Mundarija kirish I bob. Yorug’lik nuri va uning xossalari

I Bob. YORUG’LIK NURI VA UNING XOSSALARI.
1.1 . Yorug’lik manbalari
Yorugʻlik manbalari - koʻrish sezgisi bilan idrok etiladigan elektromagnit toʻlqinlar (toʻlqin uzunligi, taxminan, 400 dan 750 mm gacha) manbalari. Yo. m. issiklik, elektr yoyi, elektr uchquni va gaz yoritqich manbalarga boʻlinadi. Yuqori trada qizdirilganda nurlanadigan mutlak kora jismlar (yorugʻlik etaloni), choʻgʻlanma elektr lampalar, Quyosh, yulduzlar va b. issiklik Yo. m.dir. Suyuq yoki, koʻpincha, gazsimon yonilgʻi alangasi issiklik Yo. m. ga yaqin. Infraqizil Yo. m. hosil qilish uchun alanga va choʻgʻlanish manbai uygʻunlashtiriladi. Elektr yoyi va elektr uchqunidan iborat Yo. m. spektral emission analizida muhim. Baʼzan, inert gazlar (neon, geliy, argon) muhitiga joylashtirilgan volfram sharchalar yoki volfram oʻtkazgichlar orasida elektr yoyi hosil qilinadi. Bular yoritqich lampalar sifatida ishlatiladi, ularning sirt ravshanligi juda yuqori (1800—2000 stilb). Gaz yoritqich manbalarda elektr toki gaz yoki metall bugʻlaridan oʻtganda elektr energiyasi yorugʻlik energiyasiga aylanadi. Bunday Yo. m. har xil bosim ostida gazlar (koʻpincha, inert gazlar) va ayrim hollarda oz miqdorda juda elastik metall (simob) bugʻlari bilan toʻldirilgan silindr, sferik va b. shaklli shisha kolbadan iborat boʻladi. Kolba ichidagi kavsharlangan elektrodlar orasida elektr razryadi hosil boʻladi. Gaz yoritqich lampalar uchga boʻlinadi:
1) past (0,2 dan bir necha mm sim. ust.gacha) bosimda gaz yoki metall bugʻi bilan toʻldirilgan gaz yoritqich lampalar, ularda asosiy nurlanish manbai atomlar (molekulalar) yoki rekombinatsiyalanuvchi ionlar;
2) yuqori (10,2 dan 15 atm gacha) bosimda gaz yoki metall bugʻi bilan toʻldirilgan lampalar — fotolyuminessensiya lampalari, ularda asosiy nurlanish manbai gaz razryadi bilan qizdirilgan lyuminoforlar;
3) oʻta yuqori (20 dan 100 atm va undan yuqori) bosimda gaz va metall bugʻlari bilan toʻldirilgan lampalar — elektr yoritqich lampalar, ularda asosiy nurlanish manbai gaz razryadi bilan qizdiriladigan elektrodlardir.
Yorugʻlik — inson koʻzi sezadigan (tebranish chastotasi 4,0YU14—7,5YU14 Gs) elektromagnit toʻlqinlar. Bu vakuumda. toʻlqin uzunligi ~ 400 Nm dan ~ 760 Nm gacha boʻlgan toʻlqinlar uzunligiga mos keladi. Spektrning infraqizil nurlanish va ultrabinafsha nurlanish sohalari ham Yorugʻlik deb ataladi. Spektrning infraqizil nurlanish sohasi bilan rentgen nurlari orasida keskin chegara yoʻq. Turli yoritqichlar (Quyosh, yulduzlar, elektr lampochkalar va boshqa) Yorugʻlik chiqaradi. Yorugʻlik toʻlqin xossaga hamda korpuskulyar xossaga ega. Baʼzi hodisalar (difraksiya, interferensiya, qutblanish)da Yorugʻlikning toʻlqin xossasi, boshqa hodisalar (fotoeffekt, lyuminessensiya, atom va molekulalar spektrlari)da korpuskulyar xossasi namoyon boʻladi. Yorugʻlikning toʻlqin xossasini toʻlqinlar nazariyasi, korpuskulyar xossasini kvant nazariya tavsiflab beradi; har ikkala xossasi birbirini toʻldiradi. Yorugʻlikning korpuskulyar nazariyasini I. Nyuton, toʻlqin nazariyasini X. Gyuygens, kvant nazariyasini A. Eynshteyn ishlab chiqqan. Yorugʻlik qonuniyatlari optikada oʻrganiladi. Yorugʻlik bosimi, yaʼni mexanik taʼsiri borligini J. K. Maksvell nazariy isbotlagan. Yorugʻlikning issiqlik, elektr, fotokimyoviy va b. taʼsirlari mavjud. Baʼzi qoʻngʻizlar, oʻsimliklar, elementlar ham oʻzidan yorugʻlik chiqaradi.
