background image

 
Ćwiczenie 6. Dodatek B – Źródła światła. 

Wydział Paliw i Energii  Akademii Górniczo – Hutniczej w Krakowie 

1

Ćwiczenie nr 6 Dodatek B – Źródła światła. 
 
Promieniowanie
  to  przenoszenie  energii  bez  pośrednictwa  materii.  Najczęściej  promieniowanie 

jest traktowane jako promieniowanie elektromagnetyczne, czyli takie, któremu przypisuje się naturę 

falową. 

 
Promieniowanie  monochromatyczne  to  promieniowanie  o  jednej  tylko  częstotliwości  (długości 

fali) 

Promieniowanie 

złożone 

to 

promieniowanie 

złożone 

różnych 

promieniowań 

monochromatycznych. 

Widmo  promieniowania  to  obraz  powstały  wskutek  rozłożenia  promieniowania  złożonego  na 

promieniowanie monochromatyczne. 

 

 
Rys.4.1. Obraz widmowy dla różnych typów promieniowania 

W

zg

d

n

m

o

 

p

ro

m

ie

n

io

w

an

ia

 

Długość fali 

λ

 [nm] 

 
fluorescencyjne 
LED 
promieniowanie 
temperaturowe 

background image

 
Ćwiczenie 6. Dodatek B – Źródła światła. 

Wydział Paliw i Energii  Akademii Górniczo – Hutniczej w Krakowie 

2

 

 

 

 
 
 
Ze wzgl
ędu na długość fali promieniowanie elektromagnetyczne dzielimy na: 

a) UV-C daleki nadfiolet -100 – 280 [nm] 

b) UV-B średni nadfiolet- 280 – 315 [nm] 

Rys.9.2. Widmo Rys.4.2. Widmo promieniowania świetlówek o różnej barwie. 

światło dzienne 

     zimne białe        
     ciepłe białe 

Rys.9.2. Widmo Rys.4.3. Widmo promieniowania elektromagnetycznego 

background image

 
Ćwiczenie 6. Dodatek B – Źródła światła. 

Wydział Paliw i Energii  Akademii Górniczo – Hutniczej w Krakowie 

3

c) UV-A bliski nadfiolet -315  – 400 nm 

d)VIS promieniowanie widzialne -380 – 780 [nm] 

e) IR-A bliską podczerwień- 760 – 1.400 [nm] 

f) IR-B średnia podczerwień -1.400 – 3.000 [nm] 

g) IR-C daleką podczerwień -3.000  – 1.000.000 [nm] (1 mm) 

 Dla promieniowania widzialnego rozróżniamy umowne podzakresy: promieniowania widzialnego

Tab.4.1. 

 
Tab. 4.1. Zale
żność barwy światła od długości fali 

Barwa światła 

Charakterystyczny przedział 
 długo
ści fali 

λ

 [ nm]

 

fioletowa

 

380 - 430

 

niebieska

 

430 - 470

 

niebiesko-zielona 

470 - 500 

zielona

 

500 - 530

 

zielono-żółta

 

530 - 560

 

żółta

 

560 - 590

 

pomarańczowa

 

590 - 620

 

czerwona

 

620 - 760

 

 

Promieniowanie widzialne składa się z szeregu promieniowań monochromatycznych. 

Poszczególne  promieniowania  monochromatyczne  wykazują  różną  skuteczność  w  wywoływaniu 

wrażeń wzrokowych. 

Przy  równej  mocy  promieniowania,  światło  czerwone,  fioletowe  i  niebieskie  powoduje  słabsze 

pobudzenie narządu wzroku niż światło zielone i żółte 

 

II. Metody obliczania natężenia światła 
 
Natężenie  oświetlenia  jest  jedną  z  podstawowych  wielkości  przy  określaniu  oświetlenia  wnętrz  i 

terenów otwartych. Natężenia oświetlenia oblicza się: 

a) metodą punktową  

b)metodą sprawności 

c) metodą tabelaryczną 

1) 

Strumień świetlny 

 

 

λ

=

ϕ

λ

λ

d

V

dP

K

nm

780

nm

380

m

 [ 

lm

lumen

 

gdzie: 
 wartość 380÷780 [nm] – zakres widzialny promieniowania elektromagnetycznego

 

K

m

= 686 

W

lm

-największa wartość skuteczności świetlnej 

N

φ

=

η

 [ 

]

W

lm

 

background image

 
Ćwiczenie 6. Dodatek B – Źródła światła. 

Wydział Paliw i Energii  Akademii Górniczo – Hutniczej w Krakowie 

4

V

λ

  -  względna  widmowa  skuteczność  świetlna  (odpowiada  względnej  skuteczności  świetlnej 

przeciętnego ludzkiego oka) 

dP

 

λ

 

 

[W] - moc promienista widmowa z zakresu długości fali pomiędzy λ a λ + λ d 

 

 
Rys.4.4. Zależność względnej widmowej skuteczności świetlnej od długości fali 
 
2) Światłość 

Światłość- jest to strumień świetlny rozchodzący się w elementarnym kącie bryłowym 

 I α  = 

ω

ϕ

d

d

 [ cd]  kandela  

1 cd = 1

[

2

sr

lm

]

 

 

 
Rys.4.5. Obliczanie światłości 
 

 

3) Natężenie oświetlenia 
Natężenie oświetlenia jest to strumień świetlny padający na powierzchnię 
 

E =

S

ϕ

 [ lx] luks 

 

background image

 
Ćwiczenie 6. Dodatek B – Źródła światła. 

Wydział Paliw i Energii  Akademii Górniczo – Hutniczej w Krakowie 

5

 

Rys.4.6. Obliczanie natężenia oświetlenia. 
 
Prawo odwrotności kwadratów 

Dla  punktowych  źródeł  światła  natężenie  oświetlenia  w  punkcie  A  jest  wprost  proporcjonalne  do 

światłości  źródła  w  kierunku  punktu  A  i  odwrotnie  proporcjonalne  do  kwadratu  odległości 

pomiędzy źródłem światła a punktem A. 

 

 
Rys.4.7.  Obliczanie natężenia oświetlenia w punkcie A. 
 
 Z definicji natężenie oświetlenia E i światłości w kierunku alfa wynika: 

E=

dS

d

ϕ

  I

α

 = 

ω

φ

d

d

   

Natężenie światła na powierzchni w punkcie A wynosi: 

E

A

=

dS

d

ϕ

=

dS

d

I

ω

α

=

α

=

α

α

α

cos

r

I

dS

r

cos

dS

I

2

2

                                  ponieważ d

ω = 

2

r

cos

dS

α

 

E

A

 =

α

α

cos

r

I

2

=

2

cos

h

I

α

α

⋅cosα  =

3

2

)

(cos

h

I

α

α

 

Rys.4.8. Natężenie światła padającego prostopadle do 

powierzchni. 

 

dla 

α =0; E

2

r

I

α

 

 

 

background image

 
Ćwiczenie 6. Dodatek B – Źródła światła. 

Wydział Paliw i Energii  Akademii Górniczo – Hutniczej w Krakowie 

6

 

Prawo odwrotności zakłada, że źródło światła jest punktowe, co w praktyce sprowadza się do tego, 

że zakłada się odległość jako dostatecznie dużą w stosunku do wymiaru źródła światła d. 

Błąd wynikający z zastosowania prawa odwrotności kwadratów (t.j. 

różnica 

pomiędzy 

rzeczywistym 

natężeniem 

oświetlenia 

pochodzącym  od  rzeczywistego  źródła  światła  a  obliczonym 

natężeniem oświetlenia  według prawa odwrotności kwadratów jest 

mniejszy  niż  1%  jeżeli  odległość  r  od  źródła  światła  jest  większa 

od pięciokrotnego największego wymiaru źródła światła. 

 
 

Rys. 4.9. Prawo odwrotności kwadratów 

r  > 5 d 

 

Graniczna  odległość  fotometrowania  to  odległość  pomiędzy  źródłem  światła  a  rozpatrywanym 

punktem, dla której błąd wynikający z zastosowania prawa odwrotności kwadratów jest równy 1% 

 r

gr

 = 5d 

 
5) Luminancja 

Pojęcie  luminancji  związane  jest  z  wrażeniem  powstającym  przy  postrzeganiu  przedmiotów,  o 

których możemy powiedzieć, że mają mniejszą lub większą jaskrawość. 

