环境光学

环境光学

　　environmental optics 研究人的光环境的科学，是灾害物理学和环境物理学的一个分支。研究内容包括天然光环境和人工光环境；光环境对人的生理和心理的影响；光污染的危害和防治等。它是在光度学、色度学、生理光学、心理物理学、物理光学、建筑光学等学科的基础上发展起来的。环境光学的定量分析以光度学、色度学为基础；在研究光与视觉的关系上主要借助于生理光学及心理物理学的实验和评价方法。

　　天然光环境的光源是太阳。直射日光的光强度为2．838×10²⁷cd。在大气层外，日光法线平面上的平均照度为125．4×10³lx。日光穿过大气层时被大气中的气体分子、云和尘埃扩散，使天空具有一定的亮度。地球上接受的天然光就是由直射日光和天空扩散光形成的。通常以地平面照度、天空亮度和天然光的色度值来定量描述天然光环境。地面照度取决于太阳高度角、天空亮度和大气透明度。

　　人工光环境比天然光环境易于控制，能适合各种特殊需要，而且稳定可靠，不受地点、季节、时间和天气条件的限制。但是，电光源的能源利用效率很低，目前由电能转换成光能的平均效率约为10％，由初级能源转换成光能的效率则只有3％。因此，为了节约能源，不但要继续提高现有电光源的光效和质量，而且要研究控制灯光强度和分布的理论及光学器件，探索合理有效的照明方法。环境光学将在后一领域发挥重要作用。常用电光源的特性见表14—15。

　　环境光学研究内容的第二个方面是关于光和视觉的关系。在人的各种感官和知觉中，眼睛和视觉至关重要。人靠眼睛获得75％以上的外界信息。

表14—15 环境照明常用电光源的特性

光源种类

功率，W

光效，1m／W

寿命，h

色温，K

白炽灯

卤钨灯

荧光灯

高压荧光汞灯

金属卤化物灯

高压钠灯

低压钠灯

15～1000

500～2000

6～125

125～1000

80～2000

70～1000

18～400

6．5～20

20～22

40～85

～60

80～100

90～120

180

1000

2000

5000～8000

5000

6000

12000

9000

～2800

2800～3000

3000～6500

～5500

4500

2100

单色黄光

　　　　　　　　　　——摘自《安全工程大辞典》（化学工业出版社，1995年11月出版）