Yorugʻlik birliklari — yorugʻlik kuchi, yoritilganlik, ravshanlik, yorugʻlik oqimi va b. yoruglik kattaliklari birliklari. Xalqaro birliklar tizimida Yorugʻlik kuchi birligi sifatida kandela ishlatiladi. Yorugʻlik oqimi birligi qilib lyumen qabul qilingan. Sirtning yoritilishi sirtga tushayotgan Yorugʻlik oqimi, yaʼni Yorugʻlik kvanti zichligi bilan aniqlanadi. 1 sm2 sirtga tushayotgan 1 lyumen Yorugʻlik oqimi fot (f) bilan ifodalanadi. Fot bilan bir qatorda radfot (radiatsiya) ishlatiladi. Ravshanlik sirtga tik tushayotgan Yorugʻlik kuchi bilan oʻlchanadi; ravshanlik birligi — stilb (sb). Fotometriyada Yorugʻlik energiyasi joul, Yorugʻlik oqimi vattlar bilan oʻlchanadi. Yorugʻlik bosimi — Yorugʻlikning uni qaytaruvchi va yutuvchi jismlarga, zarralarga, shuningdek, ayrim molekula va atomlarga koʻrsatadigan taʼsiri. Yorugʻlik bosimi haqidagi farazni birinchi marta 1619 yilda I. Kepler kometa dumlarining Quyosh yaqinidan uchib oʻtishidagi ogʻishini tushuntirish uchun ishlatgan edi. 1873 yilda J. K. Maksvell elektromagnit nazariya asosida Yorugʻlik bosimi kattaligini hisoblab chikdi. U eng kuchli Yorugʻlik manbalari (Quyosh, elektr toki) uchun ham juda kichik miqdor ekan. Yer sharoitida u yonaki hodisalar (konveksion toklar, radiometrik kuchlar) bilan niqoblanadi. Shu sababli, Yorugʻlik bosimini sof holda oʻlchash murakkab ish. Uni birinchi marta 1899 yilda P. N. Lebedev tajribada anikdagan. Uning olgan natijalari J. K. Maksvellning hisoblashlariga mos kelgan edi. U Yorugʻlikning gazlarga beradigan bosimini oʻlchash mumkinligini 1908 yilda isbotladi. Dumli yulduzlar Yorugʻlik bosimi taʼsirida paydo bo'ladi, deb taxmin qilinadi. Elektromagnit nazariyaga ko'ra, jism sirtiga tik tushuvchi yassi elektromagnit toʻlqin yuzaga keltiruvchi bosim elektromagnit energiyaning sirt yaqinidagi zichligi i ga teng . Ushbu energiya jismga tushuvchi va undan qaytuvchi toʻlqinlar energiyasidan tashkil topadi. Agar jism sirtining 1 sm2 ga tushuvchi elektromagnit toʻlqin quvvati Q erg/sm2s, qaytarish koeffitsiyenti R boʻlsa, u holda sirt yaqinida energiya zichligi u=Q(h+R)/c. Bundan Yorugʻlikning jism sirtiga bosimi P=Q(h+R)/c boʻladi. Yorugʻlik bosimi koʻlamlari bir-biridan jiddiy farq qiluvchi astrofizika va atom sohalarida juda muhimdir. Lazerlar paydo boʻlishi bilan Yorugʻlik bosimidan turli sohalarda foydalanish imkoni keskin kengaydi (qarang Kompton effekti, Myossbauer effekti va b.). Yorugʻlik vektori (Yorugʻlik maydon nazariyasida) — Yorugʻlik energiyasining kattaligini va koʻchirilish yoʻnalishini aniqlab beruvchi Yorugʻlik oqimi zichligini ifodalaydigan vektor. U fotometriyada amaliy ahamiyatga ega, uning yordamida Yorugʻlikning hajm zichligi, Yorugʻlik oqimining yutilishi, sirtning yoritilganligi va