Какой свет называется естественным: ЕСТЕСТВЕННЫЙ СВЕТ | это… Что такое ЕСТЕСТВЕННЫЙ СВЕТ? — Главная

Содержание

ЕСТЕСТВЕННЫЙ СВЕТ | это… Что такое ЕСТЕСТВЕННЫЙ СВЕТ?

ТолкованиеПеревод

ЕСТЕСТВЕННЫЙ СВЕТ

ЕСТЕСТВЕННЫЙ СВЕТ: (неполяризованный свет) — оптическое излучение с быстро и беспорядочно изменяющимися направлениями напряжённости эл.-магн. поля, причём все направления колебаний, перпендикулярные к световым лучам, равновероятны. Соотв. при разложении пучка Е. с. на два линейно поляризованных пучка (см. ПОЛЯРИЗАЦИЯ СВЕТА) в любых двух взаимно перпендикулярных направлениях возникают две равные по интенсивности некогерентные (см. КОГЕРЕНТНОСТЬ) компоненты исходного пучка. Будучи некогерентными, вторичные пучки, сведённые вместе, не интерферируют (см. ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ СВЕТА). Мн. источники света (раскалённые тела, светящиеся газы) испускают свет, близкий к Е. с., но всё же обычно в небольшой степени поляризованный. Весьма близок к Е. с. прямой солн. свет.

ЕСТЕСТВЕННЫЙ СВЕТ: (неполяризованный свет) — совокупность некогерентных световых волн со всеми возможными направлениями напряжённости эл.-магн. поля, быстро и беспорядочно сменяющими друг друга. При этом все направления колебаний, перпендикулярные к световым лучам, равновероятны, т. е. Е. с. обладает осевой симметрией относительно направления распространения. Свет, испускаемый отд. центром излучения (атомом, молекулой, узлом кристаллич. решётки и т. п.), обычно поляризован линейно и сохраняет состояние поляризации в течение 10^-8 с и меньше (это следует из экспериментов по наблюдению интерференции световых пучков при большой разности хода, когда, следовательно, могут интерферировать волны, испущенные в начале и в конце указанного временного интервала).
В следующем акте излучения свет может обладать др. направлением поляризации. Обычно одновременно наблюдается излучение огромного числа центров, различно ориентированных и меняющих ориентацию но законам статистики. Это излучение и является Е. с. поляризация при отражении, при рассеянии света средой, дихроизм среды и т. п.). Близок к Е. с. прямой солнечный свет.

Игры ⚽ Поможем решить контрольную работу

ЕСТЕСТВЕННЫЕ СИСТЕМЫ ЕДИНИЦ
ЮКАВЫ ПОТЕНЦИАЛ

Полезное

Какой свет называется естественным — Строй Обзор
ЕСТЕСТВЕННЫЙ И ПОЛЯРИЗОВАННЫЙ СВЕТ
Естественный свет — это свет, в котором колебания вектора напряженности Е электрического поля происходят по всевозможным направлениям в плоскости, перпендикулярной направлению распространения (к лучу).
Плоскополяризованный свет — это свет, в котором колебания вектора Е происходят только в одном направлении, перпендикулярном лучу.
Частично поляризованный свет — это свет, в котором колебания в каком-либо направлении ослаблены.
§1 Естественный и поляризованный свет
Испускание кванта света происходит в результате перехода электрона из возбужденного состояния в основное. Электромагнитная волна, испускаемая в результате этого перехода, является поперечной, то есть вектора и взаимно перпендикулярны и перпендикулярны направлению распространения. Колебания вектора происходят в одной плоскости. Свет, в котором вектор колеблется только в одном направлении, называется плоско поляризованным светом (или электромагнитной волной).
Поляризованным называется свет, в котором направления колебания вектора упорядочены каким-либо образом.
Свет представляет собой суммарное электромагнитное излучение множества атомов. Атомы излучают световые волна независимо друг от друга, поэтому световая волна, излучаемая телом в целом, характеризуется всевозможными равновероятными колебаниями светового вектора . Свет со всевозможными равновероятными ориентациями вектора называется естественным. Свет, в котором имеется преимущественное направление колебаний вектора и незначительная амплитуда колебаний вектора в других направлениях, называется
частично поляризованным. В плоско поляризованном свете плоскость, в которой колеблется вектор , называется плоскостью поляризации, плоскость, в которой колеблется вектор , называется плоскостью колебаний.
Вектор называют световым вектором потому, что при действии света на вещество основное значение имеет электрическая составляющая поля волны, действующая на электроны в атомах вещества.
Различает также эллиптически поляризованный свет: при распространении электрически поляризованного света вектор описывает эллипс, и циркулярно поляризованный свет (частный случай эллиптически поляризованного света) — вектор описывает окружность (сравните со сложением взаимно перпендикулярных колебаний: возможны: прямая линия, эллипс и окружность).
Степенью поляризации называется величина

