Technika świetlna

Opera Nova w Bydgoszczy podczas Festiwalu Światła

Technika świetlna to dziedzina nauki i techniki zajmująca się zagadnieniami wytwarzania światła, formowania rozsyłu światła w przestrzeni, mierzenia światła i barwy oraz stosowania światła w celu oświetlania.

Działy

Do podstawowych działów techniki świetlnej zaliczamy:

• zagadnienia dotyczące elektrycznych źródeł światła, czyli zagadnienia konstrukcyjne i eksploatacyjne, dotyczące żarówek i różnych odmian lamp wyładowczych oraz osprzętu umożliwiającego zapłon i świecenie źródeł
• zagadnienia dotyczące opraw oświetleniowych, czyli zagadnienia konstrukcyjne i eksploatacyjne, dotyczące formowania rozsyłu światła w przestrzeni oraz przyłączania źródeł światła do sieci zasilającej
• fotometrię, która obejmuje pomiary światła. Na podstawie tych pomiarów określa się wartości podstawowych wielkości, które charakteryzują: źródła światła, oprawy oświetleniowe oraz cechy wytworzonego światła
• kolorymetrię, czyli określanie barwy światła na podstawie pomiarów i obliczeń
• technikę oświetlania, czyli zagadnienia dotyczące sposobów stosowania światła w celu oświetlenia wnętrz, dróg i innych obiektów.

Elektryczne źródła światła

Ze względu na sposób wytwarzania promieniowania elektromagnetycznego widzialnego, możemy podzielić źródła światła na:

• źródła temperaturowe (inkandescencyjne)
  • żarówki próżniowe
  • żarówki gazowane
  • żarówki halogenowe
• źródła wyładowcze (luminescencyjne)
  • lampy fluorescencyjne (świetlówki)
  • wysokoprężne lampy rtęciowe
  • wysokoprężne lampy sodowe
  • niskoprężne lampy sodowe
• źródła inkandescencyjno-luminescencyjne
  • lampy rtęciowo-żarowe
  • lampy ksenonowe
  • lampy łukowe
• źródła ciała stałego (ang. Solid State)
  • lampy LED

Podstawowe parametry, które charakteryzują elektryczne źródła światła to:

• napięcie znamionowe
• moc znamionowa
• strumień świetlny (jako znamionowy przyjmuje się początkowy całoprzestrzenny strumień świetlny lampy)
• skuteczność świetlna (stosunek całoprzestrzennego strumienia świetlnego emitowanego przez źródło, do pobieranej przez to źródło mocy elektrycznej), jednostką jest 1 lm/W
• sprawność całkowita (stosunek rzeczywistej skuteczności świetlnej do teoretycznie największej możliwej skuteczności świetlnej (która wynosi: 680 lm/W))
• luminancja
• barwa światła, którą określa się zwykle przez podanie temperatury barwowej
• wskaźnik oddawania barw
• trwałość znamionowa podawana jako średni, uzasadniony ekonomicznie, graniczny czas użytkowania źródła

Oprawy oświetleniowe możemy podzielić na:

• Zamknięte – źródło światła jest całkowicie osłonięte (brak dostępu bez otwarcia oprawy)
• Otwarte – lampa nie jest całkowicie osłonięta
• Zewnętrzne – przeznaczone do pracy na zewnątrz i chroniące źródło światła przed warunkami atmosferycznymi
• Wnętrzowe – przeznaczone do pracy we wnętrzach budynków.

Podstawowym parametrem charakteryzującym oprawy jest:

• sprawność oprawy (stosunek strumienia świetlnego oprawy do strumienia świetlnego źródła światła); parametr ten określa jaka część strumienia świetlnego źródła światła po przetworzeniu jest wysyłana przez oprawę.
  • sprawność oprawy osobno dla półprzestrzeni dolnej
  • sprawność oprawy osobno dla półprzestrzeni górnej

Oświetlenie Ziemi

Ilość światła wytwarzanego przez ludzi jest wystarczająca aby miasta były widoczne nocą z przestrzeni kosmicznej. Najlepiej oświetlone są obszary rozwinięte oraz najgęściej zaludnione, takie jak wybrzeża Europy, wschodnie stany USA oraz Japonia.

Historia

Odkryta przez Alessandro Voltę możliwość wytwarzania prądu elektrycznego pozwoliła francuskiemu profesorowi Louisowi Thénardowi stwierdzić doświadczalnie już w 1801 roku, że prąd elektryczny przepływający przez przewód metalowy może go rozżarzyć do stanu emitowania światła. W dwa lata później rosyjski uczony Bazyli Pietrow uzyskał łuk elektryczny o długości do 7 cm, a w 1813 roku Anglik Humphry Davy o długości 16 cm. Były to początki zastosowania elektryczności do celów oświetleniowych. Był to wstęp do budowy elektrycznych źródeł światła żarowego i łukowego, na które trzeba było jednak poczekać jeszcze wiele lat.

Zobacz też

• strumień świetlny
• światłość
• natężenie oświetlenia
• luminancja

Bibliografia

• Praca zbiorowa: Historia elektryki polskiej, Tom 2 – Elektroenergetyka, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 1971, str. 24-26.
• Jerzy Bąk, Technika oświetlania, wyd. WNT, Warszawa 1981,

Linki zewnętrzne

• Wortal Światło i oświetlenie
• Technika Świetlna. rawen.pl. [zarchiwizowane z tego adresu (2012-12-28)].