- •5. Воздействие оптического излучении на человека.
- •13. Система эритемных величин и единицы их измерении.
- •7. Воздействие оптического излучении на микроорганизмы.
- •8. Воздействие оптического излучения на растения
- •9. Энергетические величины и единицы их измерении.
- •10. Спектральная интенсивность источника и спектральная чувствительность приемника оптического излучении.
- •12. Система световых величин и единицы их измерений.
- •38. Основные характеристики люминесцентных ламп.
- •39. Эритемные типа лэ и бактерицидные тина дб лампы.
- •40. Лампа типа дрл.
- •47. Выбор типа источника света для освещении.
- •43. Исправление цветности излучения ртутных ламп.
- •46. Ксеноновые лампы.
- •42. Дуговые ртутные лампы с металлическими излучающими добавками тина дри.
- •41. Ртутно-накальные и ртутно-накальные люминесцентные лампы.
- •37. Устройство и принцип действия люминесцентных ламп.
Воздействие
на человека наиболее биологически
активного ультрафиолетового излучения
зависит от величины квантов излучения,
облученности и времени действия.
Известно благотворное действие на
человека ультрафиолетового солнечного
излучения. Кванты ультрафиолетового
излучения, поглощенные белковыми
коллоидами протоплазмы клеток кожи,
расщепляют молекулы белка. Это
сопровождается образованием новых
биологически активных веществ (витамин
D,
гистамин
и д р.). Распространяясь по организму
диффузией или по путям циркуляции
жидкостей, эти вещества обусловливают
общефизиологические сдвиги терапевтического
и тонизирующего характера. В результате
фотохимических, процессов в коже
возникает ультрафиолетовая эритема и
пигментация. В отличие от тепловой
эритемы, возникающей сразу после
нагревания, ультрафиолетовая эритема
(покраснение кожи) появляется спустя
несколько часов после облучения (от 2
до 6
ч )
. Минимальное количество облучения,
при котором впервые возникает эритема,
называют
пороговой
дозой (биодоза).
При «достатке естественного
ультрафиолетового излучения зимой в
средней полосе и особенно в северных
районах используют искусственные
источники УФ излучения для облучения
людей.
Инфракрасное
излучение, имея небольшую энергию
квантов, оказывает
в основном тепловое
действие на человек;!. Благодаря хорошей
проникаю-
щей способности инфракрасное
излучение способно нагревать глубинные
слои тканей.
Энергия
квантов видимого излучения меньше, чем
энергия квантов
ультрафиолетового,
поэтому многие полезные фотохимические
реакции
не могут происходить под
действием видимого излучения. Это
ограничивает применение видимого
излучения для терапевтических целей
Видимое
излучение, воспринимаемое глазом
человека, вызывает зри-
тельное
ощущение. Световое действие излучения
изучено только
применительно
к органам зрения ч
На
развитие, физиологическое состояние
и продуктивность животных могут
оказывать
влияние ультрафиолетовое, видимое и
инфракрасное излучения.
Каждому
из названных видов
оптического излучения присущи свои
специфические
особенности
воздействия
на
организм животных.
Ультрафиолетовое
излучение оказывает наиболее сильное
и
многостороннее
биологическое
действие на
организм животных. Условно принято
считать, что
общее
благоприятное
действие ультрафиолетового излучения
на животных
пропорционально
его эритем ному действию
Исходной
величиной служит
эритемный
поток. Он определяется как поток
излучения,
оценеенный
по
его
эритемному
действию:
где
i
—
номер промежутка
длин волн, на котором
усредняются значения
φЛ
и КλЭ;
КλЭ
—относительная
эритемная
эффективность
излучения.
Единицей
эритемного потока служит
эр,
численно равный
излучению
мощностью
в 1 вт с длиной волны 297 нм, которое
обладает максимальным эритемным
действием.
2.
Характеристики оптической области
спектра.
Рис.
2. Спектр
электромагнитных
излучений.
Оптическим
называют излучение с длинам и во л н от
10
нм
до 340
мкм.