где I_max и I_min – максимальная и минимальная компоненты интенсивности света, соответствующие двум взаимно перпендикулярным компонентам вектора (то есть Е_х и Е_у – составляющие). Для плоско поляризованного света Е_у = Е, Е_х = 0, следовательно, Р = 1. Для естественного света Е_у = Е_х = Е и Р = 0. Для частично поляризованного света Е_у = Е, Е_х = (0. 1)Еу, следовательно, 0
Если вектор в эллиптически поляризованном свете вращается при распространении света по часовой стрелке, то поляризация называется правой, против — левой. В эллиптически поляризованном свете колебания полностью упорядочены. К эллиптически поляризованному свету понятие степени поляризации не применимо, так что Р=1 всегда.

§2 Анализ поляризованного света при отражении и преломлении.
Закон Брюстера. Закон Малюса
Наиболее просто поляризационный свет можно получить из естественного света при отражении световой волны от границы раздела двух диэлектриков.
Если естественный свет падает на границу раздела двух диэлектриков (например, воздух-стекло), то часть его отражается, а часть преломляется и распространяется во второй среде.
При угле падения, равном углу Брюстера і_Б_р: 1. отраженный от границы раздела двух диэлектриков луч будет полностью поляризован в плоскости, перпендикулярной плоскости падения; 2. степень поляризации преломленного луча достигает максимального значения меньшего единицы; 3. преломленный луч будет поляризован частично в плоскости падения; 4. угол между отраженным и преломленным лучами будет равен 90°; 4. тангенс угла Брюстера равен относительному показателю преломления

n ₁₂ — показатель преломления второй среды относительно первой. Угол падения (отражения) — угол между падающим (отраженным) лучом и нормалью к поверхности. Плоскость падения — плоскость, проходящая через падающий луч и нормаль к поверхности.
Степень поляризации преломленного света может быть значительно повышена многократным преломлением при условии падения света на границу раздела под углом Брюстера. Если для стекла ( n = 1,53) степень поляризации преломленного луча составляет ≈15 %, то после преломления на 8-10 наложенных друг на друга стеклянных пластинках, вышедший свет будет практически полностью поляризован — стопа Столетова.
Поляризованный свет можно получить из естественного с помощью
поляризаторов — анизотропных кристаллов, пропускающих свет только в одном направлении (исландский шпат, кварц, турмалин).
Поляризатор, анализирующий в какой плоскости поляризован свет, называется анализатором.
Если на анализатор падает плоско поляризованный свет амплитудой Е_{и интенсивности I _{( ), плоскость поляризации которого составляет угол φ с плоскостью анализатора, то падающее электромагнитное колебание можно разложить на два колебания; с амплитудами и , параллельное и перпендикулярное плоскости анализатора.}}
Сквозь анализатор пройдет составляющая параллельная плоскости анализатора, то есть составляющая , а перпендикулярная составлявшая будет задержана анализатором. Тогда интенсивность прошедшего через анализатор света будет равна ( ):
— закон Малюса