 L

α

 =

α

=

α

α

cos

S

I

S

I

'

 

[ cd/m

2

] [ cd/cm

2

]

 

 

 

Rys. 4.10. Obliczanie luminacji. 

 

Prawo Lamberta 

Prawo odnosi się do pierwotnych lub wtórnych źródeł światła, których powierzchnie mają zdolność 

doskonałego rozpraszania światła (powierzchnie idealnie matowe, gips, zmatowione szkło...). 

Prawo  Lamberta  mówi,  że:  każdy  element  ciała  równomiernie  rozpraszającego  światło  ma  we 

wszystkich kierunkach (w obrębie kąta bryłowego 2π) ma jednakową luminancję. 

L

α

=

idem

cos

S

I

=

α

α

                     L

α

 = L

α=0  

                  L

α=0

 =

S

I

0

=

α

 

S

I

cos

S

I

0

=

α

α

=

α

                          I

α

= I

α=0

 

⋅cos α      I

α=0

 = I

0

 = I 

max. 

 
I

α

 = I

max

⋅cos 

α 

background image

 
Ćwiczenie 6. Dodatek B – Źródła światła. 

Wydział Paliw i Energii  Akademii Górniczo – Hutniczej w Krakowie 

7

 

 

Rys. 4.11. Prawo Lamberta. 

 

 

III Źródła światła 

 

 

Rys. .4.12. Podział źródeł światła 
 
Sztuczne  źródła  światła  –  światło  otrzymuje  się  w  wyniku  przemiany  innego  rodzaju  energii,  np. 

energii elektrycznej lub chemicznej. 

W zależności od sposobu wzbudzania atomów i cząstek wyróżnia się dwa sposoby wytwarzania 

promieniowania w elektrycznych źródłach światła: 

a) inkadescencja (promieniowanie termiczne) 

b) luminescencja 

Inkadescencja  (promieniowanie  temperaturowe)-to  wysyłanie  promieniowania  w  wyniku 

cieplnego wzbudzenia atomów lub cząsteczek 

Prąd  elektryczny  przepływa  przez  ciało  stałe  lub  ciecz  i  rozgrzewa  je  do  wysokiej  temperatury. 

Cząsteczki  zostają  wprowadzone  w  drgania  i  ruch  obrotowy,  osiągają  wyższy  poziom 

energetyczny,  zostaje  wyemitowany  kwant  promieniowania.  Częstotliwość  drgań  jest  różna,  więc 

widmo tego promieniowania jest widmem ciągłym. 

Luminescencja polega na wysyłaniu promieniowania powstającego w wyniku wzbudzenia atomów 

lub  cząsteczek.  Luminescencja  jest  charakterystyczna  dla  danego  rodzaju  ciała  promieniującego. 

Luminescencja dzieli się na: 

background image

 
Ćwiczenie 6. Dodatek B – Źródła światła. 

Wydział Paliw i Energii  Akademii Górniczo – Hutniczej w Krakowie 

8

a)  elektroluminescencję  –  to  emisja  promieniowania  przez  atomy  lub  cząsteczki  wzbudzone, 

kosztem  energii  pola  elektrycznego.  Zachodzi  w  ciałach  stałych,  cieczach  i  gazach.  Zjawisko 

wyładowania  w  gazach  lub  parach  metali  wykorzystywane  jest  przy  budowie  lamp  rtęciowych, 

metalohalogenkowych, sodowych i innych. 

b) fotoluminescencję – to emisja promieniowania przez atomy lub cząsteczki wzbudzane fotonami 

promieniowania ultrafioletowego UV, promieniowania widzialnego VIS lub podczerwonego IR. Do 

budowy  lamp  wykorzystywane  jest  zjawisko  fotoluminescencji  ciał  stałych,  które  nazywamy 

luminoforami. 

Luminofory  -są  krystalicznie  aktywowane  domieszkami  metali  ciężkich(mangan,  cynk,  srebro, 

antymon). 

