Количественные и качественные характеристики света

Вариант «4»

1. Освещенность. Свет и  его воздействие на человека  Параметры. Количественные и качественные  характеристики света. Производственное  освещение. Классификация.

2. Электромагнитные поля. Классификация электромагнитных  полей. Защита от излучений.  Ионизирующие излучения и их  действие на организм. Нормирование  излучения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание1

Освещённость. Свет и его воздействие  на человека. Параметры. Качественные и количественные характеристики света. Производственное освещение. Классификация

Рабочие зоны освещаются в такой  мере, чтобы рабочий имел возможность  хорошо видеть процесс работы, не напрягая зрения и не наклоняясь к обрабатываемому  изделию, расположенным на расстоянии не далее 0,5 м от глаза. Освещение  не должно создавать резких теней  или бликов, оказывающих слепящее действие. Необходимо также защищать глаза рабочего от прямых лучей источников света. При недостаточной или  значительно часто изменяющейся освещенности или условий видимости  органами зрения приходится приспосабливаться; это возможно благодаря свойствам  глаз - аккомодации и адаптации. Аккомодация - это способность глаза приспосабливаться  к ясному видению предметов, находящихся  от него на различных расстояниях. Адаптация - это способность глаза изменять чувствительность при изменении  условий освещения. Ослепление слишком  ярким источником света, частая переадаптация  утомляют глаза. Адаптация длится несколько  минут, при этом в первый момент человек  практически ничего не видит, что  представляет большую опасность. Сильное  ослепление вызывает раздражение и  резь в глазах, головные боли и может  привести к повреждению органов  зрения. Требуемый уровень определяется степенью точностью зрительных работ. Для рациональной организации освещения  необходимо не только обеспечить достаточную  освещенность рабочих поверхностей, но и создать соответствующие  качественные показатели освещения. К  качественным характеристикам освещения  относятся равномерность распределения  светового потока, блескость, контраст объекта с фоном и т.д. Световое излучение является частью электромагнитного  излучения с длинами волн от 10 до 340000 нм, называемой оптическим спектром, который подразделяется на следующие  излучения в зависимости от длины  волн:

Ультрафиолетовое - от 380 до 10 нм

АФЕДРАВидимое - от 770 до 380 нм

Инфракрасное - от 340000 до 770 нм

В видимой части спектра в  зависимости от длины волны различают  цвета от фиолетового (380 нм) до красного (770 нм).

Для обеспечения рационального  освещения необходимо знать основы светотехники. Светотехнические величины, определяющие показатели производственного  освещения, основаны на оценке ощущений, возникающих от воздействия светового  излучения на глаза. К количественным показателям относятся: световой поток, сила света, освещенность, яркость поверхности, коэффициент отражения.

Качественные показатели: фон; контраст объекта с фоном; показатель ослеплённости. Фон - это поверхность, прилегающая  непосредственно к объекту различения, на которой он рассматривается. Фон  считается светлым при коэффициенте отражения более 0,4, средним - от 0,4 до 0,2 и темным - менее 0,2. Блескость - различают  прямую, возникшую от ярких источников света и частей светильников, попадающих в поле зрения работающих, и отраженную от поверхностей с зеркальным отражением. Блескость вызывает чрезмерное раздражение, снижает чувствительность и работоспособность  глаза. Нарушения зрительных функций  глаза называется ослепленностью.

Естественное освещение имеет  положительные и отрицательные  стороны. Более благоприятный спектральный состав (наличие ультрафиолетовых лучей), высокая диффузность (рассеянность) света способствует улучшению зрительных условий работы. В то же время при естественном освещении освещённость во времени и пространстве непостоянна, зависит от погодных условий, возможно тенеобразование, ослепление при ярком солнечном свете. Освещенность, создаваемая в помещениях естественным светом может изменяться в широких пределах (время дня, метеорологические условия). Непостоянство естественного освещения вызвало необходимость ввести отвлеченную единицу измерения естественной освещенности - коэффициент естественной освещенности кео показывает, какую долю от одновременной горизонтальной освещенности на открытом месте при обычном дневном свете составляет освещенность в рассматриваемой точке помещения. Достаточность освещения в помещении регламентируется нормами, в которых указывается кео. Согласно действующим нормам освещенности естественным светом производственные помещения разбиты на 9 разрядов по роду производимых работ.

Точка для замера освещенности внутри помещения определяется:

При боковом освещении

-на линии пересечения вертикальной  плоскости характерного разреза  помещения (оси оконного проема  и т.п.) и горизонтальной плоскости,  находящейся на высоте 1,0 м от  пола и на расстоянии, наиболее  удаленном от светового проема;

При верхнем освещении или комбинированном (боковом и верхнем)

-на линии пересечения вертикальной  плоскости характерного разреза  помещения и горизонтальной плоскости  на высоте 0,8 м от пола.