Закон Малюса : Интенсивность света, прошедшего через поляризатор, прямо пропорциональна произведению интенсивности падающего плоско поляризованного света I _{и квадрату косинуса угла между плоскостью падающего света и плоскостью поляризатора.
Если на поляризатор падает естественный свет, то интенсивность вышедшего из поляризатора света I _{равна половине I _ест , и тогда из анализатора выйдет}
§ 3 Двойное лучепреломление
Все кристаллы, кроме кристаллов кубической система — изотропных кристаллов, являются анизотропными, то есть свойства кристаллов зависят от направления. Явление двойного лучепреломления впервые было обнаружено Барталином в 1667 г. на кристалле исландского шпата (разновидность СаСО₃). Явление двойного лучепреломления заключается в следующем: луч света, падающий на анизотропный кристалл, разделяется в нем на два луча: обыкновенный и необыкновенный, распространяющиеся с разными скоростями в различных направлениях.
Анизотропные кристаллы подразделяются на одноосные и двуосные.
У одноосных кристаллов имеются одно направление, называемое оптической осью, при распространении вдоль которого не происходит разделения на обыкновенный и необыкновенный лучи. Любая прямая параллельная направлению оптической оси будет также являться оптической осью. Любая плоскость, проходящая через оптическую ось и падающий луч, называется главным сечением или главной плоскостью кристаллам.
Отличия между обыкновенными и необыкновенными лучами:
обыкновенный луч подчиняется законам преломления необыкновенный — нет;
обыкновенный луч поляризован перпендикулярно главной плоскости, плоскость поляризации необыкновенного луча перпендикулярна плоскости поляризованного обыкновенного луча;
кроме оптической оси обыкновенные и необыкновенные лучи распространяются в разных направлениях. Показатель преломления n_{обыкновенного луча постоянен во всех направлениях, следовательно, фазовая скорость обыкновенного луча постоянна во всех направлениях. Показатель преломления n_е необыкновенного луча ( U_ф.е. ) зависит от направления.}
Различие скоростей U _о и U _е для всех направлений, кроме направления оптической оси, обуславливает явление двойного лучепреломления в одноосных кристаллах. У двуосных кристаллов имеется два направления, вдоль которых не происходит двойного лучепреломления.
Понятие обыкновенного и необыкновенного лучей имеет место пока эти лучи распространяются в кристалле, при выходе из кристалла эти понятия теряют смысл, то есть лучи отличаются только плоскостями поляризаций.

