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建筑光学 重庆大学建筑城规学院 2.影响心理舒适，身体健康； 3.美化环境，表现建筑艺术； 4.节能，保护环境； 3.1 眼睛与视觉 本节要点： 1.人眼的构造； 2.人眼的视觉特点； 3.光谱光视效率。 3.1.1 人眼的构造 瞳孔——起照相机中的光圈作用——能控制进光量。 水晶体——起照相机的透镜作用，但它具有自动聚焦功能。 视网膜——类似于照相机中的胶卷——能对光线产生反应。 感光细胞——分为锥体（状)感光细胞和杆体（状)感光细胞； 2002年发现了神经节感光细胞——第三种感光细胞——控 制昼夜节律、强度和瞳孔大小等。 锥体（状)感光细胞——分布在眼中心部位，灵敏度差，但可感觉颜色（眼中有红、绿、蓝感光色素）。 杆体（状)感光细胞——分布在眼中心的四周，灵敏度高，无颜色感觉。 人眼——一种可见光的接收器，人类在进化过程中人眼已经适应了太阳光。 太阳、大气层、地球示意图 太阳光——经过大气层——射到地面； 地面上光辐射强度在500nm附近最 大，人眼最敏感的光的波长； 明视觉——明亮的环境下，如白天，555nm （黄绿光）； 暗视觉——暗环境下，如晚上不开灯， 507nm （绿色光）。 3.1.2 人眼的视觉特点 （2）明、暗视觉 明视觉：在明亮的环境中，主要由视网膜的锥体细胞起作用的视觉 （高于几个cd/m2的亮度时的视觉）。 暗视觉：在暗环境中，主要由视网膜的杆体细胞起作用的视觉（低于百分之几cd/m2的亮度时的视觉）。 中间视觉：视网膜的锥体感光细胞和杆体感光细胞同时起作用，而且它们随着正常人眼的适应水平变化而发挥的作用大小不同（介于明视觉和暗视觉之间的视觉）。 注：本书中仅介绍明视觉情况。 思考题： 从人眼的构造上看，人眼的功能在哪些方面与照相机类似？ 3.1 眼睛与视觉复习： 主要介绍了明视觉概念和光谱光视效率V(λ)。 3.2 基本光度单位及应用 本节要点： 1.光通量、发光强度、照度、亮度的符号、单位、定义和计算公式； 2.发光强度和照度关系； 3.照度和亮度关系。 在计算时,光通量常采用下式算得: 式中: Km——最大光谱光视效能，在明视觉时为683 lm／W ； ?e, λ——波长为λ的辐射通量,瓦（W）。 光通量表示光源在单位时间内发出光能的多少，类似于单位时间内水龙头喷水量的大小。 【例3-1】 已知低压钠灯发出波长为589nm的单色光， 设其辐射通量为10.3W，试计算其发出的光通量。 【解】 从图3-6的明视觉（实线）光谱光视效率曲线中 或从附录4的 （λ）中可查出，对应于波长589nm的 V（λ）＝0.769，则该单色光源发出的光通量为： ?589=683×10.3×0.769≈5410 lm 光通量单位：光瓦太大了，如40瓦白炽灯约 发出0.5光瓦。故常用流明，lm。 在国际上： 明视觉时，1光瓦= 683 lm； 暗视觉时，1光瓦= 1700 lm 。 例：40瓦荧光灯可发出约2000 lm(约2.93光瓦)，100瓦白炽灯可发出约1250 lm(约1.83光瓦）。 例：一光源在0.5sr立体角内均匀发射出100lm的光通量，求该方向上的发光强度I?。 解： I?= ? / ? = 100lm / 0.5sr = 200cd= 200 坎德拉 照度的常用单位为勒克斯， 符号为lx，1 lx等于1流明的 光通量均匀分布在1平方米 的被照面上, 。 照度的英制单位为英尺烛光（fc），由于1平方米＝10.76平方英尺，所以1fc=l0.76 lx。 例：直径为100cm的圆面上均匀落下100lm的 光通量，求这圆面上的各点照度。 解：E= ?/A= ?/?R2=100/ (?×0.52) =127 lx 例：灯正下方1米: 40W白炽灯 40W荧光灯 晴天中午 月夜 30lx 200lx 8~12万lx