VẬT LÝ KIẾN TRÚC CHIẾU SÁNG TỰ NHIÊN
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.67 MB, 60 trang )
C H Ư Ơ N G I : Á N H S Á N G
1. Bản chất của ánh sáng
2. Quang hình học
3. Đại lượng quang
1 . B ả n c h ất của á n h s á n g
a. Sóng điện từ - Sóng hạt
b Tính chất sóng điện từ
c. Ánh sáng.
1
B ả n c h ấ t á n h s á n g
a . S ó n g đ i ệ n t ừ - S ó n g h ạ t
Hai luận điểm của Maxwell:
•
•
1
B ả n c h ấ t á n h s á n g
a . S ó n g đ i ệ n t ừ - S ó n g h ạ t
1
B ả n c h ấ t á n h s á n g
a . S ó n g đ i ệ n t ừ - S ó n g h ạ t
Sóng điện từ
a. Sự hình thành sóng điện từ khi một điện !ch điểm dao động điều hòa:
b. Sóng điện từ: !"#$%&"#
1
B ả n c h ấ t á n h s á n g
b . T í n h c h ấ t s ó n g đ i ệ n t ừ
'()$$*$$#+,$-+$."#
/,0$#$."#1+,0$+2$2345
6
7
'((8 !(89:-";<=+$>++$
?#+#($+@++#($+@<=(
'($(A$-$%($=+$(:<*9)$B"9$C$(:
"C$9+)$+@
DE)(F+@G$%,$$%-0
1
B ả n c h ấ t á n h s á n g
b . T í n h c h ấ t s ó n g đ i ệ n t ừ
•
'($(&0HIJ$K8$GL$$($";M$KN
•
/#$K$(@$(O$KN
•
'(<P=Q$8+& t8+&"#
x
RN+,0$(
SN+,0$($
1
B ả n c h ấ t á n h s á n g
b . T í n h c h ấ t s ó n g đ i ệ n t ừ
T.9(
1
B ả n c h ấ t á n h s á n g
c . Á n h s á n g
Ánh sáng – bức xạ điện từ phổ biến
1
B ả n c h ấ t á n h s á n g
c . Á n h s á n g
Ánh sáng trắng – Sự phân !ch ánh sáng trắng
•
UQQ$C!-)$,<)<V$WL$
9=Q$AX
1
B ả n c h ấ t á n h s á n g
c . Á n h s á n g
•
D=Q$)<<L$9<
•
MY$-$%<L$9< KZ[$ <\$%$$
=Q$<&$L,<)<(
Máy quang phổ (1905)
Q u a n g h ì n h h ọ c
2
Quang hình học
Quang học kiến trúc
Định luật quang hình học
2
Q u a n g h ì n h h ọ c
]"$$L^"#$C_@*$-$%$$
`
a$"C$
a!$
]#"$.b^$=ZWY$% !$]#"c,
$$(+,Y"C$Tập trung nghiên cứu về vai trò v hiệu quả sử
dụng nh sng trong kiến trCc, được xem xdt ở cả hai khYa cạnh: kỹ thuật v nghệ
thuật.
2.2
Đ ị n h l u ậ t q u a n g h ì n h h ọ c
M#08e$-+P@8
P
fK,+^P$%
fK,+$bV$,<$%`N
M$bV$%$$$g`"$$,<+@Dh$bV$%$g`
"#<V$+^$(B"#$(B$%W$g"$
2.3
Đ ị n h l u ậ t q u a n g h ì n h h ọ c
i`jk@B<.$$Wl
#08e$-+P
@!`jk9$l`
mM<*9kn
4
mM"C$9kn
l
fK,+^<*9+"C$9$%fd$oN
2.3
Đ ị n h l u ậ t q u a n g h ì n h h ọ c
M<*9kn
4
1B<P@HB<P$L`@+<<kDJp($@1
($<*9N
4
2q
4
Định luật Đéca 1:
2.3
Đ ị n h l u ậ t q u a n g h ì n h h ọ c
M"C$9$G1B<P@jkDZ<Y"$%B<.$$mN
l4
$(K"#\
l4
m$-F0$%#l0+@#48$(K<V$*$-$%#
(
Định luật Đéca 2
2.3
Đ ị n h l u ậ t q u a n g h ì n h h ọ c
i
l
2
l
!$(N
l
2r7l24
4
2
4
4
2
l4
p($@
4
($@9
i
4
s
4
!`@$`<*98"#$(`"C$98$()<*9
<&
Định luật Đéca 2
3
Đ ạ i l ư ợ n g q u a n g
Các phép đo ánh sáng:
•
Trắc quang khách quan:là phép đo các đại lượng quang thuần túy vật lý cũng như các đại lượng vật lý
khác như năng lượng, nhiệt độ…Một trong những đại lượng quang thường được kiểm tra trong kiến
trúc là cường độ ánh sang (độ rọi) được đo bằng Lux kế.
•
Trắc quang chủ quan: là phép đo các đại lượng ánh sáng dựa trên tác dụng sinh lý của mắt người. Trong
miền bức xạ khả kiến, bức xạ có bước sóng khác nhau gây cảm giác khác nhau về cường độ, về màu
sắc. Cảm giác này còn thay đổi từ mắt người này sang mắt người khác, vì vậy các đại lượng và đơn vị
quang phải thiết lập với mắt trung bình (mắt trung bình là mắt của nhiều người có thị giác bình
thường). Mắt trung bình gọi là mắt chuẩn được hội nghị trắc quang thế giới tiêu chuẩn hóa, Ủy ban
thắp sáng thế giới C.I.E công bố năm 1924
3
Đ ạ i l ư ợ n g q u a n g
Giới thiệu về LUX Kế:
•
Lux kế dùng để đo cường độ ánh sáng.
•
Phần lớn lux kế đều bao gồm một phần thân, một thiết bị cảm ứng với một tế
bào quang điện, và một màn hình hiển thị. Thiết bị cảm ứng được đặt tại nguồn
sáng. Ánh sáng chiếu vào tế bào quang điện có năng lượng, được truyền từ tế
bào quang điện sang dòng điện. Tế bào quang điện hấp thụ được càng nhiều ánh
sáng, dòng điện tạo ra càng cao. Đồng hồ đo sẽ đọc dòng điện và tính toán giá trị
thích hợp của Lux hoặc Foot candles (độ sáng). Giá trị đo được hiển thị trên màn
hình.
3
Đ ạ i l ư ợ n g q u a n g
3.1. Thông lượng bức xạ ():
Dt8+,Z@="#0H5
5
iJu"#L$9E)"#$ b@b9(
?-$L9($GE)
Trong đóN
RN0F8B$"*E-<E)L$9$%+,
vNE)L$9<&HwoJ
N$bVH.J
M#)L$9N)L$9<4=+K
2Rv7HwJ
H4wo24x72586yi$7J
f0+@L$9=Q$L+@@$($K$(#)L$9=Q$
2
#)L$9$%L$9"*"
3
Đ ạ i l ư ợ n g q u a n g
3.2. .Hàm số thị kiến:
Thông lượng bức xạ chỉ đặc trưng về phương diện năng lượng chứ không đặc trưng cho cảm giác về cường độ sáng mà chùm bức xạ
gây ra trên mắt người.
Hai chùm bức xạ đơn sắc có thông lượng bức xạ
như nhau nhưng có bước sóng khác nhau sẽ gây cho mắt cảm giác về cường
độ sáng khác nhau.
a. Nguỡng thấy: là giá trị
min
tối thiểu đủ gây cho mắt 1 cảm giác sáng trên vật được rọi.
= 1/
min
là độ nhạy của mắt đối với bức xạ đơn sắc .
Như vậy, các bức xạ đơn sắc có bước sóng khác nhau sẽ có giá trị ngưỡng thấy và độ nhạy khác nhau.
Qua thí nghiệm thực tế, người ta nhận thấy mắt người nhạy nhất với bức xạ màu vàng lục ( = 555 m). Còn đ/v bức xạ hồng ngoại hay tử
ngoại, dù có thông lượng bức xạ rất lớn thì mắt người vẫn không cảm nhận được.
3
Đ ạ i l ư ợ n g q u a n g
Hàm số
= f() gọi là hàm số
thị kiến và đường cong biểu diễn quan hệ
giữa
và gọi là đường cong thị kiến.
c. Hàm số thị kiến:
Hội nghị thắp sáng quốc tế qui ước: lấy độ nhạy của mắt đối với ánh sáng
màu vàng lục bằng đơn vị:
555
= 1/
555 min
= 1
Đối với các bức xạ đơn sắc khác có bước sóng bất kỳ:
< 1
Đối với các bức xạ hồng ngoại, tử ngoại:
hồng ngoại
=
tử ngoại
= 0
3
Đ ạ i l ư ợ n g q u a n g
3.3. Quang thoâng (F):
]#)L$9L$9"*"
D+,8 #9)bQ$*,8
a#=Q$NF
=
.
Hwoz'J
f7+L$9+V$NF
{{{
2
{{{
H+!
{{{
21J
R|7+$$L$9"$NF
}
a#$%z'<L$9<NF 2 F
2
Hwoz'J
3
Đ ạ i l ư ợ n g q u a n g
3.4. .Cường độ sáng (I):
a. Góc khối (góc đặc) :
Góc khối nhìn từ O tới mặt dS là phần
không gian giới hạn trong hình nón đỉnh tại O,
có các đường sinh tựa trên chu vi mặt dS.
Đơn vị Radian (rad):
Mặt cầu tâm O, bán kính R.
dS = R
2
= 1 Steradian (Sr)
Đường tròn tâm O, bán kính R
AB = R = 1 (rad)
Góc phẳng quanh điểm O:
= 2R / R = 2 (rad)
Đơn vị Steradian (Sr):
Góc không gian quanh tâm O:
= S/ R
2
= 4R
2
/ R
2
= 4 (Sr)
