Bài giảng Vật lý kến trúc - Phần 3: Chiếu sáng kiến trúc

Nội dung text: Bài giảng Vật lý kến trúc - Phần 3: Chiếu sáng kiến trúc

1. Giaïo trçnh VÁÛT LYÏ KIÃÚN TRUÏC III CAÏC ÂÀÛC TRÆNG CHUÍ YÃÚU CUÍA BÆÏC XAÛ Vãö màût váût lyï, aïnh saïng laì mäüt pháön ráút nhoí cuía bæïc xaû âiãûn tæì, âæåüc màõt ngæåìi vaì caïc duûng cuû quang hoüc caím nháûn. Âàûc biãût, riãng âäúi våïi màõt ngæåìi, aïnh saïng mang thãm tênh cháút tám sinh lyï roî rãût. Nhæ ta âaî biãút, caïc váût thãø coï nhiãût âäü cao hån âäü khäng tuyãût âäúi âãöu phaït vaìo khäng gian xung quanh mäüt daûng nàng læåüng goüi laì bæïc xaû âiãûn tæì. 1/ THÄNG LÆÅÜNG BÆÏC XAÛ : Læåüng bæïc xaû phaït ra trong mäüt âån vë thåìi gian âæåüc goüi laì thäng læåüng bæïc xaû Φe: dQ Φ = e , [W]. e dt Qe : nàng læåüng bæïc xaû, [J]. t : thåìi gian, [s]. Thäng læåüng bæïc xaû âo bàòng oaït, [W]: 1W = 0,860 [kcal/h]. Noïi chung, màût phaït xaû ra soïng âiãûn tæì våïi háöu hãút caïc bæåïc soïng vaì trãn moüi hæåïng khäng gian. Thäng læåüng bæïc xaû phaït ra trãn moüi hæåïng nhæng nhæng chè boï heûp trong phaûm vi bæåïc soïng tæì λ + d λ âæåüc goüi laì thäng læåüng bæïc xaû âån sàõc ( Φeλ). Thäng læåüng phaït ra trong táút caí caïc bæåïc soïng goüi laì thäng læåüng bæïc xaû toaìn pháön ( Φe). 2/ CÆÅÌNG ÂÄÜ BÆÏC XAÛ - BÆÏC XAÛ NHÇN THÁÚY : aa//a/ Cæåìng âäü bæïc xaû ::: Bæïc xaû phaït ra moüi hæåïng trong khäng gian. Xeït theo hæåïng nháút âënh, thäng læåüng bæïc xaû phaït ra trong giåïi haûn goïc khäúi vä cuìng beï cuía khäng gian goüi laì cæåìng âäü bæïc xaû theo hæåïng truìng våïi truûc goïc khäúi âoï: dΦ I = e , [W/sr] e dω Nguyãùn Âçnh Huáún = 71 = ÂHBKÂN
2. Giaïo trçnh VÁÛT LYÏ KIÃÚN TRUÏC Goïc khäúi laì pháön cuía khäng gian giåïi haûn trong phaûm vi màût noïn maì âènh laì vë trê cuía nguäön phaït bæïc xaû. Nãúu âaïy cuía màût noïn dA coï goïc θ våïi truûc goïc khäúi thç trë säú goïc khäúi d ω bàòng: dA cos θ θ dω = l 2 l : khoaíng caïch tæì nguäön O âãún âaïy noïn dA. dA Goïc khäúi coï âaïy laì màût A tênh theo cäng thæïc: dω cos θ dA ω = ∫ 2 l l A O Âån vë goïc khäúi laì Stãraâian (Sr). Nãúu tæåíng tæåüng coï màût cáöu âäöng tám våïi nguäön phaït xaû, baïn kênh r, thç goïc khäúi âån vë (1 sr) seî càõt trãn màût cáöu âoï mäüt diãûn têch bàòng Hçnh 1: Goïc khäúi bæïc xaû r2. Toaìn khäng gian bao quanh nguäön phaït xaû bàòng 4 π stãradian. bb//b/ Aïnh saïng nhçn tháúy: Bæïc xaû màût tråìi laì táûp håüp ráút nhiãöu phäø bæåïc soïng khaïc nhau, nhæng trong âoï coï mäüt khoaíng bæïc xaû bæåïc soïng tæì 380 âãún 780nm coï khaí nàng chuyãøn thaình caím giaïc aïnh saïng âäúi våïi màõt ngæåìi. Khoaíng bæïc xaû âoï laì táûp håüp cuía 7 maìu sàõc, mäùi soïng aïnh saïng gáy ra caím giaïc maìu sàõc khaïc nhau. Niutån âaî phán giaíi âæåüc aïnh saïng màût tråìi ra 7 maìu sàõc khaïc nhau bàòng caïch cho xuyãn qua làng kênh thuíy tinh: - Aïnh saïng maìu têm: λ = 380 - 450 nm. - Aïnh saïng maìu chaìm: λ = 450 - 480 nm. - Aïnh saïng maìu lam: λ = 480 - 510 nm. - Aïnh saïng maìu luûc: λ = 510 - 550 nm. - Aïnh saïng maìu vaìng: λ = 550 - 585 nm. - Aïnh saïng maìu da cam: λ = 585 - 620 nm. - Aïnh saïng maìu âoí: λ = 620 - 780 nm. Cäng cuû thu caïc áún tæåüng thë giaïc biãún âäøi theo qui luáût khäng tuyãún tênh vaì biãún thiãn theo thåìi gian caïc áún tæåüng quang hoüc thaình caïc tên hiãûu coï nguäön gäúc âiãûn âãø cho pheïp bäü oïc taïi Thuíy tinh thãø Caïc tãú baìo Voîng maûc taûo laûi hiãûn tæåüng goüi laì thë giaïc . Thuíy tinh thãø taûo nãn mäüt hãû thäúng táûp trung cho pheïp hçnh aính âæåüc taûo nãn trãn voîng Tháön kinh thë giaïc maûc, phêa sau nhaîn cáöu. Hçnh 2: Cáúu taûo màõt ngæåìi Con màõt khaïc våïi caïc duûng cuû quang hoüc chuí yãúu laì noï ráút mãöm, thuíy tinh thãø coï thãø tuû tiãu hçnh aính maì chuïng nháûn âæåüc âãø taûo nãn hçnh aính roî neït trãn voîng maûc mäüt caïch khaïc nhau. Âoï laì hiãûn tæåüng âiãöu tiãút cuía màõt. Nguyãùn Âçnh Huáún = 72 = ÂHBKÂN
3. Giaïo trçnh VÁÛT LYÏ KIÃÚN TRUÏC ÅÍ phêa sau màõt, voîng maûc âæåüc bao phuí bàòng caïc tãú baìo tháön kinh, thæûc cháút laì caïc tãú baìo quang âiãûn liãn hãû våïi bäü naîo bàòng tháön kinh thë giaïc phaït dæåïi daûng luäöng tên hiãûu tháön kinh àn nhëp våïi aïnh saïng kêch thêch vaìo noï. Ngæåìi ta phán biãût hai tãú baìo: - Tãú baìo hçnh noïn : coï khoaíng 7 triãûu tãú baìo. Chuïng chiãúm chuí yãúu åí giæîa vuìng cuía voîng maûc vaì âæåüc kêch thêch bàòng caïc mæïc chiãúu saïng cao (thë giaïc ban ngaìy). Chuïng âaím baío tri giaïc maìu. - Tãú baìo hçnh que : nhiãöu hån tãú baìo hçnh noïn (khoaíng 120 triãûu), chuïng bao phuí pháön coìn laûi cuía voîng maûc; coï láùn läün mäüt êt tãú baìo hçnh noïn vaì âæåüc kêch thêch bàòng mæïc chiãúu saïng tháúp (thë giaïc ban âãm). Chuïng chè truyãön caïc tri giaïc âen tràõng. Khäng coï ranh giåïi roî rãût âäúi våïi sæû váûn âäüng cuía hai loaûi tãú baìo naìy. Chuïng laìm viãûc nhiãöu hay êt tuìy theo mæïc âäü chiãúu saïng nháút laì trong miãön thë giaïc, laì miãön trung gian giæîa thë giaïc ban ngaìy vaì thë giaïc ban âãm. Vë trê trung tám chuí yãúu cuía tãú baìo hçnh noïn giaíi thêch ràòng tri giaïc maìu chè coï thãø roî neït khi hçnh aính tuû tiãu trãn voîng maûc. Khi con màõt cäú âënh mäüt muûc tiãu, noïi chung noï khäng thãø phán biãût âæåüc maìu cuía mäüt muûc tiãu khaïc thám nháûp vaìo thë træåìng cuía noï. Hai âiãøm cuía khäng gian âæåüc nhçn mäüt caïch phán biãût nãúu hçnh aính cuía noï taûo nãn caím giaïc cuía hai tãú baìo khaïc nhau. Âäü nhaûy caím cuía màõt âäúi våïi caïc bæïc xaû Âo í phuû thuäüc vaìo bæåïc soïng