More Related Content
Similar to محاضرات هندسة الإنارة القسم الأول
Similar to محاضرات هندسة الإنارة القسم الأول (14)
محاضرات هندسة الإنارة القسم الأول
- 2. الدولية بيةرالع اجلامعةاإلنارة ىندسة مقرر
2
تمهيد
مجايل وسط ىو الضوء...
زر بلمسة اإلعجاب تثري تشكيلية لوحة ىي اإلنارةو....
باإلنارة ونلون نرسم كيفىو عنها نتعلمو أن وماجيب....
عمقا نضيف لكي ادلختلفة التقنيات نستخدم أنو...أبعاداو...اميارد اريوتأث...
الديكورو العمارة مع ، وتنسجم ، وتتآلف ، اإلنارة تتناغم أنو...
ًاإنساني حميطنا جنعل أن شئ كلوقبل...
اإلنارة إىل عناصر ثالثة حتتاج اغرف كلففي...
الفن...العمارةو....اإلنسانو...
أوال اإلنسان بإنارة نفكر أن جيب أننا إال....
الضوء إنسانية عن نبحث أنو...
أن كماكلوقبل ىي بل ، ادلرغوبة النتائج إىل حلها يقود وحسابية ياضيةر عمليات فقط ليست اإلنارة
شيءتأثيرأفكارو معاين من الكلمة ىذه ماحتملو بكل.فن ىي اإلنارة بأن مطلقة وبثقة القول ميكنناو
ىندسيا علما تكون أن قبل ىندسي.يف بل ادلصابيح عدد حساب يف اليكمن اإلنارة مشكلة حل ألن
"كيفو أيننالمصابيح هذه ضع".الصحيح مكانو يف الضوء تضع اليت ىي اجليدة اإلنارةو,أن والننس
، اإلنارة من جزء ىو الظل ألن ، ادلكان يغمر ضوءا ليست اإلنارةوبوضوح األشياء رؤيةاليتممن إال
كلمع ابطرتادلو ، الظلو الضوء بني ادلتبادل التأثريو التناغمو التكاملو التفاعل مع ، التضادو التباين خالل
يةرمعما ونسج املوع من بو ماحييطاالعتبار بعني األخذ مع ،أنظمة تشهده الذي ايدزادلتو اذلائل التطور
الناس لدى التفكريو ادلعيشة يقةرط يف التغري إىل باإلضافة ، اإلنارة وتقنيات.العديد فإن ادلثال سبيل فعلى
الكبرية الغرف يف أو ، ادلطبخ يف ًاغالب جيتمعون احلاضر وقتنا يف منهم.أصبحت ادلنازل من العديد أن كما
البعض بعضها على مفتوحة كلها، العائلة أو ادلعيشة وغرفة ، الطعام وغرفة ، فادلطبخ ، مفتوح اغركفتصمم
احدةو غرفة يف البقاء من بدال آخر إىل اغرف من كةاحلر إىل الناس مييل حيث ،.التسلية أساليب أن كما
فإن وبالتايل ، ذلمزمنا الناس فيها يستعمل اليت يقةرالط من غريت قد أيضا التحكم أنظمةو ، احلديثة
احلديثة التقنيات استخدام مع ، االعتبار بعني اتريادلتغ تلك كليأخذ الذي ىو لإلنارة اجليد التصميم
االحتياجات ىذه كلمع تتالءم لكي كافبشكل االستعمال متعددة إنارة لعمل.
- 3. الدولية بيةرالع اجلامعةاإلنارة ىندسة مقرر
3
األولى المحاضرة
الضوء أساسيات
والرؤية الضوءLight & Vision:
ادلستقبلو ، العنصرو ، الضوء وجود من البد ، الرؤية عملية حتقيق أجل من(العني)احملللو ،(الدماغ)حيث ،
ادلستقبالت وحتفيز بإثارة الضوء عليو يسقط الذي العنصر من ادلنتقلة أو ادلنعكسة الضوئية األشعة تقوم
الدماغ تعاون خالل من بالرؤية الشعور تسبب حيث الدماغ إىل اترإشا بدورىا ترسل اليت ، العني يف كيميائيةاإللكرتو
بالرؤية إحساس إىل ادلشعة الطاقة حتويل يف العنيو.
الرؤية عملية
الضوء طبيعةNature of light:
موجة ىو الضوء(طاقة)الطيف من ئيرادل القسم يف ةَّعَشُم إلكرتومغناطيسية.كبتنيمر ادلوجة ىذه وتتضمن:
الشكل يف كمااغرالف خالل تنتقالن ومغناطيسية بائيةركه.
كمياتبثالث ادلوجات وتتميز:
السرعة( c )بادلرت وتقدر/ثانية.
