Nguyóựn ỗnh Huỏỳn Giaùo trỗnh MI TRặèNG & CON NGặèI Trổồỡng HBKN = 1= MI TRặèNG VAè AẽNH SAẽNG =============================================================== 1.1 - AẽNH SAẽNG - MAèU SếC - TRếC QUANG - ặèNG I CUA AẽNH SAẽNG. a/Anh sang & maỡu sc : a/Anh sang & maỡu sc :a/Anh sang & maỡu sc : a/Anh sang & maỡu sc : 380nm 439nm 498nm 568nm 592nm 631nm 780nm Tờm Lam (da trồỡi) Luỷc (laù cỏy) Vaỡng Da cam oớ Tổớ ngoaỷi 412 470 515 577 600 673 Họửng ngoaỷi Họửng ngoaỷi Tổớ ngoaỷi oớ Tờm Mỷt phúng õoớ Aùnh saùng trừng Aùnh saùng xanh Kờnh sồn xanh Nguyóựn ỗnh Huỏỳn Giaùo trỗnh MI TRặèNG & CON NGặèI Trổồỡng HBKN = 2= b/ Trc quang: b/ Trc quang:b/ Trc quang: b/ Trc quang: * Quang thọng : ồn vở õo: Lumen [lm], vióỳt từt laỡ [lm]. Lumen laỡ quang thọng do mọỹt nguọửn saùng õióứm coù cổồỡng õọỹ 1 cadenla phỏn bọỳ õóửu trong goùc khọỳi 1 stóradian taỷo ra. BIỉU ệ PHN B QUANG THNG CUA MĩT NGUệN: Vờ duỷ vóử 3 loaỷi bióứu õọử: 60 50 100% 84% 65% 48% 0% 50 60 90 180 S O S O S' ' cho duỡ S = S' vaỡ = '. Nguyóựn ỗnh Huỏỳn Giaùo trỗnh MI TRặèNG & CON NGặèI Trổồỡng HBKN = 3= * Cổồỡng õọỹ saùng (I): Cổồỡng õọỹ saùng laỡ mọỹt õaỷi lổồỹng bióứu thở õọỹ maỷnh cuớa aùnh saùng truyóửn õi mọỹt quang thọng . Tuỡy vaỡo vióỷc quang thọng naỡy truyóửn õi trong mọỹt goùc khọỳi lồùn hay beù maỡ aùnh saùng õổồỹc caớm nhỏỷn maỷnh hay yóỳu do caùc tia saùng tỏỷp trung nhióửu hay ờt. =I . = d d I . ồn vở õo: candeùla [cd]. Noù tổồng ổùng vồùi mọỹt chuỡm saùng coù õọỹ mồớ laỡ 1 steùradian [sr] vồùi mọỹt quang thọỳng laỡ 1 lm: 1cd = 1 lm / 1sr. BIỉU ệ CặèNG ĩ SAẽNG: 100 200 300 400 CADELA S d S d ( ) Nguyóựn ỗnh Huỏỳn Giaùo trỗnh MI TRặèNG & CON NGặèI Trổồỡng HBKN = 4= * ọỹ choùi (L): a S I L = . I : cổồỡng õọỹ saùng do bóử mỷt phaùt vóử phờa ngổồỡi quan saùt. S a : dióỷn tờch phỏửn bóử mỷt õổồỹc chióỳu saùng maỡ ngổồỡi quan saùt nhỗn thỏỳy. A S S a Nguyóựn ỗnh Huỏỳn Giaùo trỗnh MI TRặèNG & CON NGặèI Trổồỡng HBKN = 5= Cổồỡng õọỹ saùng phaớn chióỳu laỷi tổỡ bóử mỷt khọng õọửng õóửu ồớ moỹi õióứm thuọỹc S, õóứ tờnh õọỹ choùi thay õọứi, ta phaới tờnh cổồỡng õọỹ theo caùc hổồùng õaợ cho (I=d/d) vaỡ tổỡ õoù suy ra caùc õọỹ choùi khaùc nhau, vaỡ õổồỹc tờnh bũng cọng thổùc: a dS.d d L = laỡ õọỹ choùi theo mọỹt hổồùng õỷc bióỷt (cuớa dS a ) maỡ ta cỏửn tờnh. dS a : vi phỏn dióỷn tờch cuớa bóử mỷt quan saùt. Tờnh dióỷn tờch bóử mỷt nhỗn thỏỳy (mỷt bao) tổỡ bóử mỷt thổỷc theo caùch sau: S a = S.cos. : goùc tồùi. S a : hỗnh chióỳu cuớa S xuọỳng mỷt phúng vuọng goùc vồùi hổồùng quan saùt. ồn vở õo: Cadeùla trón meùt vuọng [cd/m 2 ], hoỷc nit: 1 nit = 1 cd/ m 2 . * ọỹ roỹi (E): S E = Nóỳu quang thọng khọng chióỳu õọửng õóửu, ta seợ phaới tờnh caùc yóỳu tọỳ vi phỏn dổồùi daỷng: dS d E dS = ồn vở õo: lux. 1 [lux] = 1 [lm/m 2 ]. dS a S a . n S S a S S dS Nguùn Âçnh Hún Giạo trçnh MÄI TRỈÅÌNG & CON NGỈÅÌI Trỉåìng ÂHBKÂN = 6= c/ ›ìng i cu…a anh sang: c/ ›ìng i cu…a anh sang:c/ ›ìng i cu…a anh sang: c/ ›ìng i cu…a anh sang: φ φ =α φ φ =τ φ φ =ρ α τ ρ ⇒ ρ + τ + α = 1. • TÊNH CHÁÚT PHN XẢ ẠNH SẠNG CA BÃƯ MÀÛT VÁÛT LIÃÛU : + Phn xả âån hỉåïng (gỉång): + Phn xả khúch tạn: Miãúng giáúy tháúm mu tràõng hồûc låïp tuút måïi råi s cọ âäü chọi âãưu trãn táút c cạc hỉåïng quan sạt: ( ) α = α cos . I I o Do âọ : ( ) ( ) ( ) const S I cos.S cos . I cos.S I S I L oo a == α α = α == αα α φ φφ φ φ φφ φ ρ ρρ ρ φ φφ φ τ ττ τ φ φφ φ α αα α i r Gọc tåïi i = gọc phn xả r n I o I α α Nguùn Âçnh Hún Giạo trçnh MÄI TRỈÅÌNG & CON NGỈÅÌI Trỉåìng ÂHBKÂN = 7= + Phn xả häùn håüp: • TÊNH CHÁÚT XUN SẠNG + Sỉû xun sạng âënh hỉåïng: + Sỉû xun sạng khúch tạn: Xun sút khúch tạn cọ tạc dủng gim âỉåüc âäü chọi quạ låïn. Trãn phỉång diãûn k thût, ta cọ váût liãûu xun sút khúch tạn bàòng cạch tạc âäüng họa hc hồûc cå hc lãn bãư màût âi ra (thy tinh måì) hồûc träün vo váût liãûu nhỉỵng hảt nh (bäüt) mu tràõng tảo sỉû khúch tạn ngay trong váût liãûu. Loải ny thỉåìng g àûp trong thỉûc tãú. Nọ tảo ra ngưn thỉï cáúp. Xun sạng âënh hỉåïng xy ra khi cạc tia sạng âi ra khi váût m khäng thay âäøi hỉåïng. Âọ l váût liãûu trong sút (kênh). Khi ra khi váût, nọ khúch tạn vãư mi hỉåïng. Trỉåìng håüp l tỉåíng l khúch tạn hon ton våïi âỉåìng xun sạng l mäüt màût cáưu, cọ âäü chọi âäưng âãưu mi hỉåïng. Nguùn Âçnh Hún Giạo trçnh MÄI TRỈÅÌNG & CON NGỈÅÌI Trỉåìng ÂHBKÂN = 8= + Sỉû xun sạng häùn håüp: ÂÄƯ THË BIÃØU THË SỈÛ HÁÚP THỦ, PHN XẢ & XUN SẠNG : 1.2 - SỈÛ NHÇN . Ngỉåìi ta phán biãût hai tãú bo: - Tãú bo hçnh nọn : cọ khong 7 triãûu tãú bo. Chụng chiãúm ch úu åí giỉỵa vng ca vng mảc v âỉåüc kêch thêch bàòng cạc mỉïc chiãúu sạng cao (thë giạc ban ngy). Chụng âm bo tri giạc mu. - Tãú bo hçnh que : nhiãưu hån tãú bo hçnh nọn (khong 120 triãûu), chụng bao ph pháưn cn lải ca vng mảc; cọ láùn läün mäüt êt tãú bo hçnh nọn v âỉåüc kêch thêch bàòng mỉïc chiãúu sạng tháúp (thë giạc ban âãm). Chụng chè truưn cạc tri giạc âen tràõng. Thy tinh thãø Tháưn kinh thë giạc Cạc tãú bo Vng mảc Hãû säú Gọc tåïi i 90 o 0 o 0 1 ρ τ α Cạc hãû säú ny phủ thüc vo gọc tåïi i ca ạnh sạng: α + ρ + τ = 1 (100%) α : hãû säú háúp thu. ρ : hãû säú phn xả. τ : hãû säú xun sút. Trỉåìng håüp ny hay gàûp trong thỉûc tã ú. Nọ kãút håüp sỉû xun sạng trỉûc tiãúp v khúch tạn. Våïi bọng ân, ta khäng thãø phán âënh chênh xạc dáy tọc nhỉng cọ thãø xạc âënh vë trê ca nọ. Nguùn Âçnh Hún Giạo trçnh MÄI TRỈÅÌNG & CON NGỈÅÌI Trỉåìng ÂHBKÂN = 9= 1.3 - THIÃÚT BË CHIÃÚU SẠNG. a/ n süi ät (n nung sang): a/ n süi ät (n nung sang):a/ n süi ät (n nung sang): a/ n süi ät (n nung sang): Dáy tọc vänfram, l kim loải cọ âäü nọng chy cao nháút (3665 o K). Dáy tọc âàût trong mäüt bọng ân thy tinh cọ âäü chán khäng cao hồûc chỉïa âáưy khê trå (nitå, kriptän, acgän). Quang phäø lãûch vãư phêa sạng â v häưng ngoải, cho nãn ân phạt ra nhiãưu nhiãût. Ân cọ cäng sút tỉì 15W âãún 1500W hồûc hån nỉỵa. Hiãûu sút sạng trung bçnh l 13lm/W, cao nháút l 20 lm/W. Khi bë nung chạy, dáy tọc mn, âỉåìng kênh nh dáưn, bủi v tro tạch ra v âọng dênh vo bọng, lm cho quang thäng gim dáưn. Ân thỉåìng cọ thåìi hản sỉí dủng khong 1000 giåì. * Cạc âàûc tênh: Hiãûu qu ạnh sạng ráút tháúp → cho phẹp chiãúu sạng củc bäü hồûc chiãúu sạng trang trê. Cạc ỉu âiãøm l: - Näúi trỉûc tiãúp vo lỉåïi âiãûn. - Kêch thỉåïc nh. - Báût sạng ngay. - Giạ r. - Tảo ra mu sàõc áúm ạp.  Da tråìi Vng 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 400 500 600 700 V'( λ ) V( λ ) Hiãûu qu tỉång âäúi λ Nguyóựn ỗnh Huỏỳn Giaùo trỗnh MI TRặèNG & CON NGặèI Trổồỡng HBKN = 10= 5 , 3 Oo U U = ; 5 , 0 Oo U U I I = ; 5 , 1 Oo U U P P = ; 5 , 13 Oo U U D D = U o : õióỷn aùp õởnh mổùc. o : quang thọng phaùt ra. I o : doỡng õióỷn ồớ õióỷn aùp õởnh mổùc. P o : cọng suỏỳt tióu thuỷ ồớ õióỷn aùp õởnh mổùc. D o : tuọứi thoỹ cuớa õeỡn ồớ õióỷn aùp õởnh mổùc. U : õióỷn aùp hióỷn taỷi õeỡn õang sổớ duỷng. b/ eỡn cao ap: b/ eỡn cao ap:b/ eỡn cao ap: b/ eỡn cao ap: Gọửm mọỹt boùng õeỡn họử quang thuớy ngỏn cao aùp õỷt bón trong boùng thuớy tinh thaỷch anh. Doỡng õióỷn phoùng sinh ra họử quang giổợa hai õióỷn cổỷc nhồỡ coù mọỹt ờt khờ acgọn bón trong õeỡn. Họử quang laỡm cho thuớy ngỏn bọỳc hồi phaùt ra aùnh saùng. Khoaớng khọng giổợa boùng õeỡn thuớy ngỏn vaỡ voớ boỹc ngoaỡi thổồỡng chổùa khờ trồ õóứ baớo vóỷ boùng õeỡn vaỡ caùc bọỹ phỏỷn bón trong voớ khọng bở han rố. Cọng suỏỳt tổỡ 250W õóỳn 1000W; hióỷu suỏỳt saùng tổỡ 38 õóỳn 46 lm/W. c/ eỡn c/ eỡnc/ eỡn c/ eỡn huyỡnh quang: huyỡnh quang: huyỡnh quang: huyỡnh quang: Mọỹt sọỳ chỏỳt coù khaớ nng phaùt ra aùnh saùng khi chởu mọỹt taùc õọỹng gỏy ra nhióỷt, õoù laỡ hióỷn tổồỹng huyỡnh quang. Phọứ bióỳn hồn caớ laỡ õeỡn huyỡnh quang lồỹi duỷng phaớn ổùng quang hoỹc cuớa nhổợng bọỹt tinh thóứ phaùt ra aùnh saùng dổồùi taùc õọỹng cuớa bổùc xaỷ tổớ ngoaỷi. Bọỹt tinh thóứ cuớa chỏỳt huyỡnh quang (nhổ vọn-framaùt canxi vaỡ manhó, silicaùt keợm, boraùt catmi, ) traùng thaỡnh lồùp moớng taỷi mỷt trong nhổợng ọỳng thuớy tinh, hai õỏửu ọỳng coù õỷt õióỷn cổỷc. Trong ọỳng õổỷng hồi thuớy ngỏn aùp lổỷc thỏỳp, coù thóm mọỹt ờt khờ trồ (acgọn) õóứ dỏựn õióỷn tọỳt hồn. Doỡng õióỷn phoùng giổợa hai õióỷn cổỷc qua hồi thuớy ngỏn seợ sinh ra bổùc xaỷ tổớ ngoaỷi vaỡ aùnh saùng thỏỳy õổồỹc yóỳu. Bổùc xaỷ tổớ ngoaỷi kờch thờch laỡm chỏỳt huyỡnh quang phaùt ra aùnh saùng. Mọựi chỏỳt huyỡnh quang phaùt ra aùnh saùng coù xaỷ phọứ khaùc nhau. Vờ duỷ: - Chỏỳt canxi-vọn framaùt cho aùnh saùng maỡu lam õỏỷm. - Manhó-vọnfram phaùt aùnh saùng lam nhaỷt. -Silicaùt keợm cho aùnh saùng luỷc. - Silicaùt canxi cho aùnh saùng õoớ tờa.