b. aniqlanadi. Yorugʻlik kvanti — foton energiyasi. Yorugʻlik toʻlqin tarqatish bilan birga korpuskulyar, yaʼni kvant tabiatga ham ega boʻlishini M. Plank isbotlagan. Plank nazariyasiga koʻra, Yorugʻlik moddaning atom, molekulalaridan uzluksiz oqim tarzida emas, balki aniq miqdordagi ayrim ulushlar tarzida chiqadi va ularga shunday ulushlar tarzida yutiladi. Bu ulushlar kvantlardir. Fotoeffekt hodisasini shu nazariyaga asoslanib tushuntirish mumkin. Kvant mexanika qonunlari ham shu nazariyaga asoslangan. Yorugʻlik kuchi — koʻrinuvchi nurlanish manbaining muayyan yoʻnalishda yorugʻlanishini ifodalaydigan Yorugʻlik kattaligi. Yorugʻlik manbaidan fazoviy burchak birligi O.da tarqalayotgan Yorugʻlik oqimi F ni ifodalaydi: /=FD2. Xalqaro birliklar tizimi SIda kandela (kd) Yorugʻlik kuchi oʻlchov birligi deb qabul qilingan. Yorugʻlik kuchini aniqlash yoritish texnikasida (uyjoylarni yoritish), tibbiyotda (yorugʻlik bilan davolash), i. t. ishlarida amaliy ahamiyatga ega. Yorugʻlik oqimi. Yorugʻlik energiyasini sezishda, tabiiyki, koʻz alohida ahamiyatga ega. Inson koʻzining turli rangdagi Yorugʻlikni sezish qobiliyati ham turlicha. Shuning uchun biror sirt orqali oʻtayotgan Yorugʻlikning toʻlqin energiyasi emas, balki bu Yorugʻlik energiyasining bevosita koʻzga taʼsir etib koʻrish sezgisi uygʻotadigan qismi ahamiyatli. Biror sirt orqali vaqt birligi ichida oʻtadigan va koʻrish sezgisi bilan baholanadigan yorugʻlik energiyasi Yorugʻlik oqimi deb ataladi, yaʼni F= W/t, bunda F — Yorugʻlik oqimi; t — Yorugʻlik tushayotgan vaqt oraligʻi; W — sirt orqali oʻtayotgan, yaʼni fazoviy burchak O. da tarqalayotgan Yorugʻlik energiyasi. Agar W — nuqtaviy manbadan barcha yoʻnalishlar boʻyicha tarqalayotgan Yorugʻlik energiyasini ifodalasa, F — toʻla Yorugʻlik oqimini bildiradi. Yorugʻlik oqimining oʻlchov birligi qilib lyumen (lm) qabul qilingan. U Yorugʻlik kuchi 1 qd boʻlgan manbaning fazoviy burchak 1 sr da hosil qiladigan Yorugʻlik oqimini ifodalaydi: 1 kd1 sr=1 lm. Yorugʻlik energiyasi — inson koʻzi sezadigan elektromagnit toʻlqinlar energiyasi qismi. U Yorugʻlik oqimining yoritish davomliligiga koʻpaytmasiga teng. Yorugʻlik energiyasi birligi — lyumen x xsekund (lms).^[1]
Yorugʻlikning quyidagi xossalari ajratib koʻrsatiladi:
Intensivlik
Chastota
Qutblanish
Yorug'likni tavsiflovchi asosiy tushunchalar yorug'lik oqimi, yorug'lik intensivligi, yorug'lik va yorqinlikdir.
Yorug'lik oqimi yorug'lik hissi bilan ko'z tomonidan hisoblangan nurlanish energiyasi oqimi deb ataladi.
Yaxshi yoritish tonik ta'sirga ega, yaxshi kayfiyatni yaratadi, yuqori asabiy faoliyatning asosiy jarayonlarini yaxshilaydi.
Yaxshilangan yoritish mehnat jarayoni vizual idrok etishdan deyarli mustaqil bo'lgan hollarda ham ishlashni yaxshilaydi.
