建筑光学基本知识讲稿

13-1基本光度单位及应用13-2人眼的视觉特性13-3材料的光学性质第十三章建筑光学基本知识光的性质：可见光：波长在380~760nm之间的电磁波辐射。不同波长的光在视觉上形成不同的颜色。多色光：一般光源发出的光往往是由不同波长的电磁波组成，这样的光，称为多色光。单色光：波长单一的光，称为单色光。13-1基本光度单位及应用一、光通量二、发光强度三、照度四、亮度一、光通量：光通量：是按照国际约定的人眼视觉特性评价的辐射能通量（辐射功率）。用表示，单位：光瓦，流明（）。光谱光效应函数V

：描述人眼对不同波长单色光的视亮度感受性的差异。如图13-1。明视觉光谱光效应函数：将黄绿光=555nm的感觉量定为1，其余波长光的感觉量都小于1，如图中的实线；暗视觉光谱光效应函数：以的蓝绿光=510nm的感觉量定为1，如图中虚线。光通量的计算公式：若为多色光，则光通量为各单色光的总和。即：波长为的辐射通量单位换算：1光瓦等于辐射通量为1W，波长的黄绿光所产生的光感觉量。光瓦单位太大，常用另一较小单位流明（）。1光瓦二、发光强度：发光强度：指光源所发出的光通量在空间的分布密度。不同光源发出的光通量在空间的分布往往不同。公式计算：当点光源在某一方向上的无限小立体角内发出的光通量为时，则该方向上的发光强度为发光强度的单位：坎德拉（Candela），符号。立体角的单位：球面度，符号。如图13-2，在一半径为的球心

O处放一光源，它向球表面ABCD所包围面积S上发出F的光通量。面积S在球心形成的立体角为：则这一方向的发光强度为：三、照度：照度：表示被照面上的光通量密度。计算公式：设被照面无限小面积上所接受的光通量为，则该点处的照度为：当光通量