Световой поток F - мощность световой энергии, оцениваемой по световому  ощущению, воспринимаемому человеческим глазом. За ед. светового потока принят люмен (лм).

Сила света I - пространственная плотность  светового потока в заданном направлении.

I=F/щ

Где F-световой поток, щ - телесный угол, в пределах которого распределение  светового потока равномерно.

Ед.изм. I [кандела] кд;

Телесный угол щ - часть пространства, ограниченная конусом с вершиной в центре сферы, опирающимся на поверхность.

Искусственное освещение помогает избежать многих недостатков, характерных  для естественного освещения, и  обеспечить оптимальный световой режим. Однако условия гигиены труда  требуют максимального использования  естественного освещения, так как  солнечный свет оказывает оздоровляющее  действие на организм. Искусственное  освещение не устраивают только там, где это противопоказано технологическими условиями производства, где хранятся светочувствительные химикаты, материалы  и изделия. Искусственное освещение  предназначено для освещения  рабочих поверхностей в темное время  суток или при недостаточности  естественного освещения. Создается  оно искусственными источниками  света (лампами накаливания или  газоразрядными лампами) и подразделяется на рабочее, аварийное, эвакуационное  и охранное. Искусственное освещение  проектируется двух систем: общее  и комбинированное. Общее освещение  предназначено для освещения  всего помещения. Оно создает  условия для выполнения работы в  любом месте освещаемого пространства. Комбинированное освещение состоит  из общего и местного. Его целесообразно  устраивать при работах высокой  точности, а также при необходимости  создания определенного или изменяемого  в процессе работы направления света. Местное освещение предназначено для освещения только рабочих поверхностей и не создаст необходимой освещенности даже на прилегающих к ним площадях. Применение только местного освещения в производственных помещениях запрещается. Аварийное освещение нужно предусматривать, если отключение рабочего освещения и связанное с этим нарушение обслуживания оборудования может привести к взрыву, пожару, длительному нарушению технологического процесса, узлов связи и т.п. Наименьшая освещенность, создаваемая аварийным освещением, должна составлять не менее 2 лк внутри зданий и не менее I лк для территории предприятий. Эвакуационное освещение предназначено для безопасной эвакуации людей. Оно должно обеспечивать на полу основных проходов (или на земле) и на ступенях лестниц освещенность 0,5 лк (в помещениях) и 0,2 лк (на открытых территориях). Охранное освещение предусматривается вдоль границ территорий, охраняемых в ночное время. Оно должно обеспечивать освещенность 0,5 лк на уровне земли.

Применение одного местного освещения  запрещено.

По функциональному назначению искусственное освещение подразделяется на следующие виды:

1 - рабочее;

2 - аварийное;

3 - специальное.

Рабочее освещение - обязательно во всех помещениях и на освещаемых территориях  для обеспечения нормальной работы, прохода людей и движения транспорта.

Аварийное освещение - предусматривается  для обеспечения минимальной  освещенности в производственных помещениях на случай внезапного отключения рабочего освещения.

Специальное освещение - бактерицидное, эритемное.

Эритемное (искусственное ультрафиолетовое) облучение должно предусматривать  на предприятиях в районах за Северным Полярным кругом, а также в средней  полосе при отсутствии или недостаточном  естественном освещении. Хорошо известно положительное биологическое действие ультрафиолетовых лучей на:

Обмен веществ

Дыхательные процессы

Активизацию кровообращения и т.д.

Максимальное эритемное действие оказывает излучение с длиной действия волны 297 нм. Эритемное облучательное  устройство применяется в 2-х системах:

1 - установки длительного действия;

2 - установки кратковременного  действия.

Облучение проводят в осенне-зимний период и ранний весенний периоды.

Бактерицидное облучение применяется  для обеззараживания воздуха  в производственных помещениях, питьевой воды, продуктов питания. Наибольшей бактерицидной эффективностью обладают УФИ с длинами волн 254 - 257 нм, создаваемые  специальными лампами.

Основные требования к производственному  освещению

Создание благоприятных условий  труда, быстрое утомление зрения, возникновение несчастных случаев  и способствующих повышению производительности труда, возможно только осветительной  установкой, отвечающей следующим требованиям:

1. Освещенность на рабочем месте  должна соответствовать зрительным  условиям труда согласно гигиеническим  нормам. Увеличение освещенности  должно иметь предел, т.к. увеличение освещенности уже не будет давать эффекта и тогда необходимо улучшать качественные характеристики освещения.