Inson ma'lumotlarining 90 foizini ko'rish organlari orqali oladi. Nur metabolizmga, yurak-qon tomir tizimiga va neyropsik sohaga ijobiy ta'sir ko'rsatadi. Ratsional yoritish mehnat unumdorligi va xavfsizligini oshirishga yordam beradi. Yoritishning etarli emasligi va uning past sifati bilan vizual analizatorlar tezda charchaydi va travmatizm kuchayadi. Juda yuqori yorqinlik porlash fenomenini, ko'zning disfunktsiyasini keltirib chiqaradi.
Sun'iy yoritish: sun'iy yorug'lik manbalari (cho'g'lanma chiroq va boshqalar) tomonidan yaratilgan. Tabiiy bo'lmaganda yoki yo'qligida ishlatiladi. Uchrashuv bo'yicha bu sodir bo'ladi: ish, favqulodda vaziyat, evakuatsiya, xavfsizlik, navbat.
Qurilmaga ko'ra, bu sodir bo'ladi: mahalliy, umumiy, kombinatsiyalangan. Bitta mahalliy yoritishni tashkil qilish mumkin emas.
Ratsional sun'iy yoritish mablag'lar, materiallar va elektr energiyasining maqbul iste'moli bilan ishlash uchun normal sharoitlarni ta'minlashi kerak.
Ultra yorqin LEDlar ixtiro qilinishidan oldin oq rang(ya'ni, nurlanishning keng spektri bilan), insoniyat elektr yorug'lik manbalarining eng keng arsenaliga ega bo'lganga o'xshaydi. Eng keng tarqalgan akkor lampalardir. Oddiy, arzon, oddiy, uzoq vaqt davomida ular tarqalish bo'yicha mutlaq chempion bo'lib, bir vaqtning o'zida boshqa kichik turga - yorug'lik oqimi bo'yicha eng kuchli halogen lampalarga aylandi. Ammo ularning barcha afzalliklariga qaramay, akkor lampalar ham bir qator muhim kamchiliklarga ega edi: past samaradorlik, ta'minot kuchlanishiga bo'lgan talablar, strukturaning mo'rtligi va mo'rtligi, tebranish va ortiqcha yuklanishdan ishdan chiqishga moyillik. Olish uchun cho'g'lanma chiroqni, aytaylik, ko'kni yaratish deyarli mumkin emasligi haqida gapirmasa ham bo'ladi. ko'k rang, ipni o'n minglab daraja Selsiygacha qizdirish kerak - ma'lum bo'lgan metallar yoki qotishmalarning hech biri bunday haroratga bardosh bera olmaydi. Shuning uchun yorug'likning turli xil ranglari yorug'lik filtrlarini qo'llash orqali olingan, albatta, yorug'lik oqimini kattalik buyurtmalari bilan kamaytirish. Umuman olganda, bu samarasiz. Va akkor lampalarning kuchli isishi doimo o'rnatish va joylashtirish muammolariga olib keldi.
Gaz bilan to'ldirilgan lyuminestsent lampalar yanada qiziqarli ko'rinardi. U erda yorug'lik manbai lampochkaning ichki qismiga yotqizilgan fosforli qoplama edi. Yorqin fosfor majburiy ultrabinafsha nurlanish lampochka ichidagi gaz orqali yuqori kuchlanishli razryadni o'tkazish orqali olinadi. Ushbu turdagi lampalar yuqori samaradorlikka, ko'rinadigan yorug'likning qulay spektriga ega. Ammo ular qimmatroq, kamroq ishonchli va murakkab yuqori kuchlanishli elektr ta'minotini talab qiladi. Ko'rinadigan yorug'likdan tashqari, ular rentgen nurlari spektrigacha ultrabinafsha nurlarini ham chiqaradilar. Bir oz, lekin ular chiqaradi - va bu inson salomatligiga zarar etkazishi mumkin.
Yana ko'plab maxsus lampalar turlari mavjud. Bular induksiya, simob, yoy lampalar, neon yorug'lik manbalari, ksenon yoy chiroqlari, har xil turlari gaz chiqarish lampalari. Ammo ularning barchasi bir qator kamchiliklarga ega va faqat tor dastur maydoni uchun javob beradi. LEDlar, hatto bugungi texnologik darajada ham, shu qadar keng qo'llash potentsialiga egaki, LEDlar tez orada deyarli barcha boshqa turdagi elektr yorug'lik manbalarini almashtiradi deb taxmin qilish mumkin. LED lampalarning afzalliklari va kamchiliklarini ko'rib chiqing.
