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2009-03-06 23:00 |
環(huán)境光學(xué)概述
環(huán)境光學(xué)是研究人類的光環(huán)境的科學(xué)，是環(huán)境物理學(xué)的一個(gè)分支。環(huán)境光學(xué)的研究?jī)?nèi)容包括天然光環(huán)境和人工光環(huán)境；光環(huán)境對(duì)人的生理和心理的影響；光污染的危害和防治等。 5]KW^ sL
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環(huán)境光學(xué)是在光度學(xué)、色度學(xué)、生理光學(xué)、心理物理學(xué)、物理光學(xué)、建筑光學(xué)等學(xué)科的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。環(huán)境光學(xué)的定量分析以光度學(xué)、色度學(xué)為基礎(chǔ)；在研究光與視覺的關(guān)系上主要借助于生理光學(xué)及心理物理學(xué)的實(shí)驗(yàn)和評(píng)價(jià)方法。 K &POyOvT
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天然光環(huán)境的光源是太陽，日光穿過大氣層時(shí)被大氣中的氣體分子、云和塵埃擴(kuò)散，使天空具有一定的亮度。地球上接受的天然光就是由直射日光和天空擴(kuò)散光形成的。通常以地平面照度、天空亮度和天然光的色度值來定量描述天然光環(huán)境。地面照度取決于太陽高度角、天空亮度和大氣透明度。 Yw4n-0g
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在世界不同的地區(qū)，由于氣象因素(日照率、云、霧等)和大氣污染程度的差異，光環(huán)境特性也不相同。因此須要對(duì)一個(gè)國家和地區(qū)的天然光環(huán)境進(jìn)行常年連續(xù)的觀測(cè)、統(tǒng)計(jì)和分析，取得區(qū)域性的天然光數(shù)據(jù)。這是研究天然光環(huán)境的一項(xiàng)首要工作。 f[<m<I
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為了利用天然光創(chuàng)造美好舒適的光環(huán)境，環(huán)境光學(xué)還要研究天然光的控制方法、光學(xué)材料和光學(xué)系統(tǒng)。這方面的成果已為建筑采光普遍應(yīng)用。近年又發(fā)展了通過定日鏡、反射鏡和透鏡系統(tǒng)，或是用光導(dǎo)纖維將日光遠(yuǎn)距離輸送的設(shè)備，使建筑物的深處以至地下、水下都能得到天然光照明。 <;vbsksZeH
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1879年愛迪生發(fā)明了白熾燈。一個(gè)世紀(jì)以來，電光源迅速普及發(fā)展。現(xiàn)在不同規(guī)格的電光源已有數(shù)千種世界年產(chǎn)量達(dá)百億支以上，人工照明消費(fèi)的電力占電力總產(chǎn)量的10～15%。 En~5"yW5>]
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人工光環(huán)境較天然光環(huán)境易于控制，能適合各種特殊需要，而且穩(wěn)定可靠，不受地點(diǎn)、季節(jié)、時(shí)間和天氣條件的限制。但電光源的能源利用效率很低，目前由電能轉(zhuǎn)換成光能的平均效率約為10%，由初級(jí)能源轉(zhuǎn)換成光能的效率則只有3%。因此，為了節(jié)約能源，不但要繼續(xù)提高現(xiàn)有電光源的光效和質(zhì)量，而且要研究控制燈光強(qiáng)度和分布的理論及光學(xué)器件，探索合理有效的照明方法。環(huán)境光學(xué)將在后一領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。 +c(zo4nZ
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環(huán)境光學(xué)研究?jī)?nèi)容的第二個(gè)方面是關(guān)于光和視覺的關(guān)系。在人的各種感官和知覺中，眼睛和視覺至關(guān)重要，人靠眼睛獲得75%以上的外界信息。光源發(fā)出的光照射在物體上，被物體表面反射，因物體形狀、質(zhì)地、顏色的差異造成入射光在強(qiáng)弱、方向和光譜組成上的不同變化。這些光信號(hào)進(jìn)入眼睛，在視網(wǎng)膜上形成圖象。圖象傳至大腦，經(jīng)過分析、識(shí)別、聯(lián)想，最后形成視知覺。由此可見，沒有光，就不存在視覺，人類也無法認(rèn)識(shí)和改造環(huán)境。 9>l*lCA
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人借助視覺器官完成一定視覺任務(wù)的能力叫做視覺功能。眼睛區(qū)分識(shí)別對(duì)象細(xì)節(jié)的能力和辨認(rèn)對(duì)比的能力，是表述視覺功能的常用指標(biāo)。兩者都受照明量的影響而且彼此相關(guān)。研究視覺功能與照明條件之間的定量關(guān)系，為制訂照明標(biāo)準(zhǔn)提供依據(jù)，是環(huán)境光學(xué)的重要任務(wù)。 -}nxJH
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