Wielkości charakteryzujące elektryczne źródła światła 
1) N [W]- znamionowa moc elektryczna (układu i lampy); 
2) U [V] - znamionowe napięcie zasilające; 
3) U

[V]- znamionowe napięcie na lampie; 

4) I [V] znamionowy prąd lampy; 
5) cos 

ϕ

 -współczynnik mocy 

6) f [Hz] -częstotliwość napięcia zasilającego (napięcia na lampie) 
7)V [%] -współczynnik zniekształceń nieliniowych 
8)Φ [lm] -strumień świetlny 

9) η [lm/W] gdzie 

η =

N

ϕ

 ; η-skuteczność świetlna lampy (układu)

 

10) T

b

 [K] temperatura barwowa 

10)  R

a

  wskaźnik  oddawania  barw  -  charakteryzuje  dokładność,  jakość  oddawania  barw  tak  aby 

barwy przedmiotów oświetlanych przez źródła światła nie były zniekształcone: 
- dobry: Ra = 85 – 100 
- średni: Ra = 70 – 85 
- mały: Ra < 70 
11)τ [h] trwałość: 
- średnia, 
- gwarantowana, 
- użytkowa. 
 
a)Żarówki zwykłe 

 

 
 
 
 
 
 
  

Rys.4.13. Budowa żarówki 
Żarnik – wykonany z wolframu, w postaci jednoskrętki 

lub dwuskrętki. 

Wolfram: 

- wysoka temperatura topnienia 3350 

0

C, 

- mała prędkość parowania. 

 

background image

 
Ćwiczenie 6. Dodatek B – Źródła światła. 

Wydział Paliw i Energii  Akademii Górniczo – Hutniczej w Krakowie 

9

Temperaturowe warunki pracy żarówek
 

Temperatura żarnika: 

- żarówki próżniowe T < 2500 K (do 25W) 

- żarówki gazowane 2600 K < T < 3000 (powyżej 40W) 

-żarówki halogenowe T ≈ 3200 K 

Główny problem to parowanie wolframu, które prowadzi do przepalenia żarnika. 

Strumień  świetlny  i  skuteczność  żarówki  rosną  wraz  z  temperaturą  żarnika,  lecz  równocześnie 

maleje trwałość, bo zwiększa się parowanie wolframu 

•  Żarówki do ogólnych celów oświetleniowych: 
- próżniowe, 
-gazowane. 
 
Żarówki  gazowane  –  gaz  „oblepia”  żarnik  i  zmniejsza  parowanie,  więc  można  podnieść 

temperaturę żarnika nie zmniejszając trwałości. 

Gaz (im cięższy gaz tym lepszy): 

- argon, 

- azot,  

- mieszanina argonu (cięższy) i azotu (większa odporność na przebicie), 

-krypton 

 
Zestawienie parametrów żarówek 
N [W] 15-1000 

U [V] 110-250 

Rodzaj bańki: przeźroczysta. matowa, mleczna, zwierciadlana, kolorowa 

 η [lm/W] – skuteczność świetlna: próżniowe 6 – 9 [lm/W];gazowane 10 – 18 [lm/W] 

 
Przykłady żarówek i ich skuteczności świetlnej: 

 

Dla żarówek obowiązuje zasada ,że im większa moc tym większa skuteczność świetlna: 

a) 40W – strumień świetlny –420 [ lm ]– skuteczność świetlna -10.5 [lm/W] 

b) 60W – strumień świetlny- 710 [ lm] – skuteczność świetlna -11.8[lm/W] 

c)100W – strumień świetlny -1360 [lm] – skuteczność świetlna -13.6 [lm/W] 

Ra – wskaźnik oddawania barw 100 

τ [h] trwałość średnia 1000 [h] 

trwałość gwarantowana 700 [h] 

b) Żarówki halogenowe 
W żarówkach tych zachodzi regeneracyjny cykl halogenowy, tworzą się związki chemiczne 

halogenków (fluor, chlor, jod) z metalem (wolfram): 

1) wolfram paruje i osadza się na bańce; 

2) wolfram wiąże się z jodem i tworzy się jodek wolframu; 

background image

 
Ćwiczenie 6. Dodatek B – Źródła światła. 

