QUANG HỌC KIẾN TRÚC Tài liệu tham khảo Phần 1 NHỮNG KIẾN THỨC CHUNG VỀ KỸ THUẬT CƠ SỞ CỦA NGHỆ THUẬT CHIẾU SÁNG v Khái niệm về bản chất ánh sáng v Đại lượng và đơn vị đo ánh sáng v Tính chất phát sáng.
QUANG HỌC KIẾN TRÚC Tài liệu tham khảo Phần 1: NHỮNG KIẾN THỨC CHUNG VỀ KỸ THUẬT CƠ SỞ CỦA NGHỆ THUẬT CHIẾU SÁNG v Khái niệm chất ánh sáng v Đại lượng đơn vị đo ánh sáng v Tính chất phát sáng vật liệu – Độ nhìn nhân tố ảnh hưởng Phần 2: CHIẾU SÁNG TỰ NHIÊN v Ánh sáng mặt trời v Trình tự thiết kế chiếu sáng tự nhiên Phần 3: CHIẾU SÁNG NHÂN TẠO v Chiếu sáng nhân tạo v Trình tự thiết kế chiếu sáng nhân tạo NHỮNG KIẾN THỨC CHUNG VỀ KỸ THUẬT CƠ SỞ CỦA NGHỆ THUẬT CHIẾU SÁNG BÀI 1: KHÁI NIỆM VÀ BẢN CHẤT CỦA ÁNH SÁNG Bài 1: KHÁI NIỆM VÀ BẢN CHẤT CỦA ÁNH SÁNG Ø Những xạ điện từ có bước sóng 𝛌 = 380m 𝛍 760m𝛍: 1𝛍 =10-6m = 10-3mm; 1m𝛍 = 10-9m = 10-3 𝛍 gây cho mắt cảm giác sáng Những xạ có 𝛌 >760m 𝛍 gọi xạ hồng ngoại, xạ có 𝛌 < 380m𝛍 gọi xạ tử ngoại Bức xạ hồng ngoại tử ngoại mắt khơng nhìn thấy Trong phạm vi xạ điện từ nhìn thấy được, xạ có bước sóng khác cho cảm giác màu sắc khác Tập hợp xạ miền thấy được, từ xạ màu đỏ 𝛌 = 760m𝛍 đến xạ màu tím 𝛌 = 380m𝛍 tạo thành ánh sáng trắng II Những tính chất chung sóng điện từ Ø Sóng điện từ tồn môi trường chất môi trường chân khơng Ø Sóng điện từ sóng ngang: dao động vecto E H vng góc với phương truyền sóng Ø Vận tốc truyền sóng điện từ môi trường chân không lớn so với truyền mơi trường khác Ø Sóng điện từ lan truyền khơng có liên quan với q trình chuyển động phần tử mơi trường sóng Vì sóng diện từ truyền mơi trường chân khơng Sóng điện từ phẳng đơn sắc: Sóng điện từ phẳng đơn sắc sóng có tần số f xác định, tức có chu kỳ T xác định: 𝟐𝛑 T =𝛚 Trong : ω: vận tốc góc Trong mơi trường xác định, có bước sóng λ xác định: 𝛌 = CT C: vận tốc lan truyền sóng Trong mơi trường đồng chất đẳng hướng, nguồn sóng nguồn điểm, vị trí gần tâm sóng, mặt sóng mặt cầu có tâm nguồn sóng, phương truyền sóng trùng với bán kính xuất phát từ nguồn Ở vị trí xa nguồn sóng, coi mặt sóng mặt phẳng song song vng góc với phương truyền sóng (tia sóng) Sóng điện từ phẳng đơn sắc vừa tuần hoàn theo thời gian (t) vừa tuần hoàn theo khơng gian (x) mơ tả toạ độ chiều III.Phân loại sóng điện từ Sóng điện từ có tần số f bước sóng λ khác có tính chất khác Thơng thường phân loại sóng điện từ theo giá trị chiều dài bước sóng λ: Sóng điện từ có bước sóng từ vài km tới vài cm sóng vơ tuyến điện • Vơ tuyến truyền dùng sóng từ 2km tới 11m • Vơ tuyến truyền hình dùng sóng met • Vơ tuyến định vị (rada) dùng sóng cm Những sóng điện từ ngắn λ = 0,38 – 0,76µ xạ nhìn thấy (ánh sáng) Những xạ có chu kỳ bé, khoảng 15!"