هنا تنعكس عملية الحرارة الناتجة عن ضوء الشمس في النار. عاش الإنسان في نور الشمس والنار، وفي هذا النور تشكلت رؤيته. إديسون، هناك عالم يمكن رؤيته، وقد تغيرت العين بشكل عميق. لقد تم كسر الإيقاع الطبيعي للنهار والليل، والآن يمكننا تحويل الليل إلى نهار، وهو أمر لا نختبره فقط في سياق العمل. ومع اختراع مصابيح الفلورسنت بعد الحرب العالمية الثانية، تغيرت الصورة بشكل كبير مرة أخرى. هناك حاجة الآن للضوء الاصطناعي ليس فقط في الليل، ولكن أيضًا أثناء النهار.

توليد الضوء بواسطة المصابيح المتوهجة والفلورسنت

لقد بنوا مصانع ومكاتب ومتاجر متعددة الأقسام وحتى مدارس بلا نوافذ حتى يتمكن الناس من العمل بكفاءة أكبر "بغض النظر عن تقلبات ضوء النهار". بسبب الحرارة الشديدة فإنه يضيء باللون الأبيض المصفر اللامع. عند النظر إلى طيف هذا الضوء، فإن جميع الألوان، من الأزرق الداكن إلى الأحمر الغني، تمتزج بشكل متناغم مع بعضها البعض، تمامًا كما هو الحال في الطيف الشمسي. ولهذا السبب نعتبر الضوء الساخن أكثر دفئًا مقارنة بأشعة الشمس. يتكون مصباح الفلورسنت، والذي يتضمن أيضًا مصباح ديولكس، من أنبوب مفرغ إلى حد كبير ولكنه يحتوي على كمية صغيرة من بخار الزئبق.

الجزء الداخلي من الأنبوب مطلي بمادة الفلورسنت. توجد في كلا الطرفين أقطاب كهربائية تنبعث منها حاملات شحنة سالبة. إذا كان الجهد موجودًا عبر القطبين، فإن حاملات الشحنة تتسارع عند المجال الكهربائي; يتدفق التيار في غاز موصل متأين. وفي طريقها عبر الأنبوب، تصطدم الإلكترونات بذرات الزئبق، التي تتشكل نتيجة الاصطدام، أي ذرات الزئبق. يتم جلبها إلى حالة متحمس من خلال توفير الطاقة. إلا أن هذه الحالة غير مستقرة، فتطلق الذرات الطاقة الممتصة وتعود إلى الحالة الأرضية.

ومع ذلك، فإن الطاقة الممتصة لا يمكن أن تنبعث إلا على شكل ضوء فوق بنفسجي في حالة الزئبق، وهو غير مرئي تقريبًا للعين. لذلك فهو ليس مفيدًا جدًا للإضاءة العملية. النموذجي هو اللون الأصفر للصوديوم، والذي تراه عند رمي الملح في اللهب أو في الحديث أضواء الشوارع. أملاح الليثيوم حمراء وأملاح النحاس خضراء. لون فاتح - أبيض دافئ، أبيض محايد، ضوء النهار - يعتمد على خليط المصابيح. وبالنظر إلى الأطياف المختلفة للمصابيح الشمسية والمصابيح المتوهجة والفلورسنت، يمكن للمرء أن يرى كيف يصبح الطيف المستمر للبواعث الحرارية هو الطيف الخطي لباعث تفريغ الغاز.

التأثيرات المعروفة لمصابيح الفلورسنت

تم تضييق اكتمال الكل إلى ثلاثة ألوان مختارة خصيصًا. من المحتمل أن تكون حاسة الرؤية لدينا تقريبًا نفس طيف مستمر، وهي معجزة - وسواء كانت غير ضارة أم لا فهذه مسألة أخرى. وبالنظر إلى أساسيات العمليتين الضوئيتين، يمكن ملاحظة أن الضوء الصادر من المصباح الكهربائي لا يزال يحمل بعضاً من ضوء الشمس وبالتالي فهو أقرب إلى العمليات الحيوية، في حين أن الضوء الصادر من مصابيح الفلورسنت الناتج عن عمليات التأين الصدمي يكاد يكون قطبياً في يحدث البرد الخفيف. هناك الكثير من الأبحاث حول تأثيرات ضوء الفلورسنت على جسم الإنسان.

