城市光环境PPT课件

7
牛顿 （ 1643—1727） 艾萨克·牛顿（Isaac Newton）是英国伟大的数学家、物理学家、天 文学家和自然哲学家.

1672年，牛顿发表了论文《关于光和颜色的理论》，虽然白光是通过三 棱镜后形成彩色光谱的现象前人早已发现，但是牛顿首先将这一现象解 释为白光是由光谱中各种色光混合而成的，他认为光的复合和分解就像 不同颜色的微粒混合在一起又被分开一样。 1905年，爱因斯坦运用量子论解释了光电效应。他给光子作了十分明 确的表示，特别指出光与物质相互作用时，光也是以光子为最小单位进 行的。
12
（6）可见波长：可见光的波长范围380～780 nm；
（ 7 ）颜色感：不同波长的单色光引起人不同的颜色
感；
（ 8 ）亮感的光谱效应：人对 555nm 的黄绿光最敏
感； （9）视觉锐度（分辨率）； （10）视觉惰性、对比效应、双眼效应、视错觉等。
13
人工发光光源分类
①热辐射光源
②气体放电光源 ③电致发光光源
3
1、与中国宗教的关系
盘古开天劈地
他的左眼变成了太阳，右眼变成了月亮；头发和胡须变成了 夜空的星星；
夸父追日
据说“夸父”本是一个巨人族的名称，住在遥远北方一座名 叫“成都载天”的大山上。夸父族的人想，要是能把太阳追 回来，让它永久高悬在成都载天的上空，不断地给大地光和 热，那该多好啊！于是他们从本族中推选出一名英雄，去追 赶太阳，他的名字就叫“夸父”。

发光强度：光源在指定方向上单位立体角内发出的光通量。简称光 强。符号I，单位：坎德拉（cd）. 照度：被照明单位面积上接收的光输出量。符号E，单位：勒克斯 （lx）或流明每平方米。（lm/m2）

亮度：表征发光表面或被照面反射光的发光强弱的物理量。符号： L，单位：坎德拉每平方米
10


4
一、人类对光的认识------科学的认识
视觉的问题或许是最早的光学的问题，古希腊人认为，视
觉的形成是由于从眼睛里发出的光线触及了物体。
欧几里得 （ 前330---前275） 古希腊数学家，他的《光学》是保存下来的最早的几何光
学著作。为15世纪的直线透视画法提供了理论基础。 托勒密 （ 约90---168）
14
色调：只含有唯一波长的光是单色光，其颜色称之为光谱色。光的波 长不同，则它的颜色也不同。 显色性：指显色指数。当显色指数在90—100范围时，显示物体的颜 色可达到正确可靠的程度。符号：Ra。 色表：观察光源本身时所得到的颜色印象。 彩度：是颜色色调的表现程度。
他认为颜色是亮度胡变化,从白色到 红色、黄色、蓝色、紫色最后到黑 色，亮度依次变小。 罗吉尔 培根 （ 约1214—约1292） 英国思想家，实验室科学的先驱，曾设想过眼睛、望远镜、显微镜等发 明。他认为彩虹是阳光在一个个单个小水滴之间进行反射所形成的。
6
开普勒 （1571----1630） 德国天文学家，发现行星沿椭圆轨道运动，提出行星运
古希腊天文学家，其著作描述过大气折射，并提出折射角
和入射角成比例。 阿尔 哈森 （965—1038）
阿拉伯学者，使用了球面镜和抛物面反射镜，注意到了透
镜的放大效应和大气折射，著有《光学全书》
5

格罗斯泰斯特 （ 1168—1253） 中世纪数学家、牛津主教。他认为光的性质在自然这些中占有重要的 地位，并在研究中特别强调数学和几何的运用。他认为颜色紧紧与亮 度有关，推测彩虹是由于光通过水汽的云层时发生反射和折射而形成 的。
1
光环境基础
2
一、人类对光的认识------早期与宗教的关系
1中国 盘古—盘古开天辟地 夸父—夸父追日 2北欧 巴尔德尔（Baldur）：光明之神。 3.希腊 阿波罗：（罗马也称阿波罗）Apollo，在诗与艺术中表 现为光明、青春和音乐之神，又是太阳神，与阿尔忒弥 斯是孪生姐弟。 4.埃及 光明：太阳神拉 5基督 光明：上帝 6.印度 苏利耶：太阳神。 7.祆教（波斯神话） 光明：光明（就是火）
动三定律。1604年开普勒在其著作《对威蒂略的补充— —天文光学说明》中认为从一个点光源发出的光的强度 与距离的平方成反比。 笛卡尔 （1596—1650）
法国哲学家、物理学家、数学家、生理学家。解析几何
的创始人。《屈光学》是笛卡尔《方法论》的三个附录 之一。在《屈光学》中提出了关于光的本性的两种假说 。一种认为，光是类似于微粒的一种物质，另一种假说 认为光是一种以“以太”为媒介的压力。笛卡尔的这两 种假说为后来的“微粒说”与“波动说”的大争论埋下 了伏笔。
(1)视觉阈限
能引起光觉的最低限度的光亮，就称为视觉识别的阈限，一般用亮度 来度量，又称为亮度阈限。 （2）对比灵敏度与识别速度
识别速度与目标尺寸、亮度对比、环境亮度有关
自然光的照度与视觉的关系
11
当视觉环境内亮度有比较大幅度变化时，视觉对视觉环境
内亮度变化的顺应性就称适应。 （4）恒常现象与视觉疲劳 一个物体在照明的性质与强度发生变化的情况下，人对 该物体还保持原有的识别状态，这种现象叫恒常现象。 长时间在恶劣的照明环境下进行视觉工作，易引起疲劳。 500LX---1000LX的照度范围适合于绝大多数连续工作的 室内作业场所。 （5）眩光 由于视野中的亮度分布或者亮度范围的不适应，或存在 极端的对比，以至引起人眼的不舒适感觉或者降低观察 细部的能力，这种视觉现象称为眩光。 眩光的改善 办法：间接 照明
8
二、人类对光的应用
1、早期的应用
火
2、电的发明与电灯的发明
1879年10月22日，爱迪生点燃了 第一盏真正有广泛实用价值的电 灯。从这时候开始人类对光的应 用开始出现大的分化，自然光与 人工光应用。
9
三、人类对光的特性的认识
辐射通量：光源在单位时间内发射或接收的辐射能量。符号: Φe, 单位：瓦特（W） 光通量：光源的光输出量。符号：φv,单位：流明（lm） 发光效率：单位辐射通量所产生的光通量。单位：流明每瓦（lm/W ） 立体角：以O为原点做一射线，该射线围绕原点在空间运动，且最 终仍回到初始位置，射线扫过形成一个锥面，该锥面所包围的空间 称为立体角。符号：d Ω，单位：球面度（sr）