В оптическую область спектра входят
ультрафиолетовое (от 10 до 380
нм),
видимое (от 380 до 760
нм)
и инфракрасное (от 760
нм
до 340 л«ч) излучения
Ультрафиолетовое
излучение, попадая в глаз, не вызывает
зрительного
ощущения. К
ближним
(длинноволновым) ультрафиолетовым
излучениям (область
а)
относят излучения с длинами волн от
380
до
315
нм.
Они способны вызывать
пигментацию кожи (загар). Биологическая
активность этих излучений небольшая.
Их широко применяют для люминесцентного
анализа и фотовозбуждения
светящихся веществ.
Средним
(средневолновым) ультрафиолетовым
излучением
(область
называют
излучения с длинами волн от 315 до 280
нм
Они оказывают сильное действие на
растения и животных; в организме
животных провитамины D
могут
превращаться в витамин D.
Дальним
(коротковолновым) ультрафиолетовым
излучением (область
называют
излучения с длинами волн от 280 до 200
нм.
Они отличаются значительным
бактерицидным действием. Излучение
с длинами волн короче 200
нм
сильно поглощается воздухом, поэтому
оно
получило название вакуумного
ультрофиолетового излучения.
Самую
большую часть оптической области
спектра занимают инфракрасные
излучения (от 760
нм
до 340
мкм).
Чаще всего его разделяют на
коротковолновое—от 760
нм
до 25
мкм,
средневолновое—от 25
мкм
до 250
мкм и
длинноволновое — от 250
мкм
до 340лкм
Видимое
излучение при обычной плотности
излучения не вызывает в микроорганизмах
каких либо отрицательных действий, при
большой плотности видимое излучение
может оказывать губительное на них
влияние.
ИК-
при высокой плотности вызывает гибель
микроорганизма от повышенных температур
УФ-
излучение также при значительной
плотности способна убивать микроорганизмы
Максимальную
чувствительность бактерии обнаруживают
к однородным излучениям с длинной
волны Л=254 нм, то есть максимальной
эффективностью уничтожения бактерии
обладает монохроматическое излучение
при Л=254 нм.
Влияние
на растения может оказывать только та
часть энергии изучения, которая ими
поглощается Часть энергии излучения,
поглощенной растениями, используется
ими на осуществление фотосинтеза, а
часть ее идет на нагрев и испарение
воды (транспирация). Фотосинтетическим
действием
обладает излучение
с длинами волн от 300 до 750
нм
Фотосинтезом
называется процесс образования
растениями органических веществ из
минеральных за счет энергии оптического
излучения. Упрощенно процесс фотосинтеза
можно описать следующим выражением:
СО2
(углекислый газ) +Н2О
(вода) + энергия излучения - С6Н12О6
(органическое вещество) + O2
(кислород).
Спектры
поглощения излучения листьями различных
видов растений имеют одинаковый
характер. Больше всего листья поглощают
излучения с длинами волн 600—685
нм
и300—500
н ц
меньше—излучения с длинами волн 500—600
нм.
Зеленый лист растения поглотает 80—90%
падающего на него фотосинтетически
активного излучения,
отражает 5—10% и примерно столько же
пропуска
Рис
Спектральная интенсивность фотосинтеза
(1) и спектральная чувствительность
фитофотометра (2).
Исходя
из спектра действия, наиболее полно в
фотосинтезе используется излучение с
длиной волны 680
нм
Лампы для облучения растений должны
давать излучения разных длин волн в
области спектра 300—750
нм
При этом желательно, чтобы больше
излучения приходилось на область
оранжево- красных и сине-фиолетовых
излучений.Ультрофиолетовое
излучение
длинами волн короче 295
нм
угнетающе действует на растения поэтом}
в спектре ламп
для облучения растений
оно должно отсутствовать.
Оптическое
излучение представляет собой поток
квантов в диапазоне от 10 нм до 340мкм.
