sang): Dáy toïc vänfram, laì kim loaûi coï âäü noïng chaíy cao nháút (3665oK). Dáy toïc âàût trong mäüt boïng âeìn thuíy tinh coï âäü chán khäng cao hoàûc chæïa âáöy khê trå (nitå, kriptän, acgän). Quang phäø lãûch vãö phêa saïng âoí vaì häöng ngoaûi, cho nãn âeìn phaït ra nhiãöu nhiãût. Âeìn coï cäng suáút tæì 15W âãún 1500W hoàûc hån næîa. Hiãûu suáút saïng trung bçnh laì 13lm/W, cao nháút laì 20 lm/W. Khi bë nung chaïy, dáy toïc moìn, âæåìng kênh nhoí dáön, buûi vaì tro taïch ra vaì âoïng dênh vaìo boïng, laìm cho quang thäng giaím dáön. Âeìn thæåìng coï thåìi haûn sæí duûng khoaíng 1000 giåì. * Caïc âàûc tênh: Hiãûu quaí aïnh saïng ráút tháúp → cho pheïp chiãúu saïng cuûc bäü hoàûc chiãúu saïng trang trê. Caïc æu âiãøm laì: Näúi træûc tiãúp vaìo læåïi âiãûn. - Kêch thæåïc nhoí. - Báût saïng ngay. - Giaï reí. - Taûo ra maìu sàõc áúm aïp. - Træåìng ÂHBKÂN = 9=
  10. Nguyãùn Âçnh Huáún Giaïo trçnh MÄI TRÆÅÌNG & CON NGÆÅÌI 3, 5 0 ,5 1, 5 13, 5 Φ U I U P U D U ; ; ; =  =  =  =  Φo  UO  Io  U O  Po  U O  Do  UO          Uo : âiãûn aïp âënh mæïc. Φo : quang thäng phaït ra. Io : doìng âiãûn åí âiãûn aïp âënh mæïc. Po : cäng suáút tiãu thuû åí âiãûn aïp âënh mæïc. Do : tuäøi thoü cuía âeìn åí âiãûn aïp âënh mæïc. U : âiãûn aïp hiãûn taûi âeìn âang sæí duûng. b/ b/ eìn cao ap: Gäöm mäüt boïng âeìn häö quang thuíy ngán cao aïp âàût bãn trong boïng thuíy tinh thaûch anh. Doìng âiãûn phoïng sinh ra häö quang giæîa hai âiãûn cæûc nhåì coï mäüt êt khê acgän bãn trong âeìn. Häö quang laìm cho thuíy ngán bäúc håi phaït ra aïnh saïng. Khoaíng khäng giæîa boïng âeìn thuíy ngán vaì voí boüc ngoaìi thæåìng chæïa khê trå âãø baío vãû boïng âeìn vaì caïc bäü pháûn bãn trong voí khäng bë han rè. Cäng suáút tæì 250W âãún 1000W; hiãûu suáút saïng tæì 38 âãún 46 lm/W. c/ c/ eìn huyình quang: Mäüt säú cháút coï khaí nàng phaït ra aïnh saïng khi chëu mäüt taïc âäüng gáy ra nhiãût, âoï laì hiãûn tæåüng huyình quang. Phäø biãún hån caí laì âeìn huyình quang låüi duûng phaín æïng quang hoüc cuía nhæîng bäüt tinh thãø phaït ra aïnh saïng dæåïi taïc âäüng cuía bæïc xaû tæí ngoaûi. Bäüt tinh thãø cuía cháút huyình quang (nhæ vän-framaït canxi vaì manhã, silicaït keîm, boraït catmi,...) traïng thaình låïp moíng taûi màût trong nhæîng äúng thuíy tinh, hai âáöu äúng coï âàût âiãûn cæûc. Trong äúng âæûng håi thuíy ngán aïp læûc tháúp, coï thãm mäüt êt khê trå (acgän) âãø dáùn âiãûn täút hån. Doìng âiãûn phoïng giæîa hai âiãûn cæûc qua håi thuíy ngán seî sinh ra bæïc xaû tæí ngoaûi vaì aïnh saïng tháúy âæåüc yãúu. Bæïc xaû tæí ngoaûi kêch thêch laìm cháút huyình quang phaït ra aïnh saïng. Mäùi cháút huyình quang phaït ra aïnh saïng coï xaû phäø khaïc nhau. Vê duû: - Cháút canxi-vän framaït → cho aïnh saïng maìu lam âáûm. - Manhã-vänfram → phaït aïnh saïng lam nhaût. -Silicaït keîm → cho aïnh saïng luûc. - Silicaït canxi → cho aïnh saïng âoí têa. ... Træåìng ÂHBKÂN = 10=
  11. Nguyãùn Âçnh Huáún Giaïo trçnh MÄI TRÆÅÌNG & CON NGÆÅÌI Âem träün láùn nhiãöu cháút huyình quang våïi nhau våïi nhæîng tè lãû nháút âënh, coï thãø taûo nhæîng quang phäø tuìy yï muäún. Âeìn huyình quang coï hiãûu suáút saïng cao (60-70 lm/W) vaì thåìi haûn sæí duûng láu (trãn 10000 giåì); coï thãø chãú taûo âeìn huyình quang våïi xaû phäø báút kyì, kãø caí xaû phäø aïnh saïng ngaìy. Âäü choïi cuía âeìn tháúp hån nhiãöu so våïi âeìn nung saïng. Tuy nhiãn khi làõp vaìo maûng âiãûn xoay chiãöu thç quang thäng bë xung âäüng, váût nhçn trong aïnh saïng huyình quang maì di chuyãøn thç tháúy âæït quaîng, khäng liãn tuûc gáy nhiãöu khoï khàn cho lao âäüng thë giaïc. Træåìng ÂHBKÂN = 11=
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