Bài giảng môn Kỹ thuật chiếu sáng

KỸ THUẬT CHIẾU SÁNG

BỨC XẠ ĐIỆN TỪ

Bức xạ điện từ (hay só ng điện từ) là sự

kết hợp (nhâ n vector) của dao động điện

trường và từ trường vuô ng gó c với nhau,

lan truyền trong khô ng gian như só ng.

Só ng điện từ cũng bị lượng tử hoá thành

những "đợt só ng" có tí nh chất như cá c hạt

chuyển động gọi là photon.

BỨC XẠ ĐIỆN TỪ

Khi lan truyền, só ng điện từ mang theo

năng lượng, động lượng và thô ng tin.

Só ng điện từ với bước só ng nằm trong

khoảng 400 nm và 700 nm có thể được

quan sá t bằng mắt người và gọi là á nh

sá ng. Mô n vật lý nghiên cứu só ng điện từ

là điện động lực học, một chuyên ngành

của điện từ học.

PHỔ ĐIỆN TỪ

Phổ điện từ là dải tất cả cá c tần số có thể có

của bức xạ điện từ. "Phổ điện từ" của một đối

tượng là phâ n bố đặc trưng của bức xạ điện từ

phá t ra hoặc hấp thụ bởi cá c đối tượng cụ thể.

Phổ điện từ ké o dài từ tần số thấp dùng cho

liên lạc vô tuyến hiện đại tới bức xạ gamma ở

cuối bước só ng ngắn (tần số cao)

PHỔ ĐIỆN TỪ

SÓNG ĐIỆN TỪ

QUANG PHỔ

Quang phổ liên tục là dải sá ng có màu biến đổi liên tục

(liền nhau, khô ng bị đứt đoạn) bắt đầu từ màu đỏ.

Nguồn phá t:Quang phổ liên tục do cá c vật rắn, chất lỏng

hoặc chất khi á p suất thấp được nung nó ng đến phá t sá ng

phá t ra.

Đặc điểm: Quang phổ liên tục chỉ phụ thuộc vào nhiệt

độ của vật phá t sá ng, khô ng phụ thuộc vào cấu tạo chất của

vật. Nhiệt độ càng cao, quang phổ liên tục càng mở rộng

dần về phí a tí m.

Ứng dụng: Dùng để đo nhiệt độ của cá c vật ở rất xa

(nhiệt độ cá c thiên thể) hoặc cá c vật có nhiệt độ rất cao

(nhiệt độ của lò luyện kim)

QUANG PHỔ

Quang phổ vạch phá t xạ là hệ thống cá c vạch sá ng (vạch màu)

riêng lẻ trên nền tối.

Nguồn phá t: Cá c chất khí á p suất thấp khi được nung đến nhiệt độ

cao hoặc được kí ch thí ch bằng điện đến phá t sá ng phá t ra quang phổ

vạch phá t xạ.

Đặc điểm:Quang phổ vạch phá t xạ của cá c nguyên tố khá c nhau thì

rất khá c nhau về số lượng cá c vạch, vị trí cá c vạch (cũng đồng nghĩa với

sự khá c nhau về màu sắc cá c vạch) và độ sá ng tỉ đối của cá c vạch.

Mỗi nguyên tố hó a học có một quang phổ vạch đặc trưng cho nguyên tố

đó.

Ứng dụng: Dùng để xá c định thành phần nguyên tố cấu tạo nên

vật

.

QUANG PHỔ

Quang phổ vạch hấp thụ là hệ thống cá c vạch tối trên nền quang

phổ liên tục.

Điều kiện phá t sinh: Đặt một chất khí á p suất thấp trên đường đi

của một chùm á nh sá ng trắng.

Đặc điểm: Vị trí của cá c vạch tối trùng với vị trí cá c vạch màu của

nguyên tố có trong chất khí đang xé t trong điều kiện chất khí ấy được

phá t sá ng

Ứng dụng: dùng để nhận biết thành phần cấu tạo chất của cá c vật.

Nhờ nghiên cứu quang phổ của á nh sá ng Mặt Trời mà người ta tì m

được khí hêli trong khí quyển của Mặt Trời trước khi tì m được nguyên tố

hêli trên Trá i Đất. Quang phổ của á nh sá ng Mặt Trời mà ta thu được trên

Trá i Đất là quang phổ vạch hấp thụ

QUANG PHỔ

Vật thu năng lượng bức xạ

➢ Vật thu năng lượng bức xạ là vật hấp thụ năng lượng bức

xạ rồi chuyển sang một trong những dạng năng lượng khá c

như: điện, sinh vật, hó a học, nhiệt, ...

➢ Vật thu năng lượng bức xạ chia làm hai loại: lý học (tế bào

quang điện, lớp bột huỳnh quang ...) và sinh học (mắt, lá ,

câ y, da người, ...).

➢ Thô ng lượng bức xạ được chuyển thành dạng năng lượng

có í ch khi vật hấp thụ được gọi là thô ng lượng bức xạ hữu

í ch.

Vật thu năng lượng bức xạ

➢ Độ nhạy tí ch phâ n.

c_ehuuich

K =

_e

➢ Độ nhạy cảm phổ

cd 

_e( )_huuich

k  =

( )

d_e

Hệ số c: được xá c định bởi sự lựa chọn cá c đơn vị của

thô ng lượng bức xạ hữu í ch.

Vật thu năng lượng bức xạ

➢ Bộ thu chọn lọc: độ nhạy cảm phổ phụ thuộc vào độ dài

bước só ng của bức xạ đơn rơi lên trên nó (tế bào quang

điện, ..)

➢ Bộ thu khô ng chọn lọc: độ nhạy cảm phổ khô ng phụ thuộc

vào độ dài bước só ng của bức xạ đơn rơi trên nó

Thông lượng bức xạ hữu ích

^{ =}^{  k  d}

_e( ) ( )

ehuuich

➢ Phâ n bố của thô ng lượng bức xạ:

 

_e

( )

➢ Độ nhạy phổ của bộ thu

k 

( )

Thông lượng bức xạ hữu ích của bức xạ đơn sắc:

d =  k  d

_e

( ) ( )

ehuuich

Thông lượng bức xạ hữu ích của bức xạ phức tạp:

_ehuuich= k_e

_j

Độ nhạy tích phân

^{  k  d}

_e( ) ( )

_i

K =

_j

^{  d}

_e( )

_i

Độ nhạy phổ tương đối

k 

( )

V  =

( )

k 

( )_max

Thông lương bức xạ hữu ích tính tổng quát

 = k    V  d

( ) ( ) ( )

ehuuich

_max

Hệ đại lượng hữu ích đánh giá bức xạ cự tím

➢ Cá c lượng tử của bực xạ cực tí m chứa năng lượng lớn làm

thay đổi cấu trúc hó a học cá c thành phần và cá c mô tê bào

của cơ thể sống.

➢ 280 - 400 nm: có tá c dụng hữu í ch lên cơ thể con người.

Diệt khuẩn

Tạo vitamin D

Tá c động lên mắt.

400

 =  S  d

_{e bak}( )

_{e vital}( )

huuich



200

280