Wydział Paliw i Energii  Akademii Górniczo – Hutniczej w Krakowie 

10

3) jodek wolframu odrywa się od bańki i wędruje na żarnik; 

4) jodek wolframu rozkłada się w wysokiej temperaturze żarnika na jod i 

wolfram, wolfram osadza się na żarniku, a jod z powrotem wędruje na bańkę. 

Warunek przy jakim zachodzi cykl halogenowy: 

-temperatura bańki nie powinna być mniejsza niż 520 K (dlatego żarówki halogenowe maja bańki o 

małych rozmiarach) 

Ze  względu  na  zachodzący  cykl  regeneracyjny  można  podnieść  temperaturę  żarnika  bez  straty 

trwałości (rośnie strumień i skuteczność świetlna). 

 

 

 
Rys. 4.14. Żarówki halogenowe: a,b) niskonapięciowe; c),d) na napięcie sieciowe. 
 
Zestawienie parametrów żarówek halogenowych 
N [W] 5 – 2000 
U [V] 6 – 230 
η [lm/W]  - wartości skuteczności świetlnej : żarówki niskonapięciowe: 12 – 26 [lm/W]; 
żarówki na napięcie sieciowe- skuteczność świetlna: 10 – 24 [lm/W] 
Im większa moc tym większa skuteczność świetlna: 
Ra  - wskaźnik oddawania barw:100 
τ [h] trwałość średnia: 1500 –5000 h 

 

Rys.4.15.Rozkład widmowy żarówki halogenowej z normalnym szkłem kwarcowym (z lewej) oraz 

ze szkłem kwarcowym i filtrem UV (z prawej)

 

 
c) Świetlówki 
                                                                           

 

Rys.4.16. Budowa świetlówki 

Budowa  i zasada działania świetlówek 

Elektrody – wykonane z drutu wolframowego w postaci dwuskrętki, są pokryte emiterem 

tlenkowym, który obniża pracę wyjścia elektronów i tym samym ułatwia zapłon. 

Rodzaje świetlówek: 

-liniowe,  

- kompaktowe, 

- zintegrowane (ze statecznikiem), 

- niezintegrowane (bez statecznika). 

background image

 
Ćwiczenie 6. Dodatek B – Źródła światła. 

Wydział Paliw i Energii  Akademii Górniczo – Hutniczej w Krakowie 

11

Argon – gaz pomocniczy. 

Rtęć – dozowana w postaci metalicznej, odparowuje pod wpływem zwiększonej temperatury, pary 

rtęci osiągają ciśnienie ok. 0.6 – 1.0 [Pa] w temperaturze ok. 45 

0

C. 

Luminofor  –  wytwarza  promieniowanie  widzialne,  pobudzany  jest  do  świecenia  tzw. 

promieniowaniem rezonansowym rtęci z zakresu UV: 185 [nm] i 254 [nm]. 

Własności świetlówki zależą od rodzaju luminoforu i rodzaju statecznika: 

- trwałość τ, [h] 

- skuteczność świetlna η [lm/W], 

- wskaźnik oddawania barw R

a

- temperatura barwowa T

b

Zestawienie parametrów świetlówek 
N [W] 3 – 58 
U [V] 230 
Kształt baniek: rurki proste, rurki gięte i łączone (świetlówki kompaktowe) 
η [lm/W]- sprawność świetlna: liniowe 56 – 93 [lm/W]; kompaktowe 33 – 87 [lm/W] 
Im większa moc żarówki tym większa skuteczność świetlna: 
Ra – wskaźnik oddawania barw: 40 – 95 
τ [h] trwałość użytkowa: 5000 – 12000 [ h] 
 

 

 

Rys. 4.17 . Typy świetlówek: a)b)- niezintegrowane; c)d)e) zintegrowane. 
 