# sec Những xạ điện từ có bước sóng λ > 0,76µ gọi xạ hồng ngoại Những xạ điện từ có bước sóng λ < 0,38µ gọi xạ tử ngoại Tia Rơnghen (còn gọi tia X) phát từ vật rắn tác dụng chùm tia âm cực, tia xạ γ phát từ chất phóng xạ tự nhiên sóng điện từ có bước sóng vào khoảng 2.10!"" m nhỏ Mọi vật tự nhiên có nhiệt độ cao độ tuỵêt đối, luôn xạ lượng xung quanh, lượng gọi lượng xạ Năng lượng xạ lan truyền khơng gian dạng sóng điện từ IV Ánh sáng – xạ điện từ khả kiến Ánh sáng chiếm dãi hẹp phổ xạ sóng điện từ, có bước sóng liên tục từ 380m µ tới 760m µ , ứng với dãi màu: tím, lam, xanh,lục, da cam, hồng, đỏ Ánh sáng ban ngày mà mắt nhìn thấy tập hợp liên tục xạ điện từ đơn sắc từ màu tím đến màu đỏ Một xạ điện từ có bước sóng λ xác định miền khả biến, tác dụng vào mắt người tạo cảm nhận màu sắc xác định V Định luật quang hình học 1- Định luật truyền thẳng ánh sáng Trong môi trường suốt đồng chất đẳng hướng, ánh sáng truyền theo đường thẳng Khi ánh sáng mặt trời lọt qua khe cửa, ánh sáng đèn pha oto… tạo thành vệt sáng thẳng Phương truyền ánh sáng gọi tia sáng Khi ánh sáng truyền qua lỗ hở nhỏ qua vật chắn có kích thước nhỏ cỡ bước sóng ánh sáng định luật khơng cịn nữa, phải dùng nguyên lý quang học sóng lý giải 2- Định luật tác dụng độc lập tia sáng Tác dụng chùm tia sáng khác hoàn toàn độc lập Nghĩa tác dụng chùm tia sáng khơng phụ thuộc vào có mặt hay khơng có mặt chùm sáng khác 3- Hai định luật phản xạ khúc xạ ánh sáng Descarte Khi tia sáng OI tới mặt phân cách môi trường suốt, đồng chất đẳng hướng tia sáng OI tách làm tia Ø Tia phản xạ IR1 Ø Tia khúc xạ IR2 Đồng thời tuân theo định luật sau đây: Định luật Descarte 1: Tia phản xạ IR1 nằm mặt phẳng tới (mặt phẳng chứa tia tới pháp tuyến IN Góc tới – góc phản xạ (i1 = i’1) Định luật Descarte 2: Tia khúc xạ nằm mặt phẳng tới OIN phía bên mặt phân cách n – n !"# "! !"# "" = n21 n21: chiết suất tỷ đối môi trường môi trường Như giá trị n21 phụ thuộc vào chất môi trường (môi trường tia sáng tới môi trường tia sáng khúc xạ) !"# "! !"# "" = n21 > 1; i1 > i2 tia khúc xạ gập lại gần pháp tuyến IN Nếu n21 < tức i1 < i2 tia khúc xạ lệch xa pháp tuyến i2max = 𝜋 /2 tia khúc xạ IR’2 tựa sát vào mặt phân cách mơi trường 4- Hiện tượng phản xạ tồn phần Những tia ứng với góc i1 ≤ i2max = π /2 cho tia khúc xạ Góc tới i1max ứng với i2max = π/2 ta có: Sin i2max = sin π/2 = Sini1max = n21 Góc tới i1max gọi góc tới tới hạn Khi i1 > i1max tồn tia tới cho tia phản xạ, khơng có tia khúc xạ Ta có tượng phản xạ toàn phần Ánh sáng truyền từ nước khơng khí i1max = 490 Nếu C vận tốc ánh sáng môi trường chân không, V vận tốc ánh sáng mơi trường thì: n= ! " gọi chiết suất tuyệt đối mơi trường Với khơng khí V ≈ C, tức n ≈ coi chiết suất tuyệt đối môi trường chiết suất tỉ đối mơi trường với khơng khí ... vật chắn có kích thước nhỏ cỡ bước sóng ánh sáng định luật khơng cịn nữa, phải dùng ngun lý quang học sóng lý giải 2- Định luật tác dụng độc lập tia sáng Tác dụng chùm tia sáng khác hoàn toàn độc... Trình tự thiết kế chiếu sáng nhân tạo NHỮNG KIẾN THỨC CHUNG VỀ KỸ THUẬT CƠ SỞ CỦA NGHỆ THUẬT CHIẾU SÁNG BÀI 1: KHÁI NIỆM VÀ BẢN CHẤT CỦA ÁNH SÁNG Bài 1: KHÁI NIỆM VÀ BẢN CHẤT CỦA ÁNH SÁNG I... xác định miền khả biến, tác dụng vào mắt người tạo cảm nhận màu sắc xác định V Định luật quang hình học 1- Định luật truyền thẳng ánh sáng Trong môi trường suốt đồng chất đẳng hướng, ánh sáng