Afzalliklar LED manbai Sveta:
Yuqori samaradorlik. LED yoritgichlar elektr energiyasidan eng tejamkor foydalanish bo'lib, u eng ilg'or cho'g'lanma lampalardan ko'ra yaxshiroq nisbatda (yorug'lik intensivligi / vatt energiya) ikki darajali (yuz marta!) Yaxshiroq olish imkonini beradi. Ya'ni, bir xil yoritish uchun yuz baravar kamroq elektr energiyasi talab qilinadi.
LEDlarning deyarli nolga teng inertsiyasi.
LED lampalarning ishlash muddati an'anaviy akkor lampochkadan kamida 25 baravar ko'p.
An'anaviy lampalardan farqli o'laroq, infraqizildan qattiq ultrabinafshagacha ko'rinadigan va ko'rinmas spektrlarda nurlanishning istalgan rangini olish qobiliyati.
Foydalanish xavfsizligi. Hech qanday sezilarli issiqlik yoki adashgan radiatsiya yo'q, xavfli yuqori kuchlanish kerak emas, zaharli materiallar ishlatilmaydi va yorug'lik moslamasining portlashi yoki yo'q qilinishi natijasida shikastlanish xavfi yo'q.
Yo'nalishli yorug'lik manbalarini yaratish oson.
Kamchiliklari hozirgacha juda yuqori narxni o'z ichiga oladi. LED lampalar hali ommaviy taqsimotni olmagan (garchi bu vaqt masalasi ekanligi aniq), bu esa yuqori narxga olib keladi. Ikkinchi kamchilik birinchisiga o'xshaydi - maxsus quvvat manbai talab qilinadi - barqaror oqim.
Imkoniyati I, soatiga bo'lgan aspiratsiya tarmog'i uskunadan G miqdoridagi organik chang P ni olib tashlaydi.Atmosferaga chiqarishdan oldin havo siklonda changdan tozalanadi. Sout siklonining chiqishida havodagi chang kontsentratsiyasi
Siklonda havoni tozalash samaradorligini aniqlang. Chiqarilgan havodagi chang miqdori qoidalarga mos keladimi?
Chang yig'ish uskunasining tozalash samaradorligi qanday omillarga bog'liq? Tsiklonlarning afzalliklari va kamchiliklarini sanab o'ting.
Siklonda havoni tozalash samaradorligi quyidagi formula bilan aniqlanadi:
E = L - Chiqib ketish/ 100
E= 16 - 55 /100 = 0,23
Chang yig'uvchi uskunani tozalash samaradorligini belgilovchi omil - bu qurilmalardan to'g'ri foydalanish; tozalash narxi; elektr energiyasi iste'moli; ishlash.
Siklonlarni loyihalash va ishlab chiqarish oson, ishonchli, yuqori samarali, agressiv va yuqori haroratli gazlar va gaz aralashmalarini tozalash uchun ishlatilishi mumkin. Kamchiliklari yuqori gidravlik qarshilik, kichik zarracha o'lchamlari bilan changni ushlab tura olmaslik va past chidamlilik (ayniqsa, yuqori abraziv xususiyatlarga ega bo'lgan gazlarni changdan tozalashda).
baxtsiz hodisa bosimi xavfsiz yoritish
Akkor chiroq uzoq tarixga ega an'anaviy yorug'lik manbai hisoblanadi.
Asosiy fazilatlar akkor lampalarni past narx, qulaylik va foydalanish qulayligi, ular tomonidan chiqarilgan yorug'lik oqimining pulsatsiyasining deyarli to'liq yo'qligi deb hisoblash mumkin. Ushbu turdagi yorug'lik manbalari quyidagilardan iborat bo'lishi mumkin: past yorug'lik samaradorligi, qisqa xizmat muddati, ma'lum bir mo'rtlik, shuningdek, kuchlanish o'zgarishiga yuqori sezuvchanlik. Bugungi kunda cho'g'lanma lampalar bozordan hamma joyda boshqa yorug'lik manbalari bilan almashtirilgan "chiqadigan turdagi" hisoblanadi. Ular eskirganligi sababli, eng muhimi, ular past samaradorlikka ega va shuning uchun ko'p elektr energiyasini iste'mol qiladilar.