均匀分布在被照面上时，则此时被照面的照度为：单位：勒克斯四、亮度：物体在视线方向上的发光强度越大，投影面积越小，就感到它越亮，即亮度越大。亮度单位：熙提sb，太阳亮度20万sb，蓝天0.2~2.0sb，白炽灯灯丝亮度300~500sb。13-2人眼的视觉特性一、视觉二、亮度阈三、视野四、视力五、眩光一、视觉视觉：指人眼通过对光的感受由大脑中产生的感觉。视觉的形成过程：光源（太阳或灯）发出光辐射；外界景物在光照射下产生颜色、明暗和形体的差异，相当于形成二次光源；二次光源发出不同强度、颜色的信号进入人眼瞳孔，借助眼球调节，在视网膜上成像；视网膜上接受的光刺激（即物象）变为脉冲信号，经视神经传给大脑，通过大脑的解释、分析、判断而产生视觉。二、短亮度罩阈亮度逮阈：指茧能够魔引起梳视觉遭感觉械的亮宴度范酷围的霉上、曾下限描值。楚物全体具青有一吧定亮区度是影在视拢网膜原上成懒像以温引起鸡视觉场感觉岂的基逐本条艺件。实验福表明周人眼碧能感袭觉到另物体叹存在锡一个途最低烤亮度蜘阈抓；视搜觉可却以忍奋受的焰亮度慌上限狐约为唤，虫超过穗这一袋数值早，视影网膜序就会招因辐到射过乎强而辣受到醉损伤亏。三、右视野视野：指亩当头估和眼德睛不开动时莫人取眼能枯察觉窝到的袭空间稳范围欺。视野劫范围：届单眼清视野君在垂范直方背向的君角度缸约切，水敞平方冬向约脉；常双太眼视期野较晋小一坏些，躬约占停总视联野中发的锦范稿围。歪视线破周围准内物邪体能碑在视除网膜宣中心艰成像集，清低晰度旋最高尘，这康部分放叫“救中心喜视野付”；并目标帜偏离礼中心腊视野博以外国观看盾时，洲叫“灿周围旅视野每”；尿视线稳周围抖视秩觉环扬境的歪清晰间度也悬较好梢。四、盟视力视力：指谊任凭蔬借叛视觉闻器官饺辨认互目誉标或郊细节泻的敏劫锐程汉度。源在数救量上棋，视界觉敏庙锐度块等于谊刚询能分棍辨的浓视角池的倒粉数，忽即视角：物筑体大清小（陶或其规中某礼细节扣的大格小）宵对眼填睛形报成的泊张角捡。如疏图13移-9速。视角株计算买式阴较甩小时贼的近峰似式通常龄用“岂分”按表示沾视角菜大小螺：眼分窄辨细券节的盏能力惜主要医是中漫心棉视焰野的秘功能畜。医灭学上闭常用狡兰道圈尔环火或“E情”型视短标检喜验人垮的智视敬力。纹如图13公-1责0。视觉柏敏锐载度随蕉背景艘亮度堡、亮赚度对催比、含细节泳呈现责时间蝇、眼图睛的热适应关状况拐等因羞素而屈变化争。五、姿眩光眩光：指焦亮度只过高钳或亮盆度对愧比浩过大斤的刺倦眼光待源。不同钟位置饼的眩辩光对予视力霉影响庸程关度不洞同。拥如图13汁-1闸1。眩光差源的息尺寸拉也影壳响刺田激量逮的大作小，断尺寸旱大的辈就刺胁眼一样些。直射洁眩光：直远接被派眼看献到，钻引起诱视觉标功能甩损失拨的眩毅光；反射搁眩光：在马一些踏光滑榴表面些上，稍也可眯能看子到眩为光源哄的反旱射形绞象，沾同样界能引闷起视误觉功贸能的队损失颈，称宴反射彼眩光唱。13炼-3材料兴的光询学性吴质一、保定向情反射蛙和透筛射二、脂扩散溉反射冬和透劲射（一嚼）均喝匀扩站散材败料（二挽）定仓向扩经散材晕料光的狸反射午、吸栋收和蜜透射明。如座图1情3-程13联。据右能量季守恒乌，有蝴反射掘、吸疑收和忙透射绸光通兆量与饭入射证光通瞒量之愚比，袍分别池称为滔反光绿系数粥、吸瓦收系乏数穷和批透光更系数巧，冒即表1唤3-饥1，拜13愿-2拔列出爬了常跟用建碧筑材旨料的夫反光置系数霞和透素射系寸数，增供采渐光设颂计时俯参考毅使用艺。为作极好采拍光和园照明资设计尖，还袜需了闸解光帆通量刊经介耕质反年射和弟透射桑后分盆布上甲的变弱化。根据元光通矩量分议布变拆化的忆角度技不同世，反铃光和挡透光蜓材料湖均可耐分为顶两类坚：一什类是岭定向犯的；么一类万是扩径散的键。纽奉光粒线经晨定向棕类材淡料的重反射析和透驱射后捞，光和分布贱的立喜体角零没有谜变；雀而光登线经猾扩散逝类材稳料的坟反射嫌和透夜射后疤，入厅射光滔通量抓程度翠不同百的分泥散在亿更大蜻立体冲角范污围。一、炉定向责反射蹈和透什射定向桑反射：光找照射绘到表遣面很针光滑姓的不停透凉明秒材料介上，瞎出现级定向进反射主。人脊眼通主过对爽光专的感怖受由善大脑随中产拣生的杆感觉虎。至特废点：饱（如盘图）入水射角籍等于调反射咬角；糊湿入射蛙光线犁，右反短射光院线以怨及反滋射表查面的罚法线详处于效同一河平面皱。嘴利用远这种昂特点咐将光庙滑表察面放勺在合芝适杏位置驾，可胀将光谦线反枕射到某所需苹位置酸，斩或避谅免光异源在搬视线键中出购现。aaa定向底透射：光夏照射智到透牲明材衔料上寸，出屋现定酱向透柔射。区若透然明材传料两蔽表面灿彼此滑平行粱，则舌透过决光线老的方云向和俊入射忌方向梅保持故不变爸，只鲁在材补料内艰产生味微小裂的折涉射；哲若等两表语面不幼平性址，各绘处厚意薄不心均，桃因折壤射角微不同然透过吴的光瘦线就逆不平搭行。二、暂扩散吧反射刚和透旷射半透挠明材馆料使局入射饶光线不发生妖扩散迈透削射；表面跨粗糙钓的不浇透明拖材料盾使入纽奉射光屑线发真生扩姐散反蔬射。据对务光的猜扩散万状况象，可肿将材驾料分裁为均漆匀扩拳散和伏定向慌扩散辱两类湖。（一壳）均罪匀扩竹散材径料：均匀意扩散希材料价将入肿射光桥线均阻匀地逮向普四面河八方泼反射蹲或透追射，咳从各森角度锯看，掀其亮曾度完宰全相溜同，爹看不闹见裙光源厚形象型。这猫类材拼料的缩慧亮度惭和发陈光强若度分呆布如此图13垫-1梢5。（二治）定鹿向扩战散材惑料：某些霞材料领同时咏具有软定向酱和扩睛散两薪种性细质。恐在其恰定向晶反射抽（透企射）朴方向浅上具缠有最肢大的较亮度雅，而铅在其斧它方债向也煮有一嗓定亮度度，锈如图线亮度哨和发首光强礼度分惰布。这时颈在反帅射方管向可加看到五光源题的大苹致形聋象，脱但轮刺廓不究似定悠向反歉射那卵样清爪晰，蚊而在删其它戚方向盯又类载似扩鱼散材赏料具终有一录定亮朽度，荣不象农定向添反射坝材料众那样亩没有倍亮度才。颜色颜色波长nm红640~750橙600~640黄550~600蓝480~550绿450~480紫400~450颜色街分类色调气（色社相）客：单色乏光在荒白色垂背景仅上呈言现的嘱颜色明度斑：颜色突相对嫌明暗嚼的特密性。棉亮度驶、反商射比彩度粱（饱由和度垒）：颜色毅的纯齐洁性煮。白混色颜色浮混合三原笑色：赖红（权70匙0nm您）、绿（奶54避6.仙1nm徒）、蓝（默43裕5.靠8nm图）混合宏规律迹：1、斑互补穗色，典黄+践蓝、贸红+苍青、歉绿+笔品红滨=白辟或灰混合丸规律认2、宗非互和补色