ادلوجة طول( ʎ)بادلرت ويقدر.
الرتدد( f )تزرباذل ويقدر.
أن حبيث:
السرعة=(الرتدد).(ادلوجة طول)
Speed = (Frequency).(Wavelength)
أن أي:
- 4. الدولية بيةرالع اجلامعةاإلنارة ىندسة مقرر
4
c = f.ʎ
فإن الضوء أجل ومن:
c ≈ 3×108
m/s
ادلاء أو الزجاج عرب ينتقل عندما الضوء انكسار يسبب وىذا ، الشفافة الوسائط يف الضوء سرعة وتتناقض.
المرئي الضوءVisible light:
بني ذلاوط اوحرتي حبيث ًاجد قصري بطول موجة من ئيرادل الضوء يتكون:760×10
-9
mو380×10
-9
m.
حتت اإلشعاعو البنفسجي فوق اإلشعاع مابني اجملال يف الكهرومغناطيسية الطاقة موجات الوألط العني وتستجيب
اءراحلم.األصفر للقسم أكرب بشكل العني تستجيب كما–الطيف من األخضر.
المرئي الطيف
- 5. الدولية بيةرالع اجلامعةاإلنارة ىندسة مقرر
5
المرئي الطيف ألوانThe colours of the visible spectrum:
من أول نيوتن إسحاق كانأثبتبمن يتكون ئيرادل الضوء أنمن يجزممتعددة انوأل.سبعة حدد الذي وىو
خمتلفة موجة الوبأط ضوء مع افقوتت بأهنا فهمها مت اليتو ، انوأل(مرت النانو احدهتاوNanometer):
1.0 nm = 1.0 x 10
-9
m
الموجة طول(نانومتر)Wavelength (nm)Colour اللون
380-410Violetالبنفسجي
410-450Indigoالنيلي
450-510Blueاألزرق
510-560Greenاألخضر
560-600Yellowاألصفر
600-630Orangeالبرتقالي
630-760Redاألحمر
؟ زرقاء السماء نرى لماذاWhy is the sky blue?:
زرقاء ٍصاف يوم يف السماء وتكون ، انواألل خمتلف من ًامزجي الشمس عن الصادر األبيض الضوء يكون
األمحر الضوء تبعثر أن من أكثر الشمس عن الصادر األزرق الضوء تبعثر اءواذل يف يئاتزاجل ألن اللون.
- 6. الدولية بيةرالع اجلامعةاإلنارة ىندسة مقرر
6
؟ أحمر بلون الغروب يكون لماذاWhy are sunsets red?:
توربعث يتم األزرق الضوء ألن ، الربتقايلو األمحر انوال نرى فإننا الغروب عند الشمس باجتاه ننظر عندما
النظر خط عن ًاوبعيد ًاخارج.
واللون الرؤيةVision and color:
ًاإشعاع تكتشف أن تستطيع اليتو ، اإلنسان عني ىي ئيرادل اإلشعاع الكتشاف يستخدم الذي اجلهاز إن
اجملال ضمن موجة الوأط ذو380 – 760 nm.
العين شبكة:يطروالمخا القضبانThe retina: rods and cones:
يطرادلخاو بالقضبان العني شبكية يف الضوء تكتشف اليت احلساسات تدعى.
- 7. الدولية بيةرالع اجلامعةاإلنارة ىندسة مقرر
7
ادلختلفة ادلوجة الوألط منخفضة حساسية متتلك ألهنا انواألل عن معلومات أية القضبان التعطي.
وحيد رمادي وبلون العتمة يف الرؤية عن مسؤولة وىي.يوجد فإنو النموذجية احلالة ويف
125,000,000العني يف قضيب.
النهار ساعات خالل انواألل رؤية عن مسؤولة يطرادلخا.ايلوح وللعني6,500,000خمروط.
الشبكية:يطرالمخاThe retina: the cones and cones:
يطرادلخا من اعوأن ثالثة يوجد:يطرخماρيطروخما ،γيطروخما ،β.خمتلفة حساسيات ذلا الثالث يطرادلخا وىذه
خمتلفة موجات الوأط ذو للضوء.
موجة الوأط عند الذروة قيم احلساسيات تبلغ580 nmلألمحر(ρ, red)،و540 nmلألخضر(γ, green)،
و450 nmلألزرق(β, blue).
الكلية الحساسيةThe overall sensitivity:
انواألل دلختلف للعني الكلية احلساسية التايل الشكل يبني.
- 8. الدولية بيةرالع اجلامعةاإلنارة ىندسة مقرر
8
باستخدام الرؤية عملية إجناز ويتم ، العمل عن اساسي بشكل تتوقف يطرادلخا فإن ادلنخفضة اإلنارة سويات عند
ايلوح موجة طول عند للضوء حساسية أكثر تكون اليت القضبان560 nm(األصفر–األخضر)فغن وبالتايل ،
أسودو أبيض صورة يعطي القمر ضوء يف العناصر إىل النظر.
