1、第二章2、试述下列光度学物理量的定义及单位（1）光通量：光源在单位时间内向周围空间辐射出去的，并使人眼产生光感的能量，称为光通量。符号为：；单位：lm， “流明” 。（2）发光强度：单位立体角的光通量。符号为：I；单位：cd， “坎德拉” 。（3）照度：单位面积上的光通量。符号为：E；单位： lx， “勒克斯” 。（4）亮度：发光体在视线方向单位投影面积上的发光强度。符号为：L；单位：cd/m 2， “坎德拉每平方米” 。4、发光强度与照度的关系是什么？答：某表面照度 E 与点光源在这个方向上的发光强度 I 成正比，与它至光源的距离成平方反比。即，距离平方反比定律。2=2cos5、解：由= c
2、os知， ，其中 =45，A=0.3 1.3m2=800得：= 8000.31.3cos45=2900.9509(2)答：该方向观察照明器发光面的亮度为 2900.9509 坎德拉每平方米。6、人眼感光细胞中的锥状细胞和杆状细胞各自的特点和作用是什么？答：锥状细胞主要集中在视网膜的中央窝区域，它只在明亮的环境下起作用，它能分辨出物体的颜色和细部，并对环境的明暗变化作出迅速的反应。杆状细胞与锥状细胞相反，主要分布在中央窝以外的区域。它感光性强，在微光环境中仍能感光，但杆状细胞不能分辨颜色，无论物体是什么颜色，都只能看成是蓝、灰色。另外，杆状细胞对明暗变化反应缓慢。8、影响视觉的因素有哪些？答：影
3、响视觉的因素主要有：物体尺寸，用视角 表示，即对大而近的物体，视角大，看得清楚；反之，则视觉下降，看不清楚。反差（亮度和颜色） ，反差是指背景与被视物体之间的亮度差异或颜色对比。观看对象与背景的亮度差异越大，看得越清楚，越容易识别；反之，差异越小，越不易识别。亮度与颜色，被视物体表面亮度高时容易识别，亮度低时不易识别。物体亮度与物体表面反射率、颜色、明度、彩度和照度有关。在相同照度下，反射率高的、颜色浅的、亮度高的易于识别。可利用的观察时间，眼睛并非在瞬间就能看到物体。光越强，看到物体所需的时间越短；光越弱，看到物体所需的时间越长。这对运动物体的影响尤其明显。眩光。眩光就是在视野中由于亮度的分
4、布或亮度范围不适宜，或存在着极端的对比，以致引起不舒适感觉或降低观察细部或目标能力的视觉现象。11、什么是光源的色表、色温？答：色表。色表是指用 CIE1931 标准色度图表示光源的颜色性质。能俗的说，光源的色表是光源被人眼看到的颜色。色温。当一个光源的颜色与完全辐射体在某一温度时发出的光色相同时，完全辐射体的温度就称为该光源的色温。低色温光源发红色、黄色光，高色温光源发白色、蓝色光。12、什么是光源的显色性，其好坏一般用什么表示？答：显色性主要用来表示光照射到物体表面时，光源对被照物体表面颜色的影响作用。物体表面色的显示除了取决于物体表面特征外，还取决于光源的光谱能量分布。把物体在待测光源下
5、的颜色同它在参照光源下的颜色相比的符合程度叫做待测光源的显色性。光源显色性的好坏一般用显色指数表示。显色指数包括一般显色指数 Ra 和特殊显色指数 Ri。13 材料对光的反射和透射有几种状态，并加以简单说明。答：（1）反射定向反射。定向反射也叫做镜面反射，其特征是光线经过反射之后仍按一定的方向传播，立体角没有变化。定向扩散反射。扩散反射保留了定向反射的某些特性，即在产生定向反射的方向上，反射光最强，但是反射光束被扩散到较宽的范围。漫反射。漫反射的特点是反射光的分布与入射光的方向无关，在宏观上没有规则反射，反射光不规则地分布在所有方向上。均匀漫反射。若反射光的发光强度分布与入射光的方向无关，而且
6、正好是切于入射光线与反射表面交点的一个圆球，这种漫反射称为均匀漫反射。混合反射。材料表面兼有定向反射和漫反射的特性，称为混合反射。（2）透射定向透射。光线射到很光滑的透明材料上，会发生定向透射。若材料的两个表面互相平行，则透过材料的光线与入射方向保持一致，但是透射后的亮度和发光强度都将减弱。定向扩散透射。扩散透射保留了定向透射的某些特性，即在产生定向透射的方向上，透射光最强，但是透射光束被扩散到较宽的范围。漫透射。漫透射的特点是透射光的分布与入射光的方向无关，在宏观上没定向透射，透射光不规则地分布在所有方向上。均匀漫透射。若透射光的发光强度分布与入射光的方向无关，而且正好是切于入射光线与透射表
7、面交点的一个圆球，这种漫透射称为均匀漫透射。混合透射。材料表面兼有定向透射和漫透射的特性，称为混合透射。14、哪些材料属散反射和散透射？答：定向扩散反射、漫反射和混合反射材料属于散反射材料，如：经过冲砂、酸洗或锤点处理的毛糙金属表面属定向扩散反射；无光泽的毛面材料或由微细的晶粒、颜料颗粒构成的表面属漫反射；粉刷涂料、乳胶漆、无光塑料墙纸和陶板面砖等可近似看作均匀漫反射材。光亮的搪瓷可看作是混合反射。定向扩散透射、漫透射和混合透射材料属于散透射材料，如：乳白玻璃、半透明塑料等属于均匀漫透射；磨砂玻璃属定向扩散透射。15、哪些材料属近似均匀漫反射和漫透射，并且各有什么特点？答：建筑工程常用的大部分
8、无光泽饰面材料，如粉刷涂料、乳胶漆、无光塑料墙纸和陶板面砖等都可以近似的看作均匀漫反射材料。它们反射光的发光强度分布与入射光的方向无关，而且正好是切于入射光线与反射表面交点的一个圆球，所以无论入射光的方向如何，其表面各方向上的亮度都是相等的。氧化镁、硫酸钡和石膏等都具有这种特性。乳折玻璃、半透明塑料等属于这种材料。它们可以将入射光线均匀地向四面八方透射，各个方向所看到的亮度相同，但看不到光源的形象。第三章2、照明用电光源有哪些性能指标？它们如何反映光源的性能？答：（1）额定电压和额定电流。指光源按预定要求进行工作所需要的电压和电流。在额定电压和额定电流下运行时，光源具有最佳功率。（2）额定功率
9、。电光源在额定工作条件下所消耗的有功功率。（3）光源寿命。光源的寿命以小时计，通常有两种指标，有效寿命和平均寿命。前者指电灯从开始使用至光通量衰减到初始额定光通量的某一百分比（通常是 78%80%）所经过的点燃时数。超过有效寿命的灯继续使用就不经济了。白炽灯、荧光灯多采用有效寿命指标。后者指一级试验样灯从点燃到有 50%的灯失效（50% 保持完好）所经历的时间。高强放电灯常用平均寿命指标。（4）额定光能量。指电光源在额定工作条件下发出的光通量。它是表征光源发光能力的参数，是考核光源质量的重要指标。（5）光视效能。光源发出的光能量与它消耗的电功率之比。（6）显色指数。同一颜色的物体，在不同光谱成
10、分组成的光源的照射下，显出不同的颜色的现象称为显色性，一般以显色指数 Ra 来表征显色性。标准颜色在标准光源照射下，显色指数定为 100。当色标被试验光源照射时，颜色在视觉上失真程度，就是这种光源的显色指数。显色指数越大，失真越小；反之，失真越大。（7）色温。当光源颜色与绝对黑体在某绝对温度发出的光色相近时，称该温度为该光源的光色温度，简称色温。用来表示，光源的表观颜色。（8）频闪效应。气体放电光源随着电压电流的周期性变化，光通量也周期性地产生强弱变化，使人眼观察转动物体时产生不转动的错觉。称为频闪效应。3、为什么卤钨灯比普通白炽灯光效高、寿命长？答：（1）普通白炽灯泡在使用过程中，钨丝在高温
11、时蒸发，使灯丝变细，当灯丝细到一定程度就会熔断。同时蒸发出来的钨逐步沉积在灯泡壁上而使玻璃外壳黑化，透光性逐步下降，从而造成灯泡的光效率降低。卤钨灯是将卤族元素充到石英灯管中去，利用卤钨循环的原理抑制钨的蒸发，有效地改善了普通白炽灯泡黑化的现象，使灯泡在整个寿命期间保持良好的透明，从而减少光通量的损失。在灯管内充入较高压力的惰性气体，进一步抑制钨的蒸发，使卤钨灯的寿命进一步有所提高。（2）从光谱能量分布图中可以看出，在同样的可见光区域内，卤钨灯的相对辐射能量高于白炽灯，因此发光效率高于白炽灯。6、采用混光照明的目的是什么？答：普通传统照明采用单一各类的电光源，但单一光源都有不足之处和局限性。例
12、如：白炽灯和卤钨灯，虽然光色好、使用方便，但是寿命短、光效低；而高压气体放电灯，其光效高、寿命长、体积小，但它们的光色差异很大。因此，采用混光照明弥补单一光源在这些方面的不足。7、如何选用电光源？各种电光源主要适宜哪些场所？答：选用光源考虑的因素：（1）根据光源的光色特性选择光源。由于各地的气候及周围环境不同，室内环境布置各异，选择光源首先要考虑合适的光源色温，再按照光源的色温选择相应的光源，以便创造出舒适、和谐的室内环境。（2）根据光源的显色指数选择光源。（3）根据光源的光视效能以及总光通量选择光源。（4）根据光源的各种参数及使用条件综合地选择光源。不同的光源在光谱特性、发光效率、色温、显色
13、指数、使用条件和造价等方面都有自己的特点，就根据不现场所的具体情况，对照明的要求、功能不同的室内光环境和光源特点进行综合考虑来确定光源的类型。a.按照使用场所的环境条件和光源特点及灯具的形式综合考虑,进行技术经济比较,选用适当的光源, 以满足光环境的要求.b.在环境空间内利用光源的位置、方向和照射角度，在人和物上体现出光影效果，层次分明，形成立体感。c.利用光源的发光强度、颜色和显色性，使环境空间形成色彩丰富的意境，体现出灯光的艺术效果。d.利用光源和灯具形式的组合，使两者发挥各自的表现力，体现装饰空间和美化环境的作用，强化灯光的艺术效果。e.光源的安装功率由照度计算的结果来决定。各种光源适用
14、的场所：（1）白炽灯的优点为体积小，借助于灯具形式的组合能得到准确的光通量分布，显色性比较好，费用较低，因此在许多场合得到了广泛的应用。在具有方向性照明的场合，如展览陈列室、橱窗照明和远距离投光照明等场合，多采用白炽灯作为光源。在有特殊艺术装饰要求的地方，如会堂、高级会客室、宴会厅等需要表现庄严、华丽温馨、热烈的气氛，也常采用白炽灯。国外有的饭店、咖啡厅，多采用灯具像蜡烛、灯泡似火焰的白炽灯照明。（2）白炽灯的光视效能较低，寿命短，只有 1000h。荧光灯则与之相反，所以在办公室、学校、医院、商店、住宅等建筑物中得到广泛的应用。（3）荧光高压汞灯、金属卤化物灯、高压汞灯等高强度放电灯的功率大，
15、发光效率高，寿命长，光色也较好，在经常使用照明的高大厅堂及露天场所，特别是维护比较困难的竞技场所，得到广泛应用。为了改善这类放电灯的光色，在室内场所常采用混光照明，而在舞厅、卡拉 OK 歌厅中，目前广泛用激光来加强灯光的艺术感染力。9、灯具的配光曲线有什么用途？答：配光曲线上的每一个点，表示灯具在该方向上的发光强度。因此，知道灯具对称计算点的投光角 ，便可查到相应的发光强度，根据照度与发光强度的关系 可求得空间某一点的照度值.=2cos11、什么是灯具的保护角，其作用是什么？答：灯具的保护角是指光源最边缘一点和灯具出口的连线与水平线之间的夹角，以 表示。一般情况下保护角越大，发光强度分布就越窄
16、，效率也越低；反之，发光强度分布就越宽，效率也越高，但防止眩光的作用也随之变弱。12、灯具的主要有哪些分类方法？答：灯具通常以灯具的光通量在空间上、 、下两半球分配的比例，灯具的结构特点、或按灯具的用途和安装方式等进行分类。按光通量在空间上下两半球的分配比例分类，可分为：直接型、半直接型、漫射型、半间接型和间接型。按灯具的结构分类，分为：开启型灯具、闭合型灯具、密闭型灯具、防爆型灯具、安全型灯具和隔爆型灯具。按灯具的用途分类，分为：功能为主的灯具和装饰为主的灯具。按安装方式分类，分为：吸顶灯、嵌入式灯、半嵌入式灯、吊灯、壁灯、台灯、落地灯、柱灯和投光灯。13、直接型灯具按发光强度的分布可分为哪
17、五种？答：直接型灯具按发光强度的分布可分为：广照型、均匀配照型、配照型、深照型和特深照型。第四章1、照明设计的基本原则是什么？有哪些主要步骤？答：“安全、适用、经济、美观”是照明设计的基本原则。步骤：确定设计照度。选择照明方式。光源和灯具的选择。合理布置灯具。照度的计算。确定配供电方式。计算电流。电气设备的选择。绘制施工图。编制概算书或预算书。2、照明有哪些方式和种类？答：按灯具的散光方式分为直接照明、间接照明、漫射照明、半直接照明和半间接照明。按灯具的布局方式分为：上般照明、分区一般照明、局部照明和混合照明。按用途分为：正常照明、应急照明、警卫照明、值班照明、障碍照明和景观照明。3、什么叫一
18、般照明，什么叫局部照明，什么叫混合照明？答：一般照明是指在工作场所内不考虑局部的特殊需要，为照亮整个场所设置的均匀照明。为满足某些部位的特殊需要，在较小的范围或有限空间内设置的照明叫局部照明。混合照明是指一般照明与局部照明共同组成的照明方式。4、照明有哪些主要的质量要求？答：照明的主要质量要求有： 照度要求。光源的显色性。适宜的亮度分布。照度均匀度与稳定性。限制眩光。消除频效应。5、选择灯具应考虑哪些因素？答：选择灯具时要考虑到配光要求。环境条件。经济性。6、灯具的布置有哪两种？答：有均匀布置，要求整个工作面照度分布均匀，灯具间隔和行距都保持一致的均匀布灯。选择布置，要求局部有足够亮度的选择性
19、布灯。7、布灯的最有利距高比是什么意思？答：灯具的间距与计算高度之比为距高比。距高比小，照明的均匀度好，但投资在，经济性差；距高比过大，照明灯具数量少，则不能保证得到规定的均匀度；因此，最有利距高比就是同时满足照明的均匀性和经济性时的距高比。12、解：假设荧光灯均匀布置，且要求计算工作面上的平均照度，所以采用利用系数法进行计算。1）计算各空间比:=5(+) =52.3(6.6+6.6)6.66.6 =3.48=0.52.33.48=0.76=0.82.33.48=1.212）计算顶棚空间的有效反射比。顶棚空间由 5 个面组成，它们的面积分别为：6.6 0.5、6.60.5、6.6 0.5、6.
20、60.5 、6.66.6m 2。各表面的反射比题目中已给出。因此顶棚空间的平均反射比为：= =4(6.60.5)0.5+6.66.60.846.60.5+6.66.6 =0.73顶棚空间的有效反射比为：= 0+0= +(1)0= 0.730.73+(10.73)46.60.5+6.66.66.66.6=0.675取 =70%3）计算地面空间的有效反射比。地面空间由 5 个表面组成，它们的面积分别为：6.60.8、6.60.8、6.60.8 、6.60.8 、6.66.6 m2。各表面的反射比题目中已给出。因此地面空间的平均反射比为：= =4(6.60.8)0.3+6.66.60.246.60.
21、8+6.66.6 =0.23地面空间的有效反射比为：= 0+0= +(1)0= 0.230.23+(10.23)46.60.8+6.66.66.66.6=0.17取 =20%4）由于题目中没有给出窗的面积，所以假设为无窗房间；因此墙面的平均反射比为： =0.5=50%5）查表确定利用系数。因为 3RCR=3.484，查书中附表 3-1 得：当 时1=3 =70% =50%1=0.53当 时2=4 =70% =50%2=0.46用插值法算得:=1+ 2121(1)=0.53+0.460.5343 (3.483)=0.50因为 ，所以利用系数无需修正，r=1，利用系数=20% =0.506）计算平
22、均照度。查书中表 2-2，知维护系数 K=0.8。桌面平均照度为：= =0.5822000.86.66.6 =161.62()答：课桌面上的平均照度约为 161.62 勒克斯。13、解：（1）计算高度为 h=2.95-0.75=2.2m，面积 A=44.5=18m2。查附表 2-10，E min=150lx，h=2.2m，A=18 m2，灯具为 36W 带罩灯具得 W=10.9W/ m2；进而， P=WA=10.918=196.2W所以，每个灯具的功率 P=P/N=196.2/4=49.05W整流器的损耗系数 =0.2所以，一个灯管的实际消耗功率 P0=36+360.2=43.2W每个灯具的灯
23、管数 N=P/ P0=49.05/43.2=1.141 只（2）1）按题目中的灯具布置方式，长高比 l/h=0.9/2.2=0.40.5；因此，可按点光源计算。2）确定 A 点的坐标对于下面两个灯具，P=p/h=0.3/2.2=0.14Q=Q/h=1.0/2.2=0.45对于上面两个灯具，P=p/h=2.3/2.2=1.05Q=Q/h=1.0/2.2=0.453）查图 4-19 相对等照度曲线得：P Q 灯具数量 e 0.14 0.45 2 70 1401.05 0.45 2 27 541944）查表 2-2 取 K=0.85）由图知，距高比 T=L/h=2/2.2=0.91因为，0.8T=0.911.2，查表 4-14 得：当 T1=0.8，P W=50%，P C=70%，P W/ PC=70%，且 A 点靠近墙， 1=1.71当 T2=1.2，P W=50%，P C=70%，P W/ PC=70%，且 A 点靠近墙， 2=1.47由插值法求附加照度系数 =1+2121(1)=1.71+1.471.711.20.8(0.910.8)=1.64从而：=10002=30001.640.810002.22.2194=157.77经过验算， （157.77-150） /150100%=5.2%10%，所以上述布置方案能满
