KỸ THUẬT CHIẾU SÁNG (SLIDE FULL)

KỸ THUẬT
CHIẾU SÁNG


BỨC XẠ ĐIỆN TỪ
Bức xạ điện từ (hay sóng điện từ) là sự
kết hợp (nhân vector) của dao động điện
trường và từ trường vng góc với nhau,
lan truyền trong khơng gian như sóng.
Sóng điện từ cũng bị lượng tử hố thành
những "đợt sóng" có tính chất như các hạt
chuyển động gọi là photon.


BỨC XẠ ĐIỆN TỪ
Khi lan truyền, sóng điện từ mang theo
năng lượng, động lượng và thơng tin.
Sóng điện từ với bước sóng nằm trong
khoảng 400 nm và 700 nm có thể được
quan sát bằng mắt người và gọi là ánh
sáng. Mơn vật lý nghiên cứu sóng điện từ
là điện động lực học, một chuyên ngành
của điện từ học.


PHỔ ĐIỆN TỪ
Phổ điện từ là dải tất cả các tần số có thể có
của bức xạ điện từ. "Phổ điện từ" của một đối
tượng là phân bố đặc trưng của bức xạ điện từ
phát ra hoặc hấp thụ bởi các đối tượng cụ thể.
Phổ điện từ kéo dài từ tần số thấp dùng cho

liên lạc vô tuyến hiện đại tới bức xạ gamma ở
cuối bước sóng ngắn (tần số cao)


PHỔ ĐIỆN TỪ


PHỔ ĐIỆN TỪ


SÓNG ĐIỆN TỪ


QUANG PHỔ
Quang phổ liên tục là dải sáng có màu biến đổi liên tục
(liền nhau, không bị đứt đoạn) bắt đầu từ màu đỏ.
Nguồn phát:Quang phổ liên tục do các vật rắn, chất lỏng
hoặc chất khi áp suất thấp được nung nóng đến phát sáng
phát ra.
Đặc điểm: Quang phổ liên tục chỉ phụ thuộc vào nhiệt
độ của vật phát sáng, không phụ thuộc vào cấu tạo chất của
vật. Nhiệt độ càng cao, quang phổ liên tục càng mở rộng
dần về phía tím.
Ứng dụng: Dùng để đo nhiệt độ của các vật ở rất xa
(nhiệt độ các thiên thể) hoặc các vật có nhiệt độ rất cao
(nhiệt độ của lị luyện kim)


QUANG PHỔ

Quang phổ vạch phát xạ là hệ thống các vạch sáng (vạch màu)
riêng lẻ trên nền tối.
Nguồn phát: Các chất khí áp suất thấp khi được nung đến nhiệt độ
cao hoặc được kích thích bằng điện đến phát sáng phát ra quang phổ
vạch phát xạ.
Đặc điểm:Quang phổ vạch phát xạ của các nguyên tố khác nhau
thì rất khác nhau về số lượng các vạch, vị trí các vạch (cũng đồng nghĩa
với sự khác nhau về màu sắc các vạch) và độ sáng tỉ đối của các vạch.
Mỗi nguyên tố hóa học có một quang phổ vạch đặc trưng cho nguyên tố
đó.
Ứng dụng: Dùng để xác định thành phần nguyên tố cấu tạo nên


QUANG PHỔ

Quang phổ vạch hấp thụ là hệ thống các vạch tối trên nền quang
phổ liên tục.
Điều kiện phát sinh: Đặt một chất khí áp suất thấp trên đường đi
của một chùm ánh sáng trắng.
Đặc điểm: Vị trí của các vạch tối trùng với vị trí các vạch màu của
nguyên tố có trong chất khí đang xét trong điều kiện chất khí ấy được
phát sáng
Ứng dụng: dùng để nhận biết thành phần cấu tạo chất của các vật.
Nhờ nghiên cứu quang phổ của ánh sáng Mặt Trời mà người ta tìm
được khí hêli trong khí quyển của Mặt Trời trước khi tìm được nguyên tố
hêli trên Trái Đất. Quang phổ của ánh sáng Mặt Trời mà ta thu được trên
Trái Đất là quang phổ vạch hấp thụ