واللون الضوءLight and color:
اغرف أي ضمن االنفعاليةو احلسية اتريالتأث يف ىاما عامال اللون يعترب.ميكن حيث ، الضوء بدون لون اليوجد أنو إال
خالل من اللون متييز:
-الضوئي المنبع لونالعنصر على الساقط للضوء الطيفي كيبالرت يتضمن الذي.
-العنصر لونللعنصر االنعكاسية اخلصائص يتضمن الذي.
نرى فإننا أساسي وبشكل"اللون"عليو الساقط الضوء من حمددا ارمقدا بانتقائية يعكس العنصر ألن.
انتقائية ًاعواكس العناصر تعتبر
الضوئي المنبع ولون العنصر لون:
عن عبارة ىي اليتو العناصر انوأل تعمل"إخضاب أو صبغ"ويتألف ، اللون ىذا ضوء تعكس انتقائية اكسوكع
ئيرادل الطيف كامليف مشعة طاقة من نعلم كمااألبيض الضوء.اءرخض ورقة ذات اءرمح تفاحة بإنارة قمنا فإذا
أنريت وإذا ، أمحر بلون سرتى التفاحةو ، سوداء أو داكنة ستبدو الورقة فإن ، الضوء من اءراحلم ادلوجية الوياألط
- 9. الدولية بيةرالع اجلامعةاإلنارة ىندسة مقرر
9
أخضر بلون ترى سوف الورقة لكن ، سوداء أو داكنة ستبدو فإهنا أخضر بضوء فقط التفاحة.يكن مل إذا أنو أي
الضوء هبذا ادلنار العنصر يف رؤيتو الميكن فإنو الضوء يف موجودا اللون.
، انواألل كافةحتتوي اليت الضوء من ادلوجية الوباألط احلصان متثال بإنارة قمنا فقد التايل بالشكل مبني ىو كماو
الطبيعية اهناوبأل سرتى احلصان انوأل كافةفإن.
اءرالصف التمثال انوأل نرى سوف فإننا فقط األخضرو األصفر انوأل حتتوي ضوئية موجة ذو بضوء التمثال أنري إذا أما
التايل الشكل يف كماسوداء أو داكنة انواألل باقي وستبدو فقط اءراخلضو.الضوء يف موجودا اللون يكن مل إذا أنو أي
الضوء هبذا ادلنار العنصر يف رؤيتو الميكن فإنو.
- 10. الدولية بيةرالع اجلامعةاإلنارة ىندسة مقرر
10
المضافة األلوان نظامThe additive Red-Green-Blue colour system:
انواألل تتمثل(ًايبرتق)اسطةوبالضوء يف األزرقو األخضرو األمحر درجة.
لإلنارة الدولية للجنة ًاوفق اللوني البياني المخططThe CIE chromaticity diagram:
اللون ادلخطط ىذا ويعرف(اللونية الصبغة)ينرحمو النظام ىذا يستخدم حيث ، لإلنارة الدولية للجنة ًاوفق
انواألل لتحديد وعني سني لونيني.األصفر اللون ىو التالية باإلحداثيات ادلعطى اللون فإن ادلثال سبيل وعلى:
x = 0.4 and y = 0.52
السماوي اللون ىو التالية باإلحداثيات ادلعطى اللون أن كما:
x = 0.070 and y = 0.39
- 11. الدولية بيةرالع اجلامعةاإلنارة ىندسة مقرر
11
الضوء قياس:
باللومن يقاس ما دلنبع الضوئي جاخلر فإن ًاالحق يف سنرى كما( Lumen " lm " )الضوئي الفيض ويسمى(
Luminous Flux" Ф " ).الضوئية الشدة تقاس كما( Luminous Intensity " I " )بالكانديال معطى اجتاه يف(
Candela " cd " ).اإلنارة سوية يدعى ىذا فإن ما سطحا الضوء يضرب وعندما( Illuminance " E " )وتقاس
كسباللو( Lux )ادلرتية الوحدات يف.مشعة بالقدم تقاس بينما( Footcandles " fc " )، الربيطانية الوحدات يف
بعرادل بالقدم باللومن أو ، قياسية مشعة من احدو قدم بعد على سطح على اإلنارة سوية ىو مشعة قدم احدو أن حيث
.