بالإضافة إلى ذلك، من وجهة نظر طب العيون، من المعروف أن حوالي 5 بالمائة من الأشخاص يشكون بشكل متكرر من ضعف البصر والصحة العامة. 4. لكي نتمكن من تقدير التأثيرات المختلفة لضوء النهار والضوء الاصطناعي، نحتاج إلى تصور العلاقة بين النهار والليل. خلال النهار، ندرك الضوء واللون بحوالي 7 ملايين مخروط، وعند الغسق وفي الليل، ندرك حوالي 140 مليونًا، وهي ليست قادرة على الألوان، ولكنها حساسة جدًا للضوء، ويمكن الرؤية حتى في أقل ضوء ممكن.

وهكذا خضعت حاسة الرؤية لدينا لمظهرين قطبيين مختلفين: أحدهما يتكيف مع ضوء النهار الساطع المزرق، والآخر مع الضوء الساطع الأصفر المحمر للشمعة أو النار. وهذا يعني أيضًا أننا نحتاج إلى إضاءة أعلى بكثير لنفس المهمة البصرية في وضح النهار كما هو الحال في الضوء الأصفر المحمر. ومن المثير للاهتمام، في تكنولوجيا الإضاءة العامة، أن منحنى الراحة كرويتوف يأخذ أيضًا في الاعتبار الاعتبارات المترولوجية المذكورة أعلاه. يشير المنحنى إلى أن شدة الضوء يجب أن تكون أكبر نظرًا لوجود ضوء النهار أكثر من الضوء.

الإضاءة في الفصول الدراسية

وهذا يعني أن ضوء النهار أكثر قتامة بالنسبة لإدراكنا من الضوء المتوهج. لسوء الحظ، يجب أن نذكر مرة أخرى أن العديد من فصولنا الدراسية تستخدم تركيبات إضاءة غير كافية تمامًا، ولكن في كثير من الأحيان يتم استخدام مصابيح كهربائية ضعيفة جدًا. في كثير من الأحيان تكون مستويات الإضاءة في مدارسنا أقل من 100 لوكس، وهو ما يعد جريمة ضد صحة ورفاهية أطفالنا. قم أيضًا بتبرير شدة الإضاءة البالغة 200 لوكس، والتي أوصينا بها منذ فترة طويلة، حيث يمكن تنفيذ المهام البصرية باستخدام المصباح المتوهج المقابل في نفس "الراحة".

الشكل 12: منحنى الراحة لكرويتوف. إذا بذلنا قصارى جهدنا لجعل المباني المدرسية ذات أهمية بالنسبة للإنسان، فإن جودة الضوء الاصطناعي يتم التفكير فيها بعناية وتحديدها كما هو الحال بالنسبة للهياكل والمواد والهياكل. إن ممارسة "الحفاظ على الطاقة" التي يتم ممارستها غالبًا هي المعيار الوحيد لنظام الإضاءة الذي يجب أن يوفر رؤية جديدة. الفرق بين الطاولة الخشبية المصنوعة من ديكور خشب الزان واللوح الخشبي الصلب المصنوع من خشب الزان ضئيل، حيث أن الفرق بين لون المشتت البلاستيكي وطلاء البوليمر الطبيعي غير مرئي.

لكننا تعلمنا أن ندرك هذه الاختلافات ونستشعرها ونستخدم المواد المناسبة. وبنفس الطريقة، نحن بحاجة إلى أن نفهم ونشعر بالفرق بين المصابيح المتوهجة ومصابيح الفلورسنت من أجل استخلاص استنتاجات جديدة وصحيحة. ربما يكون هذا أحد أصعب الأسئلة لأنه في جميع وجهات النظر تقريبًا، تركز المقارنات على الجوانب الفردية ولا يتم أخذها في الاعتبار تقريبًا. ومع ذلك، هنا، لا يمكن النظر إلا في عدد قليل من معايير التقييم، حيث يجب حساب كل حالة محددة على وجه التحديد.

كما ذكرنا سابقًا، ليست هناك حاجة لافتراض إضاءة موحدة عند استخدام المصابيح المتوهجة بدلاً من مصابيح الفلورسنت. تستهلك الإضاءة العالية المطلوبة لمصابيح الفلورسنت جزءًا كبيرًا من ناتج الضوء الأكبر. عامل آخر: تركيب مصابيح الفلورسنت المناسبة على السقف. بسبب المسافة الأكبر - تتناقص الإضاءة مع مربع المسافة - يجب أن تتمتع مصابيح السقف بقدرة كهربائية أعلى من المصابيح المعلقة الأقرب إلى منطقة العمل.

لذلك لا يوجد توفير للطاقة. وهذا يعني أنه ستكون هناك حاجة إلى تركيب المزيد من الأضواء، ولكن هذا من شأنه أن يقلل الربحية بشكل أكبر. بالنسبة لتكامل وحدة الإنارة المثبتة على السقف، يجب أن تؤخذ في الاعتبار التكاليف الرأسمالية الأعلى بشكل ملحوظ. وبالتالي، فإن العمر النظري لمصباح الفلورسنت سيكون حوالي 11 عامًا.

القضايا البيئية - توازن الطاقة العام

من الواضح أن إنتاج الضوء الفعال يتناقص بشكل ملحوظ خلال هذا الوقت بسبب الشيخوخة الطبيعية والتلوث. ولا بد من القول اليوم أن جميع المنتجات يتم قياسها أيضًا من خلال ما إذا كان من الممكن إنتاجها والتخلص منها بطريقة سليمة بيئيًا. يتكون المصباح المتوهج من قاعدة معدنيةوخيوط التنغستن والزجاج. كل شيء سهل سواء في الإنتاج أو الاستخدام. وهي تشمل الزئبق والأنتيمون والزرنيخ والإيتريوم ومركبات الفوسفور وسيليكات البريليوم الزنك وبروميد الكادميوم ومركبات الفاناديوم والثوريوم وما إلى ذلك. العديد من المواد اللازمة في عملية الإنتاج تدابير وقائية واسعة النطاق.

بالنظر إلى المواد المذكورة في أنبوب الإضاءة، يمكن للقارئ أن يتخيل ما يحدث عندما ينكسر مصباح الفلورسنت في الفصل الدراسي. على حد علمي، لم يتم بعد إجراء مقارنة شاملة وكاملة لتكاليف الإنتاج والتشغيل والتخلص من المصابيح المتوهجة والفلورسنت. هناك عمل يوضح أن إنتاج مصباح الفلورسنت يستهلك 40 مرة طاقة المصباح المتوهج.

ما هي التكاليف الحقيقية المتكبدة للإزالة لا تزال غير واضحة. كلف كلاوس ستانيك منظمة السلام الأخضر بإجراء دراسة شاملة حول موضوع المصابيح النائمة "الموفرة للطاقة" = مصابيح المصابيح. بالنسبة للكثير من الناس، تلعب مسألة توليد الكهرباء في محطات الطاقة النووية دورا كبيرا، الأمر الذي يؤدي حتما إلى فكرة توفير الطاقة من خلال مصابيح الفلورسنت. نحن دائمًا نأخذ أفكار توفير الطاقة بعين الاعتبار عند التفكير في إضاءة الفصول الدراسية الصديقة للأطفال، ولكن ما فشلنا في إدراكه هو أننا قمنا بتركيب مصابيح الفلورسنت ولكننا تخلينا عن المسؤولية عن النمو الصحي للطفل حيث كانت تركيبات الإضاءة متوهجة في جميع الفصول الدراسية.

يسمح تصميم المصباح وتعليقه بأقصى قدر من الاستفادة من الكهرباء القيمة. 5 إذا كان هذا العمل يسهل القرارات المستقبلية للمدارس والمهندسين المعماريين، فقد خدم غرضه. مناقشة جورج كني في هذا العدد. يمكن أن تؤدي الإضاءة غير الكافية إلى إجهاد العين والتعب والصداع والإجهاد والحوادث. كما أن التغيرات المفاجئة في الضوء يمكن أن تكون خطيرة لأنها تنغلق مؤقتًا بينما تتكيف العين مع الضوء الجديد. البيئة المضاءة جيدًا لا تتعلق فقط بالحصول على ما يكفي من الضوء.

لتحقيق مستوى جيد من الراحة البصرية، من الضروري تحقيق التوازن بين كمية ونوعية وثبات الضوء بطريقة تؤدي إلى عدم وجود انعكاسات أو وميض، وإضاءة موحدة وعدم وجود قطع مفرط، وفقًا للبيانات المقدمة من هافيلز سيلفانيا.

يمكن أن تؤدي الإضاءة غير الصحيحة أيضًا إلى ظهور أوضاع غير مناسبة، مما يؤدي في النهاية إلى اضطرابات عضلية هيكلية. أحد التأثيرات الأكثر شهرة الناتجة عن الإضاءة المنخفضة هو الدهون، والتي تؤثر بالفعل على 75% من مستخدمي الكمبيوتر.

عواقب عدم كفاية التغطية الصحية. ينظم الضوء أو يعدل عدداً من الوظائف في جسم الإنسان. ومن المهم معرفة بعض الآثار الناجمة عن عدم كفاية الإضاءة في أماكن العمل أو الدراسة. اضطرابات بصرية: ألم والتهاب في الجفون، تعب بصري، ثقل، دموع، احمرار، تهيج، عدم وضوح الرؤية.