cuía noï. Thæûc ra tãú baìo Da tråìi hçnh noïn chè nhaûy caím våïi caïc bæïc xaû gäöm giæîa 380nm åí âoï chuïng bàõt âáöu coï caím giaïc vaì 780nm Vaìng åí âoï chuïng máút caím giaïc, coï täön taûi êt nháút mäüt Vaìn bæåïc soïng åí âoï sæû nhaûy caím aïnh saïng laì cæûc âaûi. Hçnh 3: khuïc xaû aïnh saïng qua màõt Âiãöu naìy coï thãø giaíi thêch bàòng sæû khuïc xaû Âäü nhaûy cuía tia saïng qua màõt: tia coï bæåïc soïng tháúp (xanh 500nm 555nm 1 da tråìi) bë lãûch nhiãöu vaì häüi tuû træåïc voîng maûc mäüt V'( λ) êt trong khi âoï caïc tia maìu âoí häüi tuû sau voîng maûc 0,8 V( λ) mäüt êt. Caïc tia saïng coï bæåïc soïng vaìo khoaíng 0,6 550nm taûo nãn mäüt hçnh aính roî neït trãn voîng maûc, 0,4 cuîng váûy nàng læåüng bæïc xaû taûo nãn mäüt caím giaïc 0,2 sinh âäüng hån. Vç váûy ngæåìi ta coï thãø xaïc âënh λ 0 hiãûu quaí aïnh saïng tæång âäúi cuía màõt âäúi våïi thë 0,4 0,5 0,6 0,7 giaïc ban ngaìy, âoï laì V( λ). Hçnh 4: âäü nhaûy cuía màõt ngaìy vaì âãm Quan hãû naìy biãøu hiãûn bäü loüc cuía màõt. Âæåìng cong hiãûu quaí aïnh saïng tæång âäúi thæï hai V'( λ) coï daûng cong tæång tæû nhæ V( λ) nhæng lãûch vãö caïc tia tæí ngoaûi vaìo khoaíng 50nm. Nguyãùn Âçnh Huáún = 73 = ÂHBKÂN
4. Giaïo trçnh VÁÛT LYÏ KIÃÚN TRUÏC 3/ QUANG THÄNG - CÆÅÌNG ÂÄÜ SAÏNG : aa//a/ QQuuQuangQu ang thäng: Khi nghiãn cæïu kyî thuáût aïnh saïng, khäng thãø ngæìng laûi åí caïc âaûi læåüng váût lyï maì phaíi liãn hãû våïi chuïng våïi caím æïng cuía màõt ngæåìi, tæïc laì våïi âäü tháúy V( λ) vaì V'( λ). Nghéa laì quang thäng chè laì pháön bæïc xaû nàòm trong phaûm vi nhçn tháúy cuía màõt ngæåìi. Quang thäng coï thãø coï phäø liãn tuûc, hoàûc daûng âæåìng, daûng häùn håüp: ϕλ ϕλ ϕλ λ λ λ a- daûng âæåìng b- liãn tuûc c- häùn håüp Hçnh 5: Phán bäú phäø quang thäng Trë säú cuía quang thäng: dΦ λ2 Φ = = K.ϕ V. (λ) => Φ = K ϕ V. (λ).dλ λ dλ eλ ∫ eλ λ1 Φλ : quang thäng trong âoaûn bæåïc soïng λ. Φ : quang thäng toaìn pháön. K : hãû säú thæûc nghiãûm: K = 680. Âån vë quang thäng laì lumen , viãút tàõt laì [lm]. Lumen laì quang thäng do mäüt nguäön saïng âiãøm coï cæåìng âäü 1 cadela phán bäú âãöu trong goïc khäúi 1 stãradian taûo ra. Giåïi haûn aïnh saïng nhçn tháúy: λ1 = 0,38 µm ; λ2 = 0,78 µm. ,0 78 Φ = 680. ∫ϕeλ V. (λ).dλ ,0 38 Nãúu quang thäng coï daûng phäø khäng liãn tuûc: n Φ = 680.∑ϕeλi V. (λi ) i=1 BIÃØU ÂÄÖ PHÁN BÄÚ QUANG THÄNG CUÍA MÄÜT NGUÄÖN: Biãøu âäö cho ta biãút phán bäú quang thäng trong khäng gian. Do váûy khi cáön biãút mäüt quang thäng phaït ra trong mäüt goïc khäúi naìo âoï, ta chè viãûc âoüc tè lãû % trãn biãøu âäö. Trong vê duû åí hçnh 6, säú % quang thäng phaït ra trong mäüt goïc khäúi giåïi haûn båíi 2 màût phàóng xuyãn tám (50 o) vaì (60 o) laì: 65% - 48% = 17%. Ta coï thãø nháûn tháúy ràòng trãn 90 o, khäng coï bæïc xaû aïnh saïng. Quang thäng phaït ra bàòng 84% quang thäng sæí duûng (täøn tháút). Nhæ váûy, hiãûu suáút cuía nguäön laì 0,84. Nguyãùn Âçnh Huáún = 74 = ÂHBKÂN
5. Giaïo trçnh VÁÛT LYÏ KIÃÚN TRUÏC 100% 84% 65% 48% θ 60° 50° 0% 50° 60° 90° 180° Hçnh 6: Xaïc âënh læåüng quang thäng giåïi haûn trong goïc heûp Biãøu âäö naìy coï thãø duìng âãø xaïc âënh hiãûu suáút cuía caí nguäön vaì âeìn, âãø tçm tè lãû quang thäng phaït ra åí trãn vaì dæåïi màût phàóng nàòm ngang, hoàûc âãø xaïc âënh quang thäng truyãön âi trong mäüt goïc khäúi naìo âoï. Vê duû vãö 3 loaûi biãøu âäö cuía 3 loaûi âeìn: Hçnh 7: Biãøu âäö quang thäng cuía mäüt säú loaûi âeìn Caïc biãøu âäö naìy âæåüc láûp cho mäüt quang thäng chuáøn laì 1000 lm. Nãúu læåüng aïnh saïng phaït ra laì 2500lm thç quang thäng phaït ra trong goïc khäúi giåïi haûn bàòng (50 0) aì (60 o) seî laì: 0,17 × 2500 = 425 lm. bb//b/ Cæåìng âäü saïng: Cuîng nhæ trong træåìng håüp bæïc xaû noïi chung, quang thäng coï thãø khäng phán bäú âãöu trong khäng gian. Âãø âaïnh giaï quang thäng trãn mäüt hæåïng nháút âënh, ngæåìi ta duìng cæåìng âäü saïng , tæång æïng våïi cæåìng âäü bæïc xaû. Cæåìng âäü saïng laì quang thäng d Φ phaït ra trong goïc khäúi vä cuìng beï d ω maì âènh laì nguäön saïng: dΦ I= , [cd]. dω Nguyãùn Âçnh Huáún = 75 = ÂHBKÂN
6. Giaïo trçnh VÁÛT LYÏ KIÃÚN TRUÏC Nhæ váûy, cæåìng âäü saïng la ì máût âäü khäng gian cuía quang thäng theo hæåïng truìng våïi truûc cuía goïc khäúi d ω. Âån vë âo cæåìng âäü saïng laì cadela 1, viãút tàõt laì [cd]. Uíy ban âo læåìng quäúc tãú (1948) âënh nghiaî âån vë aïnh saïng cå baín naìy nhæ sau: ” Cadela laì cæåìng âäü saïng, âo theo phæång vuäng goïc våïi màût phàóng cuía màût phaït bæïc xaû lyï tæåíng (âen tuyãût âäúi) coï diãûn têch bàòng 1/600.000 m 2 åí nhiãût âäü T=2046 oK (nhiãût âäü âäng cuía platin) dæåïi aïp suáút 101.325 pascan (N/m 2). Caïc nguäön saïng gàûp trong thæûc tãú noïi chung coï cæåìng âäü saïng khäng nhæ nhau theo caïc hæåïng. Vç váûy, khi noïi cæåìng âäü saïng phaíi liãn kãút noï våïi hæåïng naìo âoï trong khäng gian. Tæì mäüt nguäön saïng âiãøm, nãúu ta veî nhæîng vectå cæåìng âäü saïng theo caïc hæåïng khäng gian, räöi näúi liãön âáöu muït caïc vectå âoï bàòng mäüt màût liãn tuûc, ta coï hçnh thãø tràõc quan cuía nguäön (hçnh veî). I, (cd ) 50 40 30 20 10 α , (âäü) 40 80 100 120 Hçnh 8: Biãøu âäö cæåìng âäü aïnh saïng cuía boïng âeìn Vê duû vãö cæåìng âäü saïng cuía 2 loaûi âeìn: Hçnh 9: Biãøu âäö cæåìng âäü saïng cuía mäüt säú loaûi âeìn 1 Cadela=tiãöng Latinh, nghéa laì âeìn saïp (nãön). Cadela khäng låïn. Mäüt boïng âeìn nung saïng 75W coï thãø phaït ra 100cd theo hæåïng saïng nháút Nguyãùn Âçnh Huáún = 76 = ÂHBKÂN
7. Giaïo trçnh VÁÛT LYÏ KIÃÚN TRUÏC Træåìng håüp hçnh thãø tràõc quang khäng âäúi xæïng thç mäùi veïc tå cæåìng âäü saïng phaíi âënh vë bàòng 2 goïc α vaì β , giäúng hãût kinh âäü vaì vé âäü. Ngæåìi ta cäú âënh mäüt truûc âi qua nguäön saïng vaì láúy mäüt màût phàóng qua truûc âoï laìm màût phàóng kinh âäü gäúc β=0 (hçnh veî). Caïc màût phàóng kinh âäü càõt trãn màût hçnh thãø tràõc quang nhæîng âæåìng biãøu diãùn âáöu muït vectå cæåìng âäü saïng coï kinh âäü β=const. Viãûc coìn laûi âënh vë vectå bàòng goïc vé âäü α. Træåìng håüp naìy, cæåìng âäü saïng thæåïng kyï hiãûu I( α,β). Biãøu âäö cæåìng âäü saïng cuía caïc nguäön khäng âäúi xæïng theo toüa âäü cæûc seî gäöm mäüt hoü âæåìng kinh âäü β=0, β=β1, O O 0 90 20 80 O 40 αi 60 70 O αi 80 60 O 100 β2 120 50 O β1 0O 10 O 20 O 30 O 40 O β=0 Hçnh 10: Biãøu âäö cæåìng âäü saïng cuía nguäön âäúi xæïng theo khäng gian O 4/ ÂÄÜ CHOÏI - ÂÄÜ ROÜI : aa//a/ Âäü choïi: ω Haîy quan saït mäüt bãö màût âæåüc chiãúu saïng tràõng tæì mäüt âiãøm O trong khäng gian. (Bãö màût naìy giäúng nhæ mäüt nguäön thæï cáúp vç noï phaín chiãúu laûi aïnh saïng vãö phêa ngæåìi quan saït åí âiãøm O). A Vê duû quan saït quyãøn saïch âàût trãn baìn. 1 A Luïc naìy, âäü choïi cuía quyãøn saïch cao hån âäü choïi cuía baìn. Baìn täúi hån vaì phaín xaû keïm hån. Hçnh 11: Nguäön thæï cáúp phaït sinh âäü choïi Khi ta âoüc saïch, chênh sæû khaïc biãût vãö âäü choïi cuía chæî (mæûc âen) vaì âäü choïi cuía giáúy giuïp ta âoüc âæåüc chæî (tæång phaín). Trong træåìng håüp naìy, âäü choïi trung bçnh cuía tåì giáúy in chè coï taïc duûng vãö tiãûn nghi nhçn. Âäü choïi cuía màût phaït aïnh saïng laì máût âäü cuía cæåìng âäü saïng trãn mäüt pháön tæí vä cuìng beï cuía noï, vuäng goïc våïi hæåïng quan saït. Hçnh 12: Âäü choïi quyãøn saïch vaì baìn Nguyãùn Âçnh Huáún = 77 = ÂHBKÂN
8. Giaïo trçnh VÁÛT LYÏ KIÃÚN TRUÏC ε A ε dA 1 A1 A1 n Hçnh 13: Vi phán bãö màût x aïc âënh âäü choïi Nãúu hæåïng quan saït coï goïc ε våïi phaïp tuyãún n cuía màût phaït saïng, thç âäü choïi tênh theo cäng thæïc: dIε L ε = cosε.dA1 dI ε : cæåìng âäü saïng theo hæåïng ε. dA 1 : diãûn têch màût phaït saïng. Phæång trçnh trãn coï thãø viãút dæåïi daûng: 2 d Φε Lε = cosε.dA1 d. ω 2 d Φε : quang thäng phaït theo hæåïng ε tæì diãûn têch vä cuìng beï dA 1 trong giåïi haûn goïc khäúi d ω maì truûc truìng våïi hæåïng ε. Nãúu âäü choïi laì hàòng säú theo moüi hæåïng: dΦ = .L dA1 ∫cosε d. ω = π .L. dA1 baïn cáöu Âäü choïi cuía váût quan saït xaïc âënh caím giaïc nhçn tháúy cuía màõt, cho nãn âaûi læåüng L coï vai troì quan troüng trong khi nghiãn cæïu khoa hoüc vãö nhçn tháúy. Âån vë âäü choïi laì cadela trãn meït vuäng [cd/m 2]. Âån vë cuî laì nit = 1cd/m 2 =1 nt. 2 bb//b/ Âäü roüi : Âäü roüi duìng âãø âaïnh giaï tçnh hçnh quang thäng åí mäüt khoaíng caïch naìo âoï (taûi màût nháûn aïnh saïng). Âäü roüi taûi mäüt âiãøm cuía diãûn têch nháûn aïnh saïng laì máût âäü quang thäng trãn mäüt diãûn têch vä cuìng beï bao quang âiãøm áúy . Tæïc laì: 2 Âån vë âäü choïi cd/m 2 khaï nhoí. Chàóng haûn, âäü choïi cuía nhæîng âaïm máy tràõng trãn báöu tråìi næåïc ta vãö muìa heì khi tråìi nàõng vaìo khoaíng 30.000 cd/m 2. Nguyãùn Âçnh Huáún = 78 = ÂHBKÂN
9. Giaïo trçnh VÁÛT LYÏ KIÃÚN TRUÏC dΦ E = , [lx]. dA 2 dA 2 : diãûn têch màût nháûn bæïc xa.û S Âån vë âo âäü roüi laì lux 3, viãút tàõt laì lx . Lux laì âäü roüi do quang thäng bàòng 1lumen chiãúu âãún vaì phán bäú n α âãöu trãn màût nháûn coï diãûn têch 1 m 2. ω [lm] M [lx] = dA2 [m 2 ] Hçnh 14: Vi phán bãö màût xaïc âënh âäü roüi Nãúu quang thäng chiãúu âãún phán bäú âãöu trãn diãûn têch nháûn aïnh saïng thç âäü roüi trung bçnh taûi âoï seî tênh theo cäng thæïc: Φ E = , [lx] A 2 Φ : âo bàòng lumen. 2 A2 : diãûn têch âæåüc chiãúu saïng [m ]. dA Vç dΦ = I.dω vaì dω = 2 cosα nãn cäng thæïc coï thãø viãút dæåïi daûng: r 2 dA .cosα .I 2 dΦ r2 .I cosα E = = = 2 dA2 dA2 r dA 2 : diãûn têch âæåüc chiãúu saïng. r : khoaíng caïch tæì nguäön âãún âiãøm M trãn diãûn têch chiãúu saïng. α : goïc cuía tia saïng våïi phaïp tuyãún diãûn têch âæåüc chiãúu saïng. Nãúu tia saïng vuäng goïc våïi màût âæåüc chiãúu saïng ( α = 0 → cos α = 1) thç: I E = r2 Âäü roüi khäng phuû thuäüc vaìo baín cháút bãö màût vaì khäng phuû thuäüc vaìo hæåïng tæì âoï quang thäng tåïi chiãúu xuäúng bãö màût naìy. Do váûy, âäü roüi cuía quyãøn saïch cuîng giäúng nhæ âäü roüi cuía bãö màût giaï cuía noï. IIIIII CAÏC TÊNH CHÁÚT QUANG HOÜC CUÍA VÁÛT LIÃÛU Khi aïnh saïng chiãúu âãún mäüt váût, seî xuáút hiãûn caïc thaình pháön khaïc nhau nhæ hçnh veî: - Mäüt pháön seî phaín xaû tråí laûi: Φρ. - Mäüt pháön seî xuyãn qua: Φτ. - Mäüt pháön seî bë háúp thu: Φα. 3 Anh, Myî duìng âån vë âäü roüi foot-candle , 1fc = 10,76 lx. Lux laì mäüt âån vë nhoí. Aïnh saïng tràm ràòm khoaíng 0,2 lx. Cáy âeìn hoa kyì nhoí trãn màût baìn 3-5 lx. Âäü roüi cáön thiãút âãø âoüc saïch êt nháút laì 20 lx, bçnh thæåìng phaíi trãn 50 lx. Âäü roüi taûi màût âáút ngoaìi tråìi ngaìy nàõng to muìa heì næåïc ta luïc giæîa træa âãún 90.000 lx. Nguyãùn Âçnh Huáún = 79 = ÂHBKÂN
10. Giaïo trçnh VÁÛT LYÏ KIÃÚN TRUÏC Våïi ρ, τ, α laì caïc hãû säú phaín xaû, xuyãn suäút vaì háúp thu cuía váût, tênh theo [%]. Φρ  ρ =  Φ Φ  Φ Φ  ρ τ = τ  ⇒ ρ + τ + α = 1. Φ  Φα  α =  Φ  Φα Φτ Hçnh 15: Aïnh saïng truyãön qua kãút cáúu 1/ TÊNH CHÁÚT PHAÍN XAÛ AÏNH SAÏNG CUÍA BÃÖ MÀÛT VÁÛT LIÃÛU : Aïnh saïng laì phäø cuía nhiãöu tia saïng ( λ khaïc nhau). Trong nghiãn cæïu chuyãn sáu → phaíi xaïc âënh hãû säú phaín xaû âån sàõc ρ(λ). Φ (λ) ρ()λ = ρ Φ()λ Φρ(λ) : quang thäng phaín xaû trong lán cáûn λ. Φ(λ) : quang thäng tåïi trong lán cáûn λ.
    Phaín xaû âån hæåïng (gæång): Hçnh 16: Phaín xaû âån hæåïng i r Goïc tåïi i = goïc phaín xaû r
    Phaín xaû khuãúch taïn: Io n Iα α a- phaín xaû khäng hoaìn toaìn b- phaín xaû hoaìn toaìn Hçnh 17: Phaín xaû khuãúc h taïn Biãøu âäö trãn thãø hiãûn âæåìng cong näúi vectå cæåìng âäü saïng. Loaûi naìy thæåìng gàûp åí caïc tráön nhaì maìu tràõng âuûc. Khi ta chiãúu saïng vaìo 1 miãúng giáúy tháúm maìu tràõng hoàûc låïp tuyãút måïi råi, seî coï sæû khuãúch taïn hoaìn toaìn, vç bãö màût cuía noï coï seî coï âäü choïi âãöu trãn táút caí caïc hæåïng quan saït. Nguyãùn Âçnh Huáún = 80 = ÂHBKÂN
11. Giaïo trçnh VÁÛT LYÏ KIÃÚN TRUÏC Luïc naìy, phán bäú cæåìng âäü phán bäú theo âënh luáût Lambe: I()α = Io .cosα I()α I()α Io .cosα Io Do âoï : L()α = = = = = const Sa .S cosα .S cosα S
    Phaín xaû häùn håüp: Loaûi naìy thæåìng gàûp trong thæûc tãú. Noï taûo ra nguäön thæï cáúp. Hçnh 18: Phaín xaû häùn håüp 2/ TÊNH CHÁÚT XUYÃN SAÏNG : Aïnh saïng xuyãn qua váût seî âæåüc xaïc âënh bàòng hãû säú xuyãn saïng τ, noï seî thay âäøi tuìy thuäüc vaìo goïc tåïi cuía tia saïng vaì thaình pháön phäø cuía caïc tia tåïi.
    Sæû xuyãn saïng âënh hæåïng: Xuyãn saïng âënh hæåïng xaíy ra khi caïc tia saïng âi ra khoíi váût maì khäng thay âäøi hæåïng. Âoï laì váût liãûu trong suäút (kênh). Hçnh 19: Xuyãn saïng âënh hæåïng
    Sæû xuyãn saïng khuãúch taïn: Khi ra khoíi váût, noï khuãúch taïn vãö moüi hæåïng. Træåìng håüp lyï tæåíng laì khuãúch taïn hoaìn toaìn våïi âæåìng xuyãn saïng laì mäüt màût cáöu, coï âäü choïi âäöng âãöu moüi hæåïng. Xuyãn suäút khuãúch taïn coï taïc duûng giaím âæåüc âäü choïi quaï låïn. Trãn phæång diãûn kyî thuáût, ta coï váût liãûu xuyãn suäút Hçnh 20: Xuyãn saïng khuãúch taïn khuãúch taïn bàòng caïch taïc âäüng hoïa hoüc hoàûc cå hoüc lãn bãö màût âi ra (thuíy tinh måì) hoàûc träün vaìo váût liãûu nhæîng haût nhoí (bäüt) maìu tràõng taûo sæû khuãúch taïn ngay trong váût liãûu. Hçnh 21: Hai phæång phaïp taûo khuãúch taïn qua kênh Nguyãùn Âçnh Huáún = 81 = ÂHBKÂN
12. Giaïo trçnh VÁÛT LYÏ KIÃÚN TRUÏC
    Sæû xuyãn saïng häùn håüp: Træåìng håüp naìy hay gàûp trong thæûc tãú. Noï kãút håüp sæû xuyãn saïng træûc tiãúp vaì khuãúch taïn. Våïi boïng âeìn, ta khäng thãø phán âënh chênh xaïc dáy toïc nhæng coï thãø xaïc âënh vë trê cuía noï. Hçnh 22: Xuyãn saïng häùn håüp ÂÄÖ THË BIÃØU THË SÆÛ HÁÚP THUÛ, PHAÍN XAÛ & XUYÃN SAÏNG : Hãû säú Caïc hãû säú naìy phuû thuäüc vaìo goïc tåïi i cuía aïnh 1 saïng: α α + ρ + τ = 1 (100%) ρ α : hãû säú háúp thu. ρ : hãû säú phaín xaû. τ τ : hãû säú xuyãn suäút. Goïc tåïi i 0 o o 0 90 Hçnh 23: Âäö thë xaïc âënh hãû säú háúp thuû, phaín xaû vaì xuy ãn saïng Nguyãùn Âçnh Huáún = 82 = ÂHBKÂN
13. Giaïo trçnh VÁÛT LYÏ KIÃÚN TRUÏC III TIÃU CHUÁØN CHIÃÚU SAÏNG TÆÛ NHIÃN 1/ NGUÄÖN SAÏNG TÆÛ NHIÃN : Nguäön saïng tæû nhiãn bao gäöm 3 thaình pháön: - Aïnh saïng træûc tiãúp cuía màût tråìi ( træûc xaû). - Aïnh saïng taïn xaû cuía báöu tråìi. - Aïnh saïng phaín xaû tæì bãö màût âáút, cáy cäúi, cäng trçnh, aa//a/ Aïnh saïng træûc xaû: Træûc xaû laì bæïc xaû màût tråìi do caïc tia nàõng xuyãn qua khê quyãøn chiãúu træûc tiãúp xuäúng màût âáút. Khi xuyãn qua khê quyãøn mäüt pháön nàng læåüng cuía tia bæïc xaû màût tråìi bë khuãúch taïn vaì máút huït, nãn cæåìng âäü cuía noï giaím âi. Såí dé coï hiãûn tæåüng naìy laì vç khê quyãøn thæåìng khäng trong suäút, ngæåìi ta âaïnh giaï noï bàòng hãû säú trong suäút p.
    Âäü roüi cuía aïnh saïng træûc xaû lãn màût phàóng vuäng goïc våïi tia nàõng:  1  2 E = S .  p. m .η , [lx] s o  d  s So : hàòng säú bæïc xaû màût tråìi: S o = 1,94 [kcal/cm 2.phuït]. d : khoaíng caïch tæì màût tråìi âãún traïi âáút taûi thåìi âiãøm tênh toaïn [âån vë thiãn vàn]. p : hãû säú trong suäút cuía khê quyãøn. m : khäúi læåüng khê quyãøn taûi thåìi âiãøm tênh toaïn. ηs : hãû säú chuyãøn âäøi aïp duûng cho træûc xaû khi tråìi ho nàõng vaì quang máy. M β Ao β n
    Âäü roüi cuía aïnh saïng træûc xaû lãn màût phàóng â nàòm ngang: Hæåïng Nam E 's = Es .sin h o , [lx] Hçnh 1: Âäü roüi cuía træûc xaû lãn caïc bãö màût ho : âäü cao màût tråìi. Nguyãùn Âçnh Huáún = 83 = ÂHBKÂN
14. Giaïo trçnh VÁÛT LYÏ KIÃÚN TRUÏC
    Âäü roüi cuía aïnh saïng træûc xaû lãn màût phàóng thàóng âæïng: E ''s = Es .cos h o .cosβ , [lx] β : goïc phæång vë cuía màût tråìi so våïi phæång vë màût âæïng: β = A o - βâ . Ao : goïc phæång vë cuía màût tråìi. βâ : goïc phæång vë cuía màût âæïng. bb//b/ Aïnh saïng taïn xaû: Aïnh saïng màût tråìi chiãúu xuäúng, bë taïc âäüng háúp thu vaì khuãúch taïn maûnh cuía caïc pháön tæí khäng khê vaì caïc haût lå læíng (máy, muì, buûi, caït, khoïi, ), chuïng laìm giaím nàng læåüng màût tråìi chiãúu xuäúng nhæng laûi coï khaí nàng phaït xaû tråí laûi taûo nãn aïnh saïng taín xaû âãø chiãúu saïng cho caïc cäng trçnh kiãún truïc. Do váûy khi tråìi coï máy thç cæåìng âäü taïn xaû låïn hån khi tråìi quang máy. Åí næåïc ta âaî coï nhiãöu traûm khê tæåüng âaî quan tràõc taïn xaû báöu tråìi, ngæåìi ta thaình láûp thaình biãøu âäö phán bäú têch luîy cæåìng âäü taïn xaû màût tråìi trãn màût phàóng nàòm ngang D [calo/cm 2]. 1,0 0,8 Hçnh 2: Biãøu âäö têch luyî cæåìng âäü 0, 6 bæïc xaû màût tråìi trãn màût phàóng ngang 0, 4 Coï nàõng Khäng coï nàõng 0, 2 0 0,5 1,0 Tæì biãøu âäö xaïc âënh âæåüc trë säú bæïc xaû khuãúch taïn trãn màût phàóng ngang D tæì âoï ta coï thãø suy ra aïnh saïng taïn xaû 50 báöu tråìi theo cäng thæïc: 45 E D = D.ηD , [lx]. 40 7 K, lux K, ηD : hãû säú chuyãøn âäøi bæïc xaû 6 ra aïnh saïng aïp duûng cho taïn 35 5 xaû → tra baíng. 30 10 11 4 2 1 Âãø thuáûn tiãûn ngæåìi 25 1 3 12 ta láûp thaình biãøu âäö âãø tra. 20 Tæì biãøu âäö ta coï thãø biãút 15 âæåüc giåì naìo thç duìng âæåüc 8 10 aïnh saïng tæû nhiãn âãø chiãúu 9 saïng maì khäng cáön aïnh saïng 5 nhán taûo. Âaïnh giaï bàòng âäü 0 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 roüi tåïi haûn E th . Âäü roüi tåïi haûn giåì laì âäü roüi ngoaìi tråìi khi bàõt Hçnh 3: Biãøu âäö âäü roüi aïnh saïng taín xaû trãn màût nàòm ngang âáöu tàõt aïnh saïng nhán taûo vaì taûi Haì näüi Nguyãùn Âçnh Huáún = 84 = ÂHBKÂN
15. Giaïo trçnh VÁÛT LYÏ KIÃÚN TRUÏC duìng aïnh saïng tæû nhiãn. Eth = E nt : e Ent : tiãu chuáøn chiãúu saïng nhán taûo. e : hãû säú chiãúu saïng tæû nhiãn. 2/ HÃÛ SÄÚ CHIÃÚU SAÏNG TÆÛ NHIÃN: Hãû säú chiãúu saïng tæû nhiãn biãøu thë læåüng aïnh saïng ban ngaìy ngoaìi tråìi âæåüc sæí duûng âãø chiãúu saïng trong nhaì. Hãû säú chiãúu saïng tæû nhiãn taûi mäüt âiãøm M cuía màût phàóng lao âäüng trong phoìng laì tè säú giæîa âäü roüi aïnh saïng tæû nhiãn taûi âiãøm âoï våïi âäü roüi aïnh saïng tæû nhiãn taûi màût phàóng nàòm ngang ngoaìi tråìi luïc âoï: E M e M = .100% E bt EM : âäü roüi taûi âiãøm M trong phoìng. Ebt : âäü roüi do aïnh saïng taïn xaû cuía báöu tråìi taûo nãn taûi màût phàóng nàòm ngang ngoaìi tråìi. Aïnh saïng tæû nhiãn bãn trong mäüt phoìng gäöm 3 thaình pháön: thaình pháön træûc tiãúp, thaình pháön giaïn tiãúp bãn ngoaìi, thaình pháön giaïn tiãúp bãn trong.
    Thaình pháön træûc tiãúp : gäöm aïnh saïng træûc xaû, aïnh saïng taïn xaû. Quan troüng nháút laì aïnh saïng taïn xaû, vç noï chiãúu saïng våïi báút kyì thåìi tiãút naìo vaì êt mang theo læåüng nhiãût vaìo phoìng.
    Thaình pháön giaïn tiãúp bãn ngoaìi : gäöm aïnh saïng phaín xaû tæì bãö màût âáút vaì caïc cäng trçnh kiãún truïc, thaình pháön naìy ráút âaïng kãø nhæng khäng thæåìng xuyãn.
    Thaình pháön giaïn tiãúp bãn trong : gäöm aïnh saïng phaín xaû nhiãöu láön tæì caïc bãö màût bãn trong. Thaình pháön naìy âaïng kãø taûi caïc phoìng nhoí, caïc bãö màût coï hãû säú phaín xaû cao, coï taïc duûng náng mæïc saïng âäöng âãöu trong phoìng. Û Cäng trçnh âäúi diãûn M Hçnh 4: Caïc thaình pháön chiãúu saïng tæû nhiãn cho nhaì Ba thaình pháön trãn biãøu thë trong hãû säú chiãúu saïng tæû nhiãn qua 3 hãû säú chiãúu saïng: e = e bt + e ng + e tr Nguyãùn Âçnh Huáún = 85 = ÂHBKÂN
16. Giaïo trçnh VÁÛT LYÏ KIÃÚN TRUÏC e : hãû säú chiãúu saïng toaìn pháön taûi âiãøm quan saït. ebt : hãû säú chiãúu saïng do aïnh saïng báöu tråìi gáy træûc tiãúp: e bt = e træûc xaû + e taïn xaû . eng : hãû säú chiãúu saïng do thaình pháön giaïn tiãúp bãn ngoaìi gáy nãn: e ng = e c.t.kiãún truïc + e màût âáút . etr : hãû säú chiãúu saïng do thaình pháön giaïn tiãúp bãn trong gáy nãn: e tr = e faín xaû. Cå såí chênh âãø thiãút kãú vaì tênh toaïn chiãúu saïng tæû nhiãn laì Tiãu chuáøn Nhaì næåïc vãö hãû säú chiãúu saïng tæû nhiãn vaì mäüt säú qui âënh khaïc. Khi xaïc âënh tiãu chuáøn, phaíi dæûa vaìo âàûc âiãøm khê háûu aïnh saïng cuía caïc âëa phæång trong næåïc, âäöng thåìi coï sæû kãút håüp chàût cheî våïi tiãu chuáøn chiãúu saïng nhán taûo, laìm thãú naìo táûn duûng âæåüc nguäön saïng tæû nhiãn tæång âäúi reí tiãön vaì coï âàûc tênh vãû sinh sinh thaïi æu viãût hån aïnh saïng nhán taûo nhiãöu, âãø haû giaï thaình saín pháøm, haû chi phê sinh hoaût, tiãút kiãûm nàng læåüng âiãûn, baío âaím âiãöu kiãûn lao âäüng nghè ngåi täút cho con ngæåìi. Nhaì næåïc ta âaî láûp thaình baíng phán loaûi phoìng theo cáúp chiãúu saïng vaì baíng qui âënh 6 cáúp lao âäüng cuía màõt tuìy theo mæïc âäü chênh xaïc. Baíng 1: tiãu chuáøn chiãúu saïng tæû nhiãn: Cáúp Loaûi cäng viãûc trong phoìng Tiãu chuáøn chiãúu saïng chiãúu Tênh cháút cäng viãûc Váût phán biãût bàòng CS qua cæía maïi CS qua cæía säø e min 4 saïng màõt [mm] hay häùn håüp e tb I Âàûc biãût chênh xaïc ≤ 0,1 7% 2,5% II Chênh xaïc cao > 0,1 - 0,3 4,9% 1,4% III Chênh xaïc > 0,3 - 1,0 3,5% 1,0% IV Chênh xaïc væìa > 1,0 - 10 2,1% 0,7% V Thä > 10 2,0% 0,5% VI Viãûc chè yãu cáöu quan saït 1,0% 0,25% chung maì khäng cáön phán biãût chi tiãút IIIIII TÊNH TOAÏN CHIÃÚU SAÏNG TÆÛ NHIÃN Viãûc thiãút kãú chiãúu saïng tæû nhiãn gäöm 2 bæåïc:  Så phaïc vë trê vaì kêch thæåïc caïc cæía chiãúu saïng.  Kiãøm tra laûi hãû säú chiãúu saïng tæû nhiãn taûi mäüt säú âiãøm cáön thiãút trong phoìng. 1/ ÂÀÛC TÊNH CHIÃÚU SAÏNG CUÍA CAÏC LOAÛI CÆÍA : aa//a/ Cæía säø:  Âàûc tênh cæía säø: Cæía säø duìng åí háöu hãút caïc loaûi nhaì, khaí nàng chiãúu saïng tuyì thuäüc chuí yãúu vaìo vë trê vaì hçnh daïng, kêch thæåïc cuía noï. n ∑ei 4 Hãû säú chiãúu saïng trung bçnh: ; n : säú âiãøm xaïc âënh caïc hãû säú e . e = i=1 i tb n Nguyãùn Âçnh Huáún = 86 = ÂHBKÂN
17. Giaïo trçnh VÁÛT LYÏ KIÃÚN TRUÏC  Cæía heûp, cao, khäng che nàõng: - Aïnh saïng khäng âãöu (gáön cæía cao hån). - Aïnh saïng vaìo sáu hån.  Cæía heûp, cao, coï che nàõng: - Aïnh saïng phán bäú âãöu hån.  Cæía räüng, tháúp: - Taûo ra mäi træåìng aïnh saïng væìa phaíi, âãöu hån. - Chi phê che nàõng êt hån. - Aïnh saïng vaìo khäng sáu.  Cæía âàût trung bçnh (báûu cæía ngang våïi màût phàóng lao âäüng): - Aïnh saïng phán bäú khaï âãöu trãn màût phàóng laìm viãûc.  Cæía âàût cao: - Aïnh saïng vaìo sáu hån. - Phêa saït tæåìng bãn coï cæía → aïnh saïng keïm. - Tàng aïnh saïng cho tráön phaín xaû. Cæía säø âaím baío váún âãö chiãúu saïng cho caïc thiãút bë trong phoìng, nhæng cáön læu yï hiãûn tæåüng boïng âäø cuía caïc thiãút bë. Âãø traïnh hiãûn tæåüng naìy nãn kãút håüp haìi hoaì våïi chiãúu saïng tæì cæía maïi.  Kêch thæåïc cæía säø: Âæåüc xaïc âënh theo cäng thæïc sau: Scs e tc .ηcs 100. = K. fx Sc τo r. 1 2 Scs , S c : diãûn têch cuía cæía säø vaì cuía saìn, [m ]. etc : hãû säú chiãúu saïng tæû nhiãn tiãu chuáøn. ηcs : chè säú aïnh saïng cuía cæía säø, phuû thuäüc B/h 1 vaì L 1/B → tra baíng 2. τo : hãû säú xuyãn suäút aïnh saïng toaìn pháön cuía cæía → tra tæì baíng 5 âãún baíng 10 (trang 88). r1 : hãû säú tàng aïnh saïng nhåì phaín xaû nhiãöu láön bãn trong → tra baíng 3. Kfx : hãû säú kãø âãún aính hæåíng kiãún truïc âäúi diãûn → tra baíng 4. Baíng 2: chè säú aïnh saïng cuía cæía säø ( ηηηcs ): L B/ h 1 1 B 1 1,5 2 3 4 5 7,5 10 ≥ 4 6,5 7 7,5 8 9 10 11 12,5 3 7,5 8 8,5 9,6 10 11 12,5 14 2 8,5 9 9,5 10,5 11,5 13 15 17 1,5 9,5 10,5 13 15 17 19 21 23 1 11 13 16 18 21 25 26,5 29 0,5 18 23 31 37 45 54 66 - B : chiãöu sáu phoìng, [m]. Nguyãùn Âçnh Huáún = 87 = ÂHBKÂN
18. Giaïo trçnh VÁÛT LYÏ KIÃÚN TRUÏC L1 : chiãöu daìi phoìng, [m]. h1 : âäü cao tæì màût phàóng lao âäüng âãún meïp trãn cuía cæía säø, [m]. Baíng 3: hãû säú tàng aïnh saïng nhåì phaín xaû nhiãöu láön bãn trong (r 1): B ftb = 0,5 ftb = 0,3 Chiãúu saïng L L L L L L h 1 = 5,0 1 = 1 1 ≥ 2 1 = 5,0 1 = 1 1 ≥ 2 1 B B B B B B 1 bãn 2,1 1,9 1,5 1,4 1,3 1,2 Tæì 1 âãún 5 2 bãn 1,35 1,25 1,15 1,1 1,1 1,1 1 bãn 3,8 3,3 2,4 2,8 2,4 1,8 >1,5 âãún 2,5 2 bãn 1,8 1,45 1,25 1,25 1,15 1,1 1 bãn 7,2 5,4 4,3 2,6 2,2 1,7 >2,5 âãún 4 2 bãn 1,5 1,4 1,25 1,2 1,1 1,1 B : chiãöu räüng phoìng, [m]. L1 : chiãöu daìi phoìng, [m]. h1 : âäü cao tæì màût phàóng lao âäüng âãún meïp trãn cuía cæía säø, [m]. Baíng 4: hãû säú kãø âãún aính hæåíng kiãún truïc âäúi diãûn (K fx ): L/H 0,5 1 1,5 2 ≥ 3 Kfx 1,7 1,4 1,2 1,1 1,0 L : khoaíng caïch tæì cäng trçnh âäúi diãûn âãún cæía säø, [m]. H : chiãöu cao cäng trçnh âäúi diãûn, [m]. bb//b/ Cæía maïi:  Âàûc tênh cæía maïi: Cæía maïi âæåüc sæí duûng khi nhaì coï bãö ngang räüng hoàûc kháøu âäü nhaì låïn maì cæía säø khäng âaïp æïng näøi yãu cáöu chiãúu saïng. Loaûi cæía naìy khoï che nàõng træûc xaû vaì che mæa, nhæng coï låüi vãö màût thäng gioï tæû nhiãn dæåïi taïc duûng cuía nhiãût thæìa. Cæía maïi nãn bäú trê åí hæåïng Bàõc vaì Nam vaì cáön coï kãút cáúu che nàõng.  Cæía hçnh chæî nháût: - Tàng hãû säú chiãúu saïng lãn 5% khi kêch thæåïc âaî täúi æu: Sc/S s =35% (æïng våïi træåìng håüp khäng che nàõng. - Tàng lãn 2,5-4% (æïng våïi træåìng håüp coï che nàõng). Hçnh 5: cæía maïi hçnh chæî nháût  Cæía hçnh ràng cæa: - Hãû säú chiãúu saïng tàng 7% khi kêch thæåïc âaî täúi æu (æïng våïi træåìng håüp khäng che nàõng). - Tàng lãn 3,5-5,5% (æïng våïi træåìng håüp coï che nàõng). Hçnh 6: cæía maïi hçnh ràng cæa Nguyãùn Âçnh Huáún = 88 = ÂHBKÂN
19. Giaïo trçnh VÁÛT LYÏ KIÃÚN TRUÏC  Kêch thæåïc cæía maïi: S e .η 100. cm = tc cm Ss τo r. 2 Scm , S s : diãûn têch cæía maïi cáön thiãút vaì diãûn têch saìn. etc : hãû säú chiãúu saïng tiãu chuáøn. ηcm : chè säú aïnh saïng cuía cæía maïi → tra baíng 5. r2 : hãû säú tàng aïnh saïng nhåì phaín xaû nhiãöu láön åí trong phoìng → tra baíng 6. τo : hãû säú xuyãn suäút aïnh saïng toaìn pháön cuía cæía maïi: τo = τ1. τ2. τ3. τ4. τ5 τ1 : hãû säú xuyãn suäút aïnh saïng cuía váût liãûu → tra baíng 7. τ2 : tè lãû hao phê aïnh saïng qua khung cæía → tra baíng 8. τ3 : hãû säú hao phê aïnh saïng qua kênh bë báøn → tra baíng 9. τ4 : hãû säú hao phê aïnh saïng vç kãút cáúu chëu læûc → tra baíng 10. τ5 : hãû säú hao phê aïnh saïng qua kãút cáúu che nàõng: - Kãút cáúu che nàõng nàòm ngang: τ5 = 0,6 - 0,95. - Kãút cáúu che nàõng thàóng âæïng: τ5 = 0,7 - 0,95. Baíng 5: chè säú aïnh saïng cuía cæía maïi ( ηηηcm ): Chiãöu daìi phoìng Kiãøu cæía maïi Chiãöu räüng kháøuâäü 1 2 3 Chæî nháût 6,7 4,5 4 Ràng cæa 5 4,3 3,8 Baíng 6: hãû säú tàng aïnh saïng nhåì phaín xaû nhiãöu láön åí trong phoìng (r 2): Säú kháøu âäü trong Hãû säú phaín xaû Hãû säú r 2 khi tè lãû h/L o bàòng: phoìng trung bçnh ϕtb 0,25 0,5 0,75 1 2 0,5 1,35 1,40 1,45 1,50 1,70 1 0,4 1,25 1,30 1,35 1,40 1,60 0,3 1,15 1,20 1,25 1,30 1,40 0,5 1,25 1,30 1,35 1,40 1,50 2 0,4 1,15 1,20 1,25 1,30 1,40 0,3 1,10 1,10 1,10 1,10 1,10 0,5 1,15 1,15 1,15 1,15 1,15 ≥ 3 0,4 1,10 1,10 1,10 1,10 1,10 0,3 1,05 1,05 1,05 1,05 1,05 Baíng 7: hãû säú xuyãn suäút aïnh saïng cuía váût liãûu ( τττ1): Kênh τ1 Kênh τ1 Kênh thæåìng 1 låïp 0,90 Khäúi thuyí tinh 0,50 Kênh hoa vàn 0,60 Kênh hæîu cå trong suäút 0,90 Kênh cäút theïp 0,60 Kênh hæîu cå maìu sæîa 0,60 Nguyãùn Âçnh Huáún = 89 = ÂHBKÂN
20. Giaïo trçnh VÁÛT LYÏ KIÃÚN TRUÏC Kênh maìu sæîa 0,40 Baíng 8: tè lãû hao phê aïnh saïng qua khung cæía ( τττ2): Loaûi kãút cáúu khung τ2 Khung gäù 0,75 Khung theïp, nhäm 0,75 Panen bã täng vaì khäúi thuyí tinh 0,85 Baíng 9: hãû säú hao phê aïnh saïng ( τττ3) qua kênh bë báøn: Mæïc âäü báøn τ3 Báøn âàûc (buûi, khoïi) kênh âæïng 0,65 Báøn væìa (buûi, khoïi) kênh âæïng 0,70 Báøn nheû (buûi) kênh âæïng 0,80 Baíng 10: hãû säú hao phê aïnh saïng ( τττ4) vç kãút cáúu chëu læûc: Mæïc âäü báøn τ4 Vç keìo daìn bàòng theïp 0,90 Daìn vaì voìm bàòng bãtäng cäút theïp 0,80 Vç keìo âàûc chiãöu cao ≥ 0,5m 0,80 Vç keìo âàûc chiãöu cao < 0,5m 0,90 2/ KIÃØM TRA LAÛI HÃÛ SÄÚ CHIÃÚU SAÏNG TÆÛ NHIÃN: Nhæ trãn âaî trçnh baìy, hãû säú chiãúu saïng tæû nhiãn taûi mäüt âiãøm trong phoìng gäöm 3 thaình pháön: - Pháön do báöu tråìi taûo nãn (e bt ). - Pháön do aïnh saïng phaín xaû tæì màût âáút vaì cäng trçnh bãn ngoaìi vaìo (e ng ). - Pháön do phaín xaû nhiãöu láön bãn trong cäng trçnh (e tr ). Hãû säú báöu tråìi e bt laì thaình pháön cå baín cáön phaíi xaïc âënh træåïc tiãn. Z A r M Hçnh 7: Maíng tråìi nhçn tháúy tæì âiãøm M qua cæía säø Nguyãùn Âçnh Huáún = 90 = ÂHBKÂN
21. Giaïo trçnh VÁÛT LYÏ KIÃÚN TRUÏC Viãûc kiãøm tra âæåüc thæûc hiãûn theo phæång phaïp biãøu âäö Danhiluc dæûa trãn 2 âënh luáût: "hçnh chiãúu goïc khäúi " vaì " âäöng daûng ". Hãû säú báöu tråìi laì tè lãû giæîa maíng tråìi nhçn tháúy tæì âiãøm M (cuía màût phàóng lao âäüng) vaì toaìn báöu tråìi, âem chiãúu xuäúng màût phàóng lao âäüng âoï: A cosZ e = bt πr 2 A : diãûn têch maíng tråìi nhçn tháúy tæì âiãøm M (nhçn qua cæía säø). Z : goïc thiãn âènh cuía tám maíng tråìi âoï (tæïc laì tám cæía säø). r : baïn kênh báöu tråìi. Danhiluc phán têch hãû säú e bt âoï thaình 2 hãû säú: e 1 theo hæåïng âæïng (vuäng goïc våïi màût phàóng cæía aïnh saïng), vaì e 2 theo hæåïng nàòm (truìng våïi màût phàóng âi qua âiãøm M vaì tám cæía aïnh saïng), mäùi hãû säú âãöu láúy theo %. Luïc âoï: e bt = e 1.e 2 e1 : xaïc âënh theo biãøu âäö I. e2 : xaïc âënh theo biãøu âäö II.  Caïch taûo biãøu âäö Danhiluc: Coi baïn kênh báöu tråìi r =1, chia báöu tråìi thaình 10.000 pháön bàòng nhau, mäùi pháön coï diãûn têch π/10.000, våïi 101 âæåìng kinh tuyãún vaì 99 âæåìng vé tuyãún. O' X ≡ 50 Y ≡ 50' Y ≡ 50' O X ≡ 50 Hçnh 8: Caïch taûo biãøu âäö Danhiluc Nguyãùn Âçnh Huáún = 91 = ÂHBKÂN
22. Giaïo trçnh VÁÛT LYÏ KIÃÚN TRUÏC  Láúy màût phàóng chênh giæîa 1/2 âæåìng troìn âæåìng kênh XX vaì truûc O-O' ra. Tæì O näúi våïi caïc âiãøm 1, 2, 3, , 50 vãö hai phêa cuía âæåìng troìn. Trãn hai phêa cuía âæåìng troìn âaî bë 101 kinh tuyãún càõt thaình biãøu âäö Âanhiluc I.  Láúy màût phàóng chênh giæîa 1/2 âæåìng troìn âæåìng kênh YY vaì truûc OX ra. Tæì O näúi våïi caïc âiãøm 1', 2', 3', 50' → màût phàóng naìy bë 99 âæåìng vé tuyãún càõt ra hçnh thaình biãøu âäö Âanhiluc II.  Caïch sæí duûng biãøu âäö Danhiluc:  Veî màût càõt âæïng vaì màût càõt ngang cuía phoìng qua tám cæía aïnh saïng trãn giáúy can, theo tè lãû nhæ nhau.  Âàût màût càõt âæïng lãn biãøu âäö Danhiluc I sao cho tám cuía biãøu âäö truìng våïi âiãøm kiãøm tra M, vaì âæåìng âaïy biãøu âäö truìng våïi màût phàóng tênh toaïn; âoüc säú liãûu cuía tia qua báûu cæía (vê duû: 50), vaì meïp trãn cuía cæía (vê duû: 45), seî coï: e1 = 0,50 − 0,45 = 0,05. Ghi säú hiãûu cuía voìng troìn âi qua tám cæía säø (vê duû: 0,5).  Âàût màût càõt ngang lãn biãøu âäö Danhiluc II, sao cho tám cæía aïnh saïng truìng våïi âæåìng ngang säú 0,5 , vaì âaïy biãøu âäö song song våïi màût phàóng cæía. Âoüc säú liãûu caïc tia âi qua meïp caïc cæía. Vê duû coï 2 cæía thç phaíi cäüng laûi: e2 = 0,20 + 0,30 = 0,50. Luïc naìy: hãû säú báöu tråìi bàòng: ebt = 0,05× 0,50 = 0,025 Toïm laûi: - Biãøu âäö Danhiluc I xaïc âënh âæåüc säú tia: ∆n. - Biãøu âäö Danhiluc II xaïc âënh âæåüc säú tia: ∆m. - Luïc âoï: e M = e1 .e 2 = ∆n.∆m Våïi træåìng håüp nhaì 2 cæía: e = e .e = ∆n.∆m = ∆n.(∆m + ∆m ) M 1 2 1 2 = ()()()n 2 − n1 . m12 − m11 . m 22 − m 21 Hçnh 9: Caïch sæí duûng biãøu âäö Danhiluc  Nãúu cæía hçnh troìn thç phaíi thay thãú bàòng cæía "tæång âæång" hçnh vuäng coï caûnh bàòng 0,885.d , våïi d laì âæåìng kênh cuía voìng troìn. Cæía aïnh saïnh hçnh elip thç thay bàòng hçnh chæî nháût coï chiãöu daìi bàòng 0,885.a, chiãöu ngang bàòng 0,885.b, våïi a vaì b laì hai truûc cuía elip. Nguyãùn Âçnh Huáún = 92 = ÂHBKÂN
23. Giaïo trçnh VÁÛT LYÏ KIÃÚN TRUÏC 30 28 26 24 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 20 20 32 33 19 19 33 34 18 18 34 35 17 17 35 36 16 16 36 37 15 15 37 38 14 14 38 39 13 13 39 41 41 12 12 42 42 11 11 43 43 44 10 10 44 45 9 9 45 46 8 8 46 47 7 7 47 48 6 6 48 49 5 5 49 4 4 3 3 50 50 1 ,3 1,2 1,1 1,0 0, 9 0, 8 0, 7 0, 6 0,5 0,5 0,6 0,7 0,8 0, 9 1,0 1,1 1,2 1,3 Hçnh 10 : Biãøu âäö Danhiluc I 36 34 32 30 28 26 24 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 38 15 39 39 40 14 40 41 13 41 42 42 12 43 43 11 44 44 10 45 45 9 46 46 8 47 47 7 48 48 6 49 5 49 4 O 50 50 Hçnh 11 : Biãøu âäö Danhiluc II Nguyãùn Âçnh Huáún = 93 = ÂHBKÂN
24. Giaïo trçnh VÁÛT LYÏ KIÃÚN TRUÏC Xaïc âënh xong hãû säú báöu tråìi thç tênh hãû säú chiãúu saïng tæû nhiãn toaìn pháön taûi âiãøm M bàòng caïc cäng thæïc: • Chiãúu saïng qua cæía säø (chiãúu saïng bãn): e M = (e bt .q + e kt .k kt ).τo .r1 • Chiãúu saïng qua cæía maïi (chiãúu saïng trãn): e M = [e bt + e tb (r2 .k m − 1)].τo • Chiãúu saïng häùn håüp (cæía maïi + cæía säø): thç tênh riãng e M qua cæía säø vaì qua cæía maïi räöi cäüng laûi. ebt : hãû säú báöu tråìi xaïc âënh bàòng biãøu âäö Âanhiluc. q : hãû säú âiãöu chènh vç âäü choïi phán bäú trãn báöu tråìi theo kiãøu biãøu âäö Mun-Xpenxå (hçnh 12). τo : hãû säú xuyãn suäút täøng håüp cuía aïnh saïng → cäng thæïc åí trãn (trang 88). r1 : hãû säú tàng aïnh saïng do phaín xaû nhiãöu láön bãn trong phoìng (cæía säø) → tra baíng 11. r2 : hãû säú tàng aïnh saïng do phaín xaû nhiãöu láön bãn trong phoìng (cæía maïi)→ tra baíng 6. kkt : hãû säú aính hæåíng cuía âäü choïi nhaì âäúi diãûn (nãúu coï ) → tra baíng 12. ekt : hãû säú CSTN cuía nhaì âäúi diãûn (nãúu coï) → xaïc âënh bàòng biãøu âäö Âanhiluc nhæ âäúi våïi báöu tråìi. km : hãû säú aính hæåíng cuía daûng cæía maïi → tra baíng 13. etb : hãû säú báöu tråìi trung bçnh åí trong phoìng trãn màût phàóng lao âäüng, xaïc âënh theo cäng thæïc Xim-xån: 1 1 e + e + e + + e 2 1 2 3 2 n e tb = n − 1 n : säú âiãøm tênh toaïn trãn màût phàóng lao âäüng. e1, e 2, e 3, e n : hãû säú báöu tråìi taûi tæìng âiãøm. 1.4 1.2 q Hãû säú 1 0.8 M θ 0.6 0.4 0.2 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 θ Hçnh 12 : Biãøu âäö trë säú q Nguyãùn Âçnh Huáún = 94 = ÂHBKÂN
25. Giaïo trçnh VÁÛT LYÏ KIÃÚN TRUÏC Baíng 11: hãû säú tàng aïnh saïng do phaín xaû nhiãöu láön bãn trong phoìng (r 1): ρ = 0,5 ρ = 0,3 B d tb tb L1 L1 L1 L1 L1 L1 h1 B = 5,0 = 1 ≥ 2 = 5,0 = 1 ≥ 2 B B B B B B Cæía säø 1 bãn 0,1 1,05 1,05 1,05 1,05 1,00 1,00 Tæì 1 âãún 0,5 1,30 1,30 1,20 1,15 1,10 1,10 1,5 1,0 2,10 1,90 1,50 1,40 1,30 1,20 0,3 1,30 1,20 1,10 1,15 1,10 1,05 Tæì 1,5 0,5 1,85 1,60 1,30 1,30 1,20 1,10 âãún 2,5 0,7 2,45 2,15 1,70 1,55 1,40 1,25 1,0 3,80 3,30 2,40 2,80 2,40 1,80 0,1 1,10 1,05 1,05 1,00 1,00 1,00 0,3 1,20 1,15 1,10 1,10 1,10 1,05 Tæì 2,5 0,5 1,60 1,45 1,30 1,25 1,15 1,10 âãún 4 0,7 2,60 2,70 1,70 1,60 1,50 1,30 1,0 7,20 5,40 4,30 2,60 2,20 1,70 Cæía säø 2 bãn 0,1 1,05 1,05 1,05 1,05 1,00 1,00 Tæì 1 âãún 0,5 1,35 1,25 1,15 1,10 1,10 1,10 1,5 1,0 1,60 1,40 1,25 1,25 1,15 1,10 0,3 1,30 1,20 1,00 1,15 1,10 1,05 Tæì 1,5 0,5 1,80 1,45 1,25 1,25 1,15 1,10 âãún 2,5 0,7 1,80 1,45 1,25 1,25 1,15 1,10 1,0 2,10 1,75 1,50 1,30 1,25 1,20 0,1 1,05 1,05 1,05 1,00 1,00 1,00 0,3 1,20 1,15 1,10 1,10 1,10 1,05 Tæì 2,5 0,5 1,50 1,40 1,25 1,20 1,10 1,10 âãún 4 0,7 2,25 1,90 1,45 1,50 1,40 1,20 1,0 4,45 3,35 1,65 2,00 1,70 1,40 Baíng 12: hãû säú aính hæåíng cuía âäü choïi nhaì âäúi diãûn (k kt ): Váût liãûu bãö màût cuía nhaì âäúi diãûn Hãû säú phaín xaû bãö màût kkt nhaì âäúi diãûn Gaûch silicat 0,25 0,12 Gaûch thæåìng 0,35 0,16 Panen bãtäng maìu saïng 0,3 0,14 Sån tràõng 0,5 0,25 Sån maìu saïng 0,45 0,2 Nguyãùn Âçnh Huáún = 95 = ÂHBKÂN
26. Giaïo trçnh VÁÛT LYÏ KIÃÚN TRUÏC Baíng 13: hãû säú aính hæåíng cuía daûng cæía maïi (k m): Daûng cæía maïi km Cæía maïi hçnh chæî nháût (2 cæía) 1,15 Cæía maïi hçnh ràng cæa (1 cæía) 1,20  CAÏCH THÆÏC KIÃØM TRA HÃÛ SÄÚ CHIÃÚU SAÏNG TÆÛ NHIÃN TRONG PHOÌNG: 1. Xaïc âënh caïc màût càõt âàûc træng; veî caïc màût càõt lãn giáúy can. 2. Áún âënh caïc âiãøm kiãøm tra. Âiãøm biãn nãn caïch cæía säø 0,5m, caïc âiãøm caïch âãöu, khoaíng caïch 2-3m. 3. Taûi mäùi âiãøm, tçm e bt, q, τo, vaì tênh e M. 4. Veî biãøu âäö e cæía säø , e cæía maïi lãn màût càõt. 5. Veî biãøu âäö e cs + e cm = e häùn håüp lãn màût càõt. 6. Tênh e trung bçnh cuía e häùn håüp . 7. So saïnh e tb hay e min våïi tiãu chuáøn Nhaì næåïc. Chæa baío âaím hay quaï thæìa thç âiãöu chènh vë trê vaì kêch thæåïc caïc cæía âãø âaût yãu cáöu. 8. Âaïnh giaï e min : e max coï baío âaím hãû säú âäöng âãöu hay khäng âäöng âãöu. Nguyãùn Âçnh Huáún = 96 = ÂHBKÂN