•  Kompaktowe niezintegrowane- zestawienie parametrów: 
N: 5 – 55 W 
Φ: wartość strumienia świetlnego -250 – 4800 [lm] 
η: wartość skuteczności świetlnej-50 – 87 [lm/W] 
Ra: wskaźnik oddawania barw 80 – 89, >90 
 
•  Kompaktowe zintegrowane- zestawienie parametrów: 
N: 3 – 23 [W] 
Φ: strumień swietlny:100 – 1500 [lm] 
η: skuteczność świetlna: 33 – 65 [lm/W] 
Ra: wskaźnik oddawania barw: 80 – 89,

 

 
d) Lampy rtęciowe 

Jarznik  –  wykonany  ze  szkła  kwarcowego  odpornego  na  wysoką  temperaturę  i  na  działanie  par 

rtęci. 

Elektrody  –  na  rdzeń  wolframowy  w  dwóch  warstwach  nawinięty  jest  drut  wolframowy, 

naniesiona jest pasta emisyjna ułatwiająca zapłon lampy. 

background image

 
Ćwiczenie 6. Dodatek B – Źródła światła. 

Wydział Paliw i Energii  Akademii Górniczo – Hutniczej w Krakowie 

12

Wypełnienie – Rtęć i Argon. Wyładowanie w parach rtęci, argon stanowi gaz pomocniczy. 

Widmo – prążkowe z niewielkim udziałem widma ciągłego.  

Luminofor- odpowiada za wytworzenie promieniowania tylko  w zakresie czerwonym  (inaczej niż 

w świetlówkach). 

Zestawienie parametrów lamp rtęciowych

 

N [W] 50 – 1000 
U [V] 230 
Bańki eliptyczne przeźroczyste lub pokryte luminoforem 
η [lm/W] sprawność świetlna: liniowe 36 – 60 [lm/W] 
Im większa moc żarówki, tym większa skuteczność świetlna: 
Ra – wskaźnik oddawania barw 33 – 57 
τ [h] trwałość użytkowa 5000 – 8000 [h] 
 
e)Lampy metalohalogenkowe 

Lampy metalohalogenkowe to lampy rtęciowe ze specjalnymi domieszkami. 

Do  jarznika  dodaje  się  halogenki  metali  (tal,  ind,  dysproz)  co  skutkuje  poprawą  rozkładu 

widmowego. Zwiększa się skuteczność świetlna i wskaźnik oddawania barw.

 

Zestawienie parametrów lamp metalohalogenkowych 
N [W] 35 – 2000 
U [V] 230 
Bańki eliptyczne, tubularne 
η [lm/W]- skuteczność świetlna: 73 – 120 [lm/W] 
Im większa moc żarówek, tym większa skuteczność świetlna: 
Ra- wskaźnik oddawania barw: 60 – 90 
τ [h] trwałość użytkowa ok. 10000 [h] 

 

f) Lampy sodowe 
Lampy sodowe dzielimy: 

-wysokoprężne, 

-niskoprężne. 

Budowa lampy sodowej wysokoprężnej

 

Jarznik  –  wykonany  z  polikrystalicznego  tlenku  aluminium  (ceramika),produkowany  od  

lat  60-tych  bo  wcześniej  nie  znaleziona  takiego  materiału  na  jarznik,  który  by  wytrzymał  wysoka 

temperaturę (1200– 1300 

0

C) i niszczące działanie sodu. 

Wypełnienie  –  Rtęć,  Sód  i  gaz  pomocniczy  (argon  lub  ksenon).  Wyładowanie  w  parach  sodu  i 

częściowo w parach rtęci. Zapłon następuje w gazie pomocniczym a później odparowują rtęć i sód, 

które przejmują wiodącą rolę w wyładowaniu. 

Widmo – prążkowe z niewielkim udziałem widma ciągłego. Głównie dwie linie rezonansowe sodu 

589 i 589.6 nm (barwa żółta) plus podkład ciągły i linie rtęci. Brak luminoforu. Żółta barwa światła 

T

b

=2700K. Oddawanie barw jest niewłaściwe R

a

=23 

 

background image

 
Ćwiczenie 6. Dodatek B – Źródła światła. 

Wydział Paliw i Energii  Akademii Górniczo – Hutniczej w Krakowie 

13

Budowa lampy sodowej niskoprężnej 

Jarznik  –  dwuwarstwowa  rurka  w  kształcie  litery  U.  Warstwa  wewnętrzna  z  tlenku  aluminium,  warstwa 

zewnętrzna ze szkła. 

