400 likes | 792 Views
Stredoškolský projekt Zdroje svetla. Ján Degro PF UPJŠ Košice. Obsah. Prečo práve zdroje svetla? Ciele projektu Etapy projektu Metódy Experimenty, prístroje Výsledky Závery. Prečo práve zdroje svetla?. Svetelné zdroje majú veľký význam pre človeka... (do noci)
E N D
Stredoškolský projektZdroje svetla Ján Degro PF UPJŠ Košice Tvorivý učiteľ fyziky, Smolenice 2010
Obsah • Prečo práve zdroje svetla? • Ciele projektu • Etapy projektu • Metódy • Experimenty, prístroje • Výsledky • Závery Tvorivý učiteľ fyziky, Smolenice 2010
Prečo práve zdroje svetla? • Svetelné zdroje majú veľký význam pre človeka... (do noci) • Pre prácu a oddych je dôležitá zraková pohoda... • Zraková pohoda závisí od kvality osvetlenia...(zdrojov svetla) • V súčasnosti sme svedkami toho, že výbojové svetelné zdroje nahrádzajú teplotné zdroje svetla. • Hlavnou príčinou sú úspory elektrickej energie. Tvorivý učiteľ fyziky, Smolenice 2010
Ciele projektu • Cieľom projektu bolo charakterizovať jednotlivé druhy svetelných zdrojov a porovnať ich technicko-fyzikálne parametre s cieľom nájsť najvhodnejší typ svetelného zdroja, ktorý je najviac šetrný pre oko z hľadiska zdravia. Tvorivý učiteľ fyziky, Smolenice 2010
Etapy projektu • Prípravné stretnutie – rozdelenie úloh, vytvorenie plánu projektu • Štúdium literatúry • Pilotné experimenty a zoznámenie sa s prístrojmi. • Realizácia experimentov • Spracovanie výsledkov • Prezentovanie výsledkov Tvorivý učiteľ fyziky, Smolenice 2010
Metódy projektu • Teoretické • Štúdium literatúry • Experimentálne • LabQuest Vernier, Spektrometer VIS Vernier, emisné spektrá (rel intenzitu %) • luxmeter intenzita osvetlenia (E), a • príkon (P) Tvorivý učiteľ fyziky, Smolenice 2010
Osvetlenie a hygiena oka • Zraková pohoda - je príjemný fyziologický stav, ktorý závisí najmä odintenzity a kvality osvetