Pojęcia i jednostki stosowane w technice świetlnej

Światło to energia, która powstała na skutek zmiany układu cząsteczek materii (informacje na temat egzamin na uprawnienia budowlane). Dochodzi do tego w efekcie silnego rozgrzania, reakcji chemicznych bądź innych przyczyn. Energia ta promieniuje w postaci fal elektromagnetycznych, które mają długość od 400 do 700 milimikronów. Ciepło promieniujące fale jest źródłem światła. Strumień świetlny źródła światła to moc jego promieniowania, która jest oceniania zgodnie z wywołanym wrażeniem świetlnym. Lumen (lm) jest jednostką strumienia świetlnego.

Światłość powierzchni źródła światła w danym kierunku to gęstość strumienia świetlnego w kącie przestrzennym. Jest to stosunek wielkości strumienia świetlnego do kąta przestrzennego, które obejmuje ten strumień. Jaskrawość (B) powierzchni źródła światła w danym kierunku wyraża się w stosunku światłości powierzchni do pola jej rzutu na płaszczyznę prostopadłą do danego kierunku. Jaskrowość to pojęcie, które określa intensywność wrażenia wzrokowego. Jej jednostką jest stilb (sb). Spotyka się również milistilb (msb = 0,001 sb) oraz nit (nt).

Natężenie oświetlenia (E) na danej powierzchni równomiernie oświetlonej to inaczej gęstość strumienia świetlnego na powierzchni oświetlonej, która jest stosunkiem wielkości strumienia świetlnego, które pada na tę powierzchnię do jej pola. Dawniej natężenie nazywane było jasnością. Jednak najczęściej spotyka się powierzchnie, które nie są równomiernie oświetlone. W związku z tym wprowadzono pojęcie średniego natężenia oświetlenia (Etr) oraz natężenia w określonym punkcie F oświetlonej powierzchni (Ep).

Równomiernością oświetlenia danej powierzchni jest stosunek natężenia oświetlenia minimalnego do maksymalnego na danej powierzchni (pytania na egzamin ustny do uprawnień).

Odbicie i przepuszczania światła

Warto pamiętać o tym, że praktycznie każde ciało pochłania częściowo padający na niego strumień świetlny, a częściowo je odbija lub przepuszcza. Współczynnik pochłaniania to stosunek pochłoniętej części strumienia świetlnego do całkowitego strumienia, które pada na dane ciało. Odbicie to stosunek odbitej części strumienia świetlnego do całkowitego strumienia, które pada na dane ciało, a przepuszczalność świetlna danego materiału to stosunek przepuszczonej części strumienia świetlnego do całkowitego strumienia, które pada na dane ciało. Występują takie rodzaje odbicia i przepuszczania światła:

a) kierunkowe:

– kąt odbicia promieni świetlnych jest równy kątowi padania,

– powierzchnie, które dają takie odbicie: gładkie powierzchnie (np. lustra), polerowane metale bądź polerowane kamienie i drewno,

– jaskrawość powierzchni wynosi zero we wszystkich kierunkach (oprócz kierunku odbicia),

b) rozproszone:
– strumień świetlny rozprasza się we wszystkich kierunkach,

– jednakowa jaskrawość powierzchni odbijającej we wszystkich kierunkach,

– jaskrawość jest proporcjonalna do natężenia oświetlenia powierzchni,

– powierzchnie, które dają takie odbicie: gładko tynkowane powierzchnie ścian i sufitów,

c) kierunkowo-rozproszone:

– odbity strumień światła rozprasza się w granicach pewnego kąta przestrzennego, którego oś odpowiada kierunkowi odbicia kierunkowego,

– powierzchnie, które dają takie odbicie: metalowe matowane powierzchnie, powierzchnie emaliowane, polerowane, zmatowiałe marmury i alabastry (wybierz swój dostęp do programu uprawnienia architektoniczne). 

Rodzaje przepuszczania światła przez przezroczyste i przeświecające materiały są one takie same jak w przypadku rodzajów odbicia:

a) przepuszczanie kierunkowe:

– promień świetlny zachowuje pierwotny kierunek w momencie przejścia przez ciało,

– dotyczy przezroczystych materiałów, np. szkła okiennego,

b) przepuszczanie rozproszone:

– strumień światła rozprasza się na wszystkie strony po przejściu przez materiał,

– jaskrawość materiału jest wówczas taka sama we wszystkich kierunkach,

– dotyczy to np. szkła mlecznego,

d) przepuszczanie kierunkowo-rozproszone:

– strumień światła rozprasza się w pewnym kącie przestrzennym, którego oś zgodna jest z kierunkiem strumienia padającego,

– dotyczy to np. szkła matowego (egzamin na uprawnienia architektoniczne).