Сумма энергий квантов излучения
распространенных в пространстве за
промежуток времени At
называют
энергией:
∞
W=∑∆Wквант
I
Сумма
квантов энергии в единицу времени
называют мощностью или
W
потоком
излучения:
Р=Ф=—
, [Вт].
t
Характер
распространения мощности по длине
волны, т.е. величина показывающая
сколько энергии излучается на каждой
1 называется спектральной
Для
характеристики источников со сплошным
спектром пользуются величиной
спектральной
интенсивности
потока
излучения
φл
,
под которой понимается
отношение
однородного потока ДФЛ
к ширине узкой полосы спектра
Дл,
на
которой
измерен этот поток
Спектральная
чувствительность приемника
gλ
определяется
отношением
части
энергии монохроматического потока,
полезно превращенной в новый вид
энергии
FЛЭ,
к полному монохроматическому потоку,
упавшему на приемник
FЛП
.
Коэффициент
С определяется выбором единиц измерения
величины FЛЭ
.
Величина FЛЭ
определяет собой меру реакции данного
приемника на падающее на него излучение.
Она выражается в единицах, характеризующих
эту реакцию. Например, если приемником
служит фотоэлемент, то эта величина
может быть выражена в единицах
фототока—амперах
Спектральная
чувствительность избирательных
приемников излучения обычно имеет
максимальное значение (gMAX)
в определенной области спектра. Если
этот максимум принять за единицу, а все
другие значения разделить на
максимальные то спектральную
чувствительность можно выразить
в
относительных
единицах:
Первая
система эффективных величин, в которой
за основу принята спектральная
чувствительность «среднего» человеческого
глаза (или
относительная
видимость
излучения), названа системой световых
величин.
Эффективный поток в
системе
световых величин называется световым
потоком и определяется
как
мощность
энергии излучения, оцениваемая по
действию на «средний» глаз
человека
За
единицу
светового потока
принят люмен , то есть световой поток
излучаемый абсолютно
черным телом с площади 0,5305
мм
при температуре
затвердевания
платины (2042°). Глаз человека проявляет
наивысшую
чувствительность
к излучению
с
длиной волны λ=555
нм.
Экспериментально
установлено, что однородное излучение
мощностью в 1 вт
при
λ=555
нм
составляет 683
лм
светового потока. Число 683 называют
световым эквивалентом мощности
излучения.Максимальное
значение спектральной чувствительности
«среднего»
глаза
человека равно 683
лм/ап
Следовательно, в обшем случае для
излучения со
сплошным спектром
световой поток определится как:
Взаимосвязь
между освещенностью и силой с:
β
- угол между нормалью к элементу
поверхности и направлением
силы света
Iа
- сила света источника в направлении
освещаемой поверхности
I - расстояние
между освещаемой поверхностью и
источником света.
Количество
освещенности
величина световой
энергии,
упавшей наединицу площади освещаемой
поверхности.
Вычисляется
количество
освещения
как
произведение освещенности на
продолжительность освещения.
лк-сек
где
Ei
-
мгновенное значение освещенности
Яркость,
есть отношение силы света в данном
направлении к
площади проекции
светящейся поверхности на плоскость,
перпендикулярную этому направлению.
Единицей
измерения яркости служит н и т. 1
нит
Пространственная
плотность светового потока в данном
направлении называется силой
света
и определяется отношением величины
светового потока к величине телесного
угла, в пределах которого заключен и
равномерно распределен данный поток.
Единицей
силы света служит с веча
Плотность
светового потока по освещаемой
поверхности называется освещенностью
и определяется отношением величины
светового потока к площади поверхности,
по которой он равномерно распределен
Единицей освещенности служит л ю к с
5. Воздействие оптического излучении на человека.
13. Система эритемных величин и единицы их измерении.
7. Воздействие оптического излучении на микроорганизмы.
8. Воздействие оптического излучения на растения
9. Энергетические величины и единицы их измерении.
10. Спектральная интенсивность источника и спектральная чувствительность приемника оптического излучении.
12. Система световых величин и единицы их измерений.