Природа двулучепреломления связана с тем, что обыкновенные и необыкновенные лучи имеют разные скорости, а так как , то для обыкновенного и необыкновенного лучей будут разные показатели преломления n _{и n _е , а так как то можно сказать, что первопричиной двойного лучепреломления является анизотропия диэлектрической проницаемости кристалла. Кристаллы, у которых V _еV _{( n _е > n _{) называются положительными, а у которых V _е > V _{( n _еn _{)называются отрицательными.}}}}}
Естественный свет — оптическое излучение с быстро и беспорядочно изменяющимися направлениями напряжённости эл.-магн. поля, причём все направления колебаний, перпендикулярные к световым лучам, равновероятны.
Поляризованный – свет, в котором направления колебаний светового вектора упорядочены каким-либо образом.
Частично-поляризованный свет – если в результате каких-либо внешних воздействий появляется преимущественное направление колебаний вектора Е.
Плоскополяризованный – если колебания вектора Е происходят только в одной плоскости.
Интенсивность света после поляризатора определяется законом Малюса. I=I_{*cos 2 α}
I_{-интенсивность до поляризатора; I – интенсивность после поляризатора; α – угол между вектором Е и плоскостью поляризации.}
Пусть на 2 поляризатора падает естественный свет.
Степень поляризации луча Δ=(Imax-Imin)/(Imax*Imin)
22. Поляризация света при отражении и преломлении. Закон Брюстера.
Поляризованный свет можно получить, используя отражение или преломление света от диэлектрических изотропных сред. Если угол падения света на границу раздела двух диэлектриков отличен от нуля, отраженный и преломленный лучи оказываются частично поляризованными. Степень поляризации того и другого луча зависит от угла падения луча. У каждой пары прозрачных сред существует такой угол падения, при котором отраженный свет становится полностью плоскополяризованным, а преломленный луч остается частично поляризованным, но степень его поляризации при этом угле максимальна. Этот угол называется углом Бpюстеpа. Угол Брюстера определяется из условия: tgφ_Бр=n₂₁=n₂/n₁
23. Естественный и поляризованный свет. Вращение плоскости поляризации.
Плоскость, в которой совершает колебания вектор Е, называется плоскостью колебаний, а вектор Н – плоскостью поляризации.
Если колебания вектора Е упорядочены каким-либо образом, свет называется поляризованным. Если в одной плоскости – плоско-поляризованным.
Если колебания Е в одной плоскости преобладают над другими – свет частично поляризованный.
В естественном свете вектор Е не испытывает асимметрии относительно направления распространения луча.
Плоско поляризованный свет получают с помощью приборов – поляризаторов.
Интенсивность света поле поляризаторов определяют по закону Малюса: I=I_oCOS 2 α , где I_o – интенсивность до поляризатора, I – после, α – угол между Е и плоскостью поляризации.
Степенью поляризации луча называется величина, равная: Δ=(I_max-I_min)/(I_max+I_min)
Естественное освещение — Проектирование зданий
Мы используем файлы cookie, чтобы обеспечить вам максимально удобные условия на нашем веб-сайте. Вы можете узнать о наших файлах cookie и о том, как отключить файлы cookie, в нашей Политике конфиденциальности. Если вы продолжите использовать этот веб-сайт без отключения файлов cookie, мы будем считать, что вы довольны их получением. Закрывать.
Редактировать эту статью
вся история
Проще говоря, естественный свет — это естественный свет, источником которого является Солнце. Это в отличие от искусственного света, который обычно производится электрическими приборами, такими как лампы.
Естественный свет поступает в дневное время и охватывает видимый спектр с фиолетовым на одном конце и красным на другом. Мало того, что естественный свет полезен для здоровья, хорошего самочувствия и является хорошим источником витамина D, он необходим растениям для осуществления фотосинтеза.
Другими источниками естественного света являются огонь и, в ясные ночи, луна.
Естественный свет может играть важную роль в создании комфортной обстановки, помогая регулировать биологические часы, улучшая концентрацию и создавая спокойную, спокойную обстановку. Это может снизить потребление энергии в здании по сравнению с искусственным освещением, а также может помочь предотвратить развитие плесени или грибка в зданиях, поскольку эти споры процветают в темноте.
Для получения дополнительной информации см. Как максимально использовать естественное освещение.
Обычно естественный свет проникает внутрь здания через остекление, такое как окна, или через другие отверстия. Более сложные «системы дневного света» собирают естественного света и доставляют его глубоко в сердце зданий. Они используют коллекторы на крыше для сбора света, а затем направляют его к рассеивателям во внутренних помещениях.
Воздействие слишком яркого естественного света может быть проблемой для рабочих на стройке, особенно летом, из-за риска солнечных ожогов, теплового удара и ослепления, препятствующего зрению.
Право на свет – это тип сервитута, относящийся к праву на получение достаточного количества света через отверстие (например, окно), позволяющее «обычное» комфортное использование и пользование жилищем или «обычное» полезное использование и занятие другие здания. Уровни приемлемого света не были объективно определены и вместо этого оцениваются судами в каждом конкретном случае.
Для получения дополнительной информации см. Права на свет.
Искусственное освещение.
Аспекты проектирования дневного освещения согласно EN 17037.
Солнечная бриз.
Пространство с дневным освещением.
Проектирование решений по дневному освещению для коммерческих зданий.
EN 17037 Дневной свет в зданиях.
Блики.
Влияние естественного и искусственного освещения на здоровье и самочувствие.
Освещение.
Освещение и инфографика здоровья.
Художник по свету.
Освещение и офисы.
Планировка участка с учетом дневного и солнечного света.
Солнечное усиление.
Виды освещения.
Типы зданий, к которым применяется EN 17037.
Доля
Добавить комментарий
Отправьте нам отзыв
Естественное освещение | Центр технологий зеленого дома
Меню навигации
Дом // Пассивное проектирование // Естественное освещение