Wypełnienie – Sód i gaz pomocniczy (argon lub neon). Wyładowanie w parach sodu. 

Widmo – liniowe: dwa prążki 589 nm i 589.6 nm (dublet sodowy). Brak luminoforu. Żółto-pomarańczowa 

barwa światła. Brak właściwego oddawania barw, nie można wyznaczyć wskaźnika oddawania barw Ra.

 

Zestawienie parametrów lamp sodowych wysokoprężnych 
N [W] 50 – 1000

 

U [V] 230 
Bańki eliptyczne, tubularne, przeźroczyste lub z powłoką rozpraszającą 
η [lm/W] – sprawność świetlna:70 – 150 [lm/W] 
Im większa moc lampy, tym większa skuteczność świetlna: 
Ra  -wskaźnik oddawania barw: 23 
τ [h] trwałość użytkowa: 10000 – 16000 h 
 
Zestawienie parametrów lamp sodowych niskoprężnych 
N [W] 18 – 180 
U [V] 230 
Typy baniek: tubularne przeźroczyste 
η [lm/W] – sprawność świetlna:100 – 190 [lm/W] 
Im większa moc lampy, tym większa skuteczność świetlna: 
Ra -brak 
τ [h] trwałość użytkowa ok. 10000 [h] 
 
Tab.4.2.Podstawowe wielkości świetlne 

Wielkości, określenia i oznaczenia 

Zależności 

Jednostki 

nazwa 

 

symbol 

Strumień świetlny (Φ) 

Strumień świetlny praktyczny to moc 

widzialna promieniowania oceniana 

wzrokiem 

 

ϕ 

 

lumen 

 

lm 

Natężenie oświetlenia (E) 

Natężenie oświetlenia to stosunek 

strumienia  świetlnego padającego 

prostopadle na pole do powierzchni tego 

pola (S) 

E =

S

ϕ

 

 

E=

α

cos

S

F

 

 

 
 

lux 

 

lx 

 

1 lx= 1

2

m

lm

 

 

Światłość (I) 

Światłość źródła światła to kątowa 

gęstość strumienia, przy równomiernym 

strumieniu w obrębie kąta przestrzennego 

(

ω) 

 

 

I α  = 

ω

ϕ

d

d

 

 

ω-kąt bryłowy 

(sr-steradian) 

 
 
 

kandela 

 
 

cd 

 

1 cd = 1

[

2

sr

lm

]

 

Luminacja (L) 

Luminacja to stosunek światłości w 

kierunku 

α do powierzchni pozornej 

źródła światła, przy równomiernym 

świeceniu powierzchni S pod kątem 

α=0, 

czyli przy świeceniu prostopadłym 

L

 =

α

=

α

α

cos

S

I

S

I

'

 

 

 

Kandela na metr 

kwadratowy lub 

kandela na 

centymetr 

kwadratowy 

 

[ cd/m

2

] [ cd/cm

2

Skuteczność świetlna źródła (η

η

η

η

Skuteczność świetlna to stosunek 

strumienia świetlnego wysyłanego przez 

źródło światła do pobieranej przez nie 

mocy 

 

N

φ

=

η

 

 

lumen na wat 

 

W

lm

 

background image

 
Ćwiczenie 6. Dodatek B – Źródła światła. 

Wydział Paliw i Energii  Akademii Górniczo – Hutniczej w Krakowie 

14

Tab.4.3.Parametry pracy żarówek 
 

Typ 
żarówki/ 
lampy 

zwykła 

halogenowa 

świetlówka 

rtęciowa 

metalo- 

halogenkowa 

sodowa 

N [W]  
 
U [V]  
 
Rodzaj 
bańki:  
 
 
 
 
 η [lm/W] – 
skuteczność 
świetlna 
 
 
Ra- 
wskaźnik 
oddawania 
barw 
 
τ [h] 
trwałość 
średnia h 
trwałość 
gwarantowa
na 
 
 

15-1000 
 
110-250 
 
przeźroczyst
a. matowa, 
mleczna, 
zwierciadlan
a, kolorowa 
 
próżniowe  
6 – 9 
 gazowane  
10 – 18 
 
100 
 
 
 
 
1000 
 
700 h 

 5 – 2000 
 
6 – 230 
 
niskonapięciowe: 
 12 – 26 ; 
żarówki na 
napięcie sieciowe-  
 
 
10 – 24  
 
 
 
 
100 
 
 
   
 
1500 –5000 h 

3 – 58 
 
230 
 
rurki proste, rurki 
gięte i łączone 
(świetlówki 
kompaktowe) 
 
 
liniowe: 
 56 – 93 kompaktowe: 
33 – 87 

 
40 – 95 
 
 
 
 
5000 – 12000 
 

50 – 1000 
 
230 
 
eliptyczne 
przeźroczyste 
lub pokryte 
luminoforem 
 
 
liniowe  
36 – 60  
 
 
 
33 – 57 
 
 
 
 
5000 – 8000  

35 – 2000 
 
230 
 
eliptyczne, 
tubularne 
 
 
 
 
 
73 – 120  
 
 
 
60 – 90 
 
 
 
 
10000  

 50 – 1000 
18 – 180 
U [V] 230 
 
eliptyczne,  
tubularne, 
 przeźro 
czyste lub 
 z powłoką 
rozpraszającą 
 
:70 – 150  
100 – 190  
 
 
23 
 
 
 
 
10000 – 16000  
10000 

Tab. 4.4. 
 Wymagane natężenia oświetlenia (w lx) i ich zastosowanie (wg PN-84/02033) 

background image

 
Ćwiczenie 6. Dodatek B – Źródła światła. 

Wydział Paliw i Energii  Akademii Górniczo – Hutniczej w Krakowie 

15

Najmniejsze 

dopuszczalne średnie 

natężenie oświetlenia 

Rodzaje czynności i pomieszczenia 

10 

Ogólna orientacja w pomieszczeniach 

20 

Orientacja w pomieszczeniach z rozpoznaniem cech średniej wielkości, jak np.: 
rysy twarzy ludzkiej, oraz: 
piwnice i strychy 
składowanie materiałów jednorodnych lub dużych 

50 

Krótkotrwałe przebywanie połączone z wykonaniem prostych czynności, np.: 
urządzenia produkcyjne bez obsługi ręcznej 
przygotowywanie pasz 
korytarze i schody 
sale kinowe podczas przerw 
magazynowanie materiałów różnych, przy których zachodzi konieczność 
poszukiwania 

100 

Praca nieciągła i czynności dorywcze przy bardzo ograniczonych wymaganiach 
wzrokowych np.: 
urządzenia technologiczne sporadycznie obsługiwane , obsługa kotłów centralnego 
ogrzewania 
miejsca obsługi codziennej, myjnie i czyszczalnie samochodów w garażach 
pomieszczenia sanitarne 
hole wejściowe 

200 

Praca przy ograniczonych wymaganiach wzrokowych, np.: 
mało dokładne prace ślusarskie i prace na obrabiarkach metali 
wyrób akumulatorów, kabli, nawijanie cewek grubym drutem 
jadalnie, bufety i świetlice 
sale gimnastyczne, aule, sale zajęć ruchowych w szkołach 
portiernie 

300 

Praca przy przeciętnych wymaganiach wzrokowych, np.: 
średnio dokładne prace ślusarskie i prace na maszynach do metali 
szpachlowanie, lakierowanie 
łatwe prace biurowe z dorywczym pisaniem na maszynie 

500 

Praca przy dużych wymaganiach wzrokowych, np.: 
dokładne prace ślusarskie i prace na maszynach do metali 
szycie i drukowanie tkanin 
druk ręczny i sortowanie papieru 

750 

Długotrwała i wytężona praca wzrokowa, np.: 
bardzo dokładne prace ślusarskie i praca na maszynach do metali 
szlifowanie szkieł optycznych i kryształów 
oczyszczanie, wyskubywanie węzełków, wypruwanie, cerowanie, naprawianie 
usterek w przemyśle włókienniczym 
prace kreślarskie 

1000 

Długotrwała i wyjątkowo wytężona praca wzrokowa, np.: 
montaż najmniejszych części i elementów elektronicznych 
kontrola wyrobów włókienniczych 

 

Wykorzystano materiały put.poznan.pl