QUANG PHỔ

QUANG PHỔ


QUANG PHỔ


QUANG PHỔ


Vật thu năng lượng bức xạ
 Vật thu năng lượng bức xạ là vật hấp thụ năng lượng bức
xạ rồi chuyển sang một trong những dạng năng lượng khác
như: điện, sinh vật, hóa học, nhiệt, ...
 Vật thu năng lượng bức xạ chia làm hai loại: lý học (tế bào
quang điện, lớp bột huỳnh quang ...) và sinh học (mắt, lá,
cây, da người, ...).
 Thông lượng bức xạ được chuyển thành dạng năng lượng
có ích khi vật hấp thụ được gọi là thơng lượng bức xạ hữu
ích.


Vật thu năng lượng bức xạ
 Độ nhạy tích phân.

c ehuuich
K
e
 Độ nhạy cảm phổ

k   

cd  e    huuich
d e

Hệ số c: được xác định bởi sự lựa chọn các đơn vị của
thông lượng bức xạ hữu ích.


Vật thu năng lượng bức xạ
 Bộ thu chọn lọc: độ nhạy cảm phổ phụ thuộc vào độ dài
bước sóng của bức xạ đơn rơi lên trên nó (tế bào quang
điện, ..)
 Bộ thu không chọn lọc: độ nhạy cảm phổ khơng phụ thuộc
vào độ dài bước sóng của bức xạ đơn rơi trên nó


Thơng lượng bức xạ hữu ích

 ehuuich  �
e    k    d 
 Phân bố của thông lượng bức xạ: e   
 Độ nhạy phổ của bộ thu

k  

Thông lượng bức xạ hữu ích của bức xạ đơn sắc:

d  ehuuich  e    k    d 

Thông lượng bức xạ hữu ích của bức xạ phức tạp:

 ehuuich  k  e


Độ nhạy tích phân

j

    k    d
�
e

K

i

j

    d
�
e

Độ nhạy phổ tương đối

i

k  
V   

k    max

Thông lương bức xạ hữu ích tính tổng quát
 ehuuich  k    max �
    V   d


Hệ đại lượng hữu ích đánh giá bức xạ cự tím
 Các lượng tử của bực xạ cực tím chứa năng lượng lớn làm
thay đổi cấu trúc hóa học các thành phần và các mô tê bào
của cơ thể sống.
 280 - 400 nm: có tác dụng hữu ích lên cơ thể con người.
Diệt khuẩn
Tạo vitamin D
Tác động lên mắt.
400

 huuich 




S

d



huuich
e


vital
�

280

400


�

200

e

Sbak    d 


Mắt - bộ thu mẫu ánh sáng
 Mắt là bộ thu phức tạp và hồn chỉnh có khả năng làm việc
trong các điều kiện chiếu sáng khác nhau.

 Tế bào thần kinh thị giác là bộ thu năng lượng bức xạ, bao
gồm: tế bào nón (7.10^6) và tế bào que (120.10^6).


CÁC ĐẠI LƯỢNG KỸ THUẬT CHIẾU SÁNG

 Quang thông
 Hiệu suất phát sáng

 Cường độ ánh sáng
 Độ rọi
 Huy độ
 Độ trưng


Quang thơng
 Kí hiệu: 
 Đơn vị: lm
 Quang thơng là thơng lượng hữu ích
trong hệ ánh sáng.
 Theo hệ chiếu sáng quốc tế, quang
thông là tác động của bức xạ lên bộ thu
chọn lọc (mắt) có độ nhạy được tiêu
chuẩn bằng hàm hiệu quả ánh sáng phổ
tương đối.


Quang thông
 1 lumen là quang thông của một nguồn
sáng điểm có cường độ ánh sáng là 1
cadenla phát ra trong một đơn vị góc
khối (radian).
 Bằng thí nghiệm đo đạc:

1W   0.555  m  683lm
 Giá trị lớn nhất của độ nhạy cảm phổ
mắt người là: K 
  max  683lm / W

Quang thông

  683�
e    V    d 
  �683Vi  ei