Естественное освещение, также известное как дневное освещение, представляет собой метод, который эффективно пропускает естественный свет в ваш дом с помощью наружного остекления (окна, световые люки и т. д.), тем самым снижая потребность в искусственном освещении и экономя энергию. Было доказано, что естественное освещение повышает уровень здоровья и комфорта для жителей здания.
Начнем обсуждение с определения источников естественного освещения. Затем, чтобы лучше понять принципы проектирования и доступные светильники дневного света, мы представляем дизайн естественного освещения и светильники дневного света. Наконец, мы включаем анализ затрат, чтобы помочь вам оценить наиболее экономически эффективные варианты.
Эффективное естественное освещение обеспечивает естественное освещение, но предотвращает попадание прямых солнечных лучей на рабочие поверхности или в глаза людям, находящимся в помещении. Дневной свет в доме может исходить из трех источников:
Прямой солнечный свет Прямой солнечный свет.
Внешнее отражение свет, отражающийся от поверхностей земли, прилегающих зданий, световых полок и широких подоконников. Чрезмерная отражательная способность нежелательна, так как вызывает блики.
Внутреннее отражение свет, отражающийся от внутренних стен, потолка и пола вашего дома. Это также включает в себя поверхности с высокой отражающей способностью, такие как гладкие или глянцевые поверхности, светлые отделки и зеркала в комнате.
Большинство компонентов дневного освещения интегрированы в первоначальный план строительства, однако в проектах модернизации могут быть рассмотрены такие технологии, как трубчатые устройства дневного освещения, световые люки, элементы управления электрическим освещением и оптимизированный дизайн интерьера.
Наука дизайна дневного освещения сложнее, чем просто наполнить дом светом. При добавлении светильника дневного света вы должны учитывать баланс притока и потери тепла, контроль бликов и колебания доступности дневного света. Кроме того, необходимо учитывать размер и расстояние между окнами, выбор стекла, отражательную способность внутренней отделки и расположение внутренних перегородок. Кроме того, существует множество различных типов светильников дневного света, и каждый из них имеет свой уникальный набор дизайнерских соображений.
Если вы планируете установить окно с естественным освещением, обязательно ознакомьтесь со страницей Окна и крыша , чтобы лучше управлять притоком или потерями тепла через источник дневного света.
Видео, снятое Министерством энергетики США
Окна являются наиболее распространенным источником дневного света. Окна, специально используемые для дневного освещения, обычно реализуются на этапе проектирования, поскольку в это время легче справиться с высотой верха окна и контролем бликов.
Мансардные окна являются общим источником верхнего освещения и внедряются на этапе проектирования. Световые люки могут быть пассивными или активными, хотя большинство мансардных окон пассивные. Активные световые люки — это окна, которые имеют зеркальную систему внутри светового люка, которая отслеживает солнце и предназначена для того, чтобы пропускать больше солнечного света, направляя свет в дом.
Трубчатые светильники , также известные как солнечные трубки, представляют собой световые каналы, которые позволяют свету проникать с крыши и отражаться с помощью зеркал в дом. В последние годы они стали более популярными для верхнего освещения. Во многом это связано с тем, что их проще установить в проектах модернизации, чем световые люки, и они дешевле для домовладельца.
Устройства перенаправления принимают входящий солнечный свет и направляют его в пространство потолка. Они направлены на уменьшение бликов и увеличение проникновения дневного света. Эти устройства обычно имеют две формы: жалюзийные системы или большой горизонтальный элемент. Горизонтальные элементы обычно называют световыми полками.
Солнцезащитные устройства часто применяются для контроля солнечного излучения и потенциальных бликов от окон. К таким затеняющим устройствам относятся навесы и жалюзи.
Элементы управления электрическим освещением, реагирующие на дневной свет включают фотоэлементы, которые определяют доступный свет и действуют соответствующим образом, снижая яркость или выключая систему электрического освещения в ответ.
Солнечные трубы могут стоить всего 500 долларов (Этот старый дом), в то время как большинство домовладельцев тратят от 600 до 1000 долларов на окно, добавленное к дому (Home Advisor). Проектирование новой конструкции для эффективных светильников естественного освещения может практически не увеличить общие затраты на строительство дома.
В зависимости от того, насколько компенсировано искусственное освещение, окупаемость реконструкции естественного освещения может составлять от 5 до 50 лет (с учетом использования только освещения). Общая окупаемость может быть значительно снижена, если светильники естественного освещения будут установлены на южной стороне вашего дома, так как вы получите преимущества пассивного солнечного отопления от светильника. В Огайо потери энергии из окон на северной, восточной и западной сторонах дома всегда представляют собой чистые потери из-за потерь на проводимость, в то время как окна в пределах 30 градусов от истинного юга представляют собой выигрыш в энергии (из-за увеличения солнечной радиации зимой).

Ресурсы
«Расположение с солнцем: пассивное отопление и дневной свет» от greenbuildingadvisor.com — Как проектировать вокруг солнца, чтобы снизить потребности в отоплении и освещении.
«Стратегии проектирования пассивных солнечных батарей» Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии — большой документ с подробным обсуждением стратегий пассивного проектирования жилых домов в Колумбусе, штат Огайо.
«Дневное освещение» по уровням, веб-сайт устойчивого проектирования зданий — статья, в которой обсуждаются источники дневного света, как максимально увеличить проникновение дневного света и как пассивно улучшить уровни внутреннего освещения.Какой свет называется естественным: ЕСТЕСТВЕННЫЙ СВЕТ | это… Что такое ЕСТЕСТВЕННЫЙ СВЕТ?}