والسطوع البريق( Brightness and Luminance ):
ومستقبال اروعنص ضوءا ىناك يكون أن جيب نرى لكي أعاله نارذك كما(العني)وحملال(الدماغ).حنن
من الناتج الربيق إحساسنا خالل من نرى حنن باألحرى ، كساللو أو مشعة القدم مامسيناه أو اإلنارة سوية النرى
عنو ادلنعكس أو السطح على ادلرسل الضوء.بالكانديال يقاس الربيق ىذا/بعرم مرت( cd / m2)عندئذ ويدعى
السطوع( Luminance ).
- 12. الدولية بيةرالع اجلامعةاإلنارة ىندسة مقرر
12
والواحدات المصطلحات:
النامجة اتريالتأثو الضوئية ادلنابع خصائص لوصف احداتوالو ادلصطلحات من العديد اإلنارة تقنيات يف يستخدم
الضوئية اتريالتأثو ادلفاىيمو اترالعبا من العديد لفهم عندىا قليال الوقوف من والبد ،عنها.
الضوئي الفيض( Luminous Flux ):
لو ويرمزب(Ф)اللومن بوحدة ويقاس( Lumen "lm" )يصف وىو
الضوئي ادلنبع عن الصادر الضوء من الكلية الكمية.
= Lumen ( lm )[Ф]
الضوئي الفيض هي الضوئي المنبع من المشعة الضوء كميةФ
الضوئية الفعالية( Luminous efficacy ):
اطولل باللومن عنها ويعرب ، ادلستهلكة استطاعتو إىل للمصباح الضوئي الفيض بني النسبة وىي( lm/W )
Lm/W=[h]Ф/P ,=h
الضوئية الشدة( Luminous Intensity ):
ضوئيا فيضا مثايل نقطي ضوئي منبع يشع عندما
شدتو فإن ، االجتاىات كليف اغرالف إىل بانتظام
االجتاىات كليف نفسها تكون الضوئية.عن ويعرب
بالكانديال الضوئية الشدة قياس وحدة( Candela )
ب ذلا ويرمز( cd )يف األساسية الوحدة وىي ،
األخرى احداتوال مجيع عنها ينتج حيث اإلنارة تقنيات
.يةرالعيا للشمعة الضوئية الشدة بأهنا الكانديال وتعرف
الضوئي الفيض بأهنا الضوئية الشدة تعرف كما،Ф
اجملسمة اويةزبال معطى اجتاه يف الصادرΩ،أن أي:
Lm / sr=[ I ]Ω/ФI =
Lm / sr = candela ( cd )
ىذا يف ادلقطع يعطي حيث ، األبعاد ثالثي خمططا ينتج اغرالف كليف ضوئي دلنبع الضوئية الشدة يعزتو إن
احدو مستو على الضوئية الشدة يصف الذيو ، الضوئية الشدة مبنحين مايسمى ادلخطط.إىل عادة يشار كما
احلزمة اويةزل كتابعقطيب إحداثيات نظام يف الضوئية الشدة.
- 13. الدولية بيةرالع اجلامعةاإلنارة ىندسة مقرر
13
اإلنارة سوية( Illuminance ):
الضوئي الفيض كثافةلتخمني وسيلة ىي اإلنارة سوية.منبع من الصادر الضوئي الفيض كميةإىل تشري وىي
معينة مساحة على الساقطو اإلنارة.للمنبع الضوئية الشدة من حتديدىا ميكن كما.اإلنارة سوية وتتناقص
الضوئي ادلنبع عن ادلسافة بعرم مع بالتناسب
(العكسي الرتبيع بقانون مايسمى وىو).
اإلنارة سوية تشيرEالضوئي الفيض كميةإلى
معطى سطح على الساقطA
الوسطية اإلنارة سوية تحسبEmالضوئي الفيض منФ
المعطاة المساحة على الساقطA
Em= Ф/A ( lux )
- 14. الدولية بيةرالع اجلامعةاإلنارة ىندسة مقرر
14
نقطة عند اإلنارة سوية تحسبEpالضوئية الشدة منI
المعطاة والنقطة الضوئي المنبع بين والمسافة
Ep= I / a² ( lux )
السطوع( Luminance ):
يقرب يصف السطوع فإن ، معطى سطح على الساقط الضوئي الفيض كميةإىل تشري اإلنارة سوية أن حيث
ادلنار السطح.السطوع ويعرف( L )ما لسطح الضوئية الشدة نسبة بأنو(I)ذلذا ادلسقطة ادلساحة إىل
السطح( Ap ):
L = I / Ap ( cd / m2 )
ميكن السطوع فإن ، خاللو من ينتقل أو السطح عن الضوء ينعكس حبيث اإلنارة فيها تتم اليت احلالة يف أما
النفاذية أو االنعكاس املووع ، اإلنارة سوية من حسابو.
L1 = Eh . Q1/л ( cd/m2 )
L2 = Ev . Q2/ л ( cd/m2 )