2. Обеспечение достаточно равномерного  распределения яркости на рабочей  поверхности, а также в пределах  окружающего пространства. Если  это не будет выполняться, то  при переводе взгляда с ярко  освещенной поверхности на слабо  освещенную поверхность глаз  вынужден будет переадаптироваться, что ведет к утомлению зрения. Адаптация - способность глаза  изменять чувствительность при  изменении условий освещения.  Для повышения равномерности  естественного освещения осуществляется  комбинированное освещение. Светлая  окраска потолка, стен и производственного  оборудования способствует созданию  равномерного распределения яркостей  в поле зрения. Недостаточное  освещение рабочего места затрудняет  зрительную работу, вызывает повышенное  утомление и способствует развитию  близорукости. Слишком низкие уровни  освещённости вызывают апатию  и сонливость, а в некоторых  случаях способствует развитию  чувства тревоги. Длительное пребывание  в условиях недостаточного освещения  сопровождается снижением интенсивности  обмена веществ в организме  и ослаблением его реактивности. К таким же последствиям приводит  длительное пребывание в световой  среде с ограниченным спектральным  составом света и монотонным  режимом освещения. Излишне яркий  свет слепит, снижает зрительные  функции, приводит к перевозбуждению  нервной системы, уменьшает работоспособность,  нарушает механизм сумеречного  зрения. Воздействие чрезмерной  яркости может вызывать фотоожоги  глаз и кожи, катаракты и другие  нарушения тканей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 2

Электромагнитные поля. Классификация электромагнитных полей. Защита от излучений. Ионизирующие излучения  и их действие на организм. Нормирование излучения

Э/м поле и его влияние  на здоровье человека

Электрическое поле - особый вид материи, существующий вокруг тел  или частиц, обладающихэлектрическим  зарядом. Электрическое поле непосредственно  невидимо, но может наблюдаться благодаря  его силовому воздействию на заряженные тела.

Для того чтобы создать  электрическое поле, необходимо создать электрический заряд. Натрите какой-нибудь диэлектрик о шерсть или что-нибудь подобное, например, пластиковую ручку о собственные чистые волосы. На ручке создастся заряд, а вокруг -- электрическое поле. Заряженная ручка будет притягивать к себе мелкие обрывки бумаги. Если натирать о шерсть предмет большей ширины, например, резиновую ленту, то в темноте можно будет видеть мелкие искры, возникающие вследствиеэлектрических разрядов.

Э/М поле - это фундаментальное  физическое поле, взаимодействующее  с электрически заряженными телами, представимое как совокупность электрического и магнитного полей, которые могут  при определенных условиях порождать  друг друга.

Распространение возмущений электромагнитного поля на далекие  расстояния называется электромагнитной волной (электромагнитными волнами). Любая электромагнитная волна распространяется в пустом пространстве (вакууме) с  одинаковой скоростью - скоростью света (свет также является электромагнитной волной). В зависимости от длины  волны электромагнитное излучение  подразделяется на радиоизлучение, свет (в том числе инфракрасный и  ультрафиолет), рентгеновское излучение  и гамма-излучение.

Международная классификация электромагнитных волн по частотам

Наименование частотного диапазона	Границы диапазона	Наименование волнового  диапазона	Границы диапазона
Крайние низкие, КНЧ	3 - 30 Гц	Декамегаметровые	100 - 10 Мм
Сверхнизкие, СНЧ	30 - 300 Гц	Мегаметровые	10 - 1 Мм
Инфранизкие, ИНЧ	0,3 - 3 кГц	Гектокилометровые	1000 - 100 км
Очень низкие, ОНЧ	3 - 30 кГц	Мириаметровые	100 - 10 км
Низкие частоты, НЧ	30 - 300 кГц	Километровые	10 - 1 км
Средние, СЧ	0,3 - 3 МГц	Гектометровые	1 - 0,1 км
Высокие частоты, ВЧ	3 - 30 МГц	Декаметровые	100 - 10 м
Очень высокие, ОВЧ	30 - 300 МГц	Метровые	10 - 1 м
Ультравысокие,УВЧ	0,3 - 3 ГГц	Дециметровые	1 - 0,1 м
Сверхвысокие, СВЧ	3 - 30 ГГц	Сантиметровые	10 - 1 см
Крайне высокие, КВЧ	30 - 300 ГГц	Миллиметровые	10 - 1 мм
Гипервысокие, ГВЧ	300 - 3000 ГГц	Децимиллиметровые	1 - 0,1 мм