Fisica tecnica ambientale, pt. 2

ILLUMINOTECNICA

studieremo la luce sia dal punto di vista fisico che percettivo

• per definire la luce dal punto di vista percettivo uso sistema di misura = SISTEMA FOTOMETRICO

LA LUCE COME FENOMENO FISICO

• FOTOMETRIA = misura la quantità di energia radiante emessa da una sorgente o realtà di una superficie, valutata a partire dalle sensazioni e reazioni dell'individuo
• il nostro occhio capta la luce e meccanismo manda dei segnali poi al cervello è influenzato anche dal tempo dell’energia e radiante = quantità di energia = radianza (E)
• qualità della luce dipende dalla lunghezza d’onda (λ)

TEORIA ONDULATORIA DELLA LUCE in contrapposizione con la TEORIA CORPUSCOLARE

• la luce si diffonde tramite onde elettromagnetiche (anche nel vuoto)
• la luce si propaga sotto forma di pacchetti di energia detti FOTONI

affinché la luce determini delle sensazioni nell’individuo la lunghezza d’onda deve essere 380λ

(Nanometri)

GRANDEZZE CHE CARATTERIZZANO LE ONDE ELETTRO MAGNETICHE:

1. LUNGHEZZA D'ONDA: Distanza percorsa dall'onda [m]
2. FREQUENZA: [Hz] serie di oscillazione nell’unità di tempo
3. VELOCITÀ DI PROPAGAZIONE: velocità con cui si propaga l’onda

   C = λ . F C = C₀ → C₀ indica la propagazione nel vuoto → C₀ = 3.10⁸ m/sn = L’indice di rifrazione del tempo

SPETTRO ELETTROMAGNETICO

ultravioletto sotto visibile infrarosso

380 λ 780

Grandezze Elettromagnetiche

• Flusso energetico: energia emessa trasportata o ricevuta sotto forma di radiazione

Φ [W]

• Intensità energetica: rapporto tra flusso energetico infinitesimo emesso da una sorgente puntiforme fronto angolo solido stesso

dω = 1 steradian

• Angolo solido: spazio racchiuso da un cono con vertice nel centro della sfera

Ω = ^A/_R² [Sr]

1 = spazio sfera

La luce come fenomeno percettivo

Dobbiamo considerare l'organo visivo → occhio

Domanda esame (occhio) l’uomo e il video esserti gli atti nella trasmissione del segnale

Occhio costituito da :

• Cornea e forza aggiuntiva
• Ride e parametro accomodamento ottico

Visone diurna → Fotacica Visione notturna → Scotopica

Campo visivo → estensione angolare entro al quale un oggetto può vivere

La percezione del colore

Occhio umano diversamente sensibile alle diverse lunghezze d’onda

Domanda esame: il sistema fotometrico → essere evidente come base dal sistema energetico

Grandezze spettrali

• le radiazione monocromantiche λ) corrisponde un colore

Il bianco = miscela di radiazioni monocromantiche

Emettanza Luminosa

M = _dϕe/_dA [lm/m²]

Illuminamento

E = _dϕe/_dA

1 lx = 1 lm/m²

Relazione tra Emettanza e Illuminamento

E = _{dϕe incidente}/_dA

M = _{dϕe emesso}/_dA

M = ρ/ϕ_inc

M = ρE

Dimostrazione Fondamentale: Illuminamento Puntuale da Sorgenti Puntiformi

• Noi vogliamo definire l'illuminamento su un punto preciso della superficie.
• E = angolo di emissione
• I = angolo di incidenza
• d² = distanza tra sorgente e P

E_P = IE_e cos I

E_P = _dIinc/_dA - _{IEe dω}/_dA

dω = _{dA cos I}/d²

⇒ E_P = _{IEe dA cos I}/d² - _{IEe cos I}/d²

Progetto di illuminazione artificiale

Scienze

L'emittente di luce ideale è il sole che ha una curva di emissione

(radiazione con i corpi neri)

Il nostro occhio si è adattato

Quando Edison pensò alla lampadina cerca di soddisfare la stessa condizione: l'idea è stata quella di portare un corpo ad una temperatura molto elevata (come quello del corpo nero) grazie a un conduttore con una resistenza sulla quale viene applicata una d.d.p orizzontale (legge di Ohm).

ΔV

R

R

ΔV

R

Ha riscaldato il filamento fino alla luce visibile senza squagliarsi (filamento di tungsteno)

legge di Ohm

legge di Joule

Utilizzando lampadine a spettro continuo (per eccitare i diversi colori) si ha una lampada a incandescenza e si avvicina al comportamento del sole facendola percepibile tutti i colori.

Dal punto di vista energetico però avere questo effetto ha bisogno di un alto voltaggio, al subito di 220 V >100 volt assorbiti.

Le lampade a fluorescenza hanno lo spettro luminoso che è a righe e non a superficie a spettrum.

La luce è bianca, enfatizza i contrasti chiaro/scuro e le sue miscele ed i suoi settori su una gamma di colore rende obiettivo è quello di chi spectri sui campi di colore reale.

Qui viene generato un gas che attraversa una differenza di potenziale simbolo q, eletrom presenta nel gas che brinano e combina le linee orbitanti mandando su orbitale il livello energetico superiore. Queste nuove direttature assieme a diverse lunghezze d'onda, il rifetto è quello di andare in uscite monomaronatiche, è non di continue come le altre lampadine.

(Vuoto del eccitato delle lunghezze d'onda specifiche e quindi ampiezze monomaroniche) vanno da 1.5 > 3.0 nm (abbiano del dispersivo energetico)

Oggi abbiamo tecnologie nuove, la Led, che stimolando vari elettrocelli essi consentivano di avere una luce puntuale che emettono con delle punzonature di assorbimento bassissime (2-L/W) riducendo l'emissione a punti puri modulare facilmente il modo di emissione della luce e emettono poca calore, infatti necessario per diminuire i processi di degradato.

Il segreto di un apparecchio va in base al costo e al consumo led il conto lampare è il tandozione tanto minore che l'investimento sul costo

minore sono le ore di virtù humite viale bettera precap divet-

quant l'

qual'è il parametro per la scelta? l'Indicatore di emissione

Δp₀ = 2⋅10⁵

Lp = 20 log ^Δp/_{2 ⋅ 10^-5}

→ Lp = 10 log ^p2/_p0² = formula finale

livello di intensità sonora

LI = 10 log ^I/_I0 → 10 log ^10-2/_10^-12 W/m²

p² = 2 ⋅ 10^-5 W/m²

2 ⋅ 10^-12 W/m²

somma di livelli sonori

Ltot = L₁ = 10 log (Σ I_i) = I₀ = log (Σ 10^Li/10) → [dB]

I = I₀10^L/10

L = 10 log^I/_I0

L_E = 10 log^I/_I0

Σ^I/_I0 = 10^Li/10

= per 10 prop α⋅log b = b = 10^x

sommo le intensita e poi calcolo il livello (non posso sommare tra di loro i livelli)

L'ho fatto con l'intensità, ma vale rispetto la grandezza

SENSAZIONE SONORA - è influenzata dalla frequenza

intensità soggettiva - dipende dall'ampiezza dell'onda

debole forte

altezza tonale → dipende dalla frequenza

grave acuto

cambia la frequenza

VALUTAZIONE DEI SUONI PURI (commandi esame)

L_E si usano gli AUDIAGRAMMI (solo x puri non complessi)

ogni soggetto è diversamente sensibile

i 10 FLETCHER-MUNSON due tipi di audiogrammi diversi

2° ISO

obbiettivo qualificare l'intensità soggettiva, introduco una nuova “unità” di misura (PHON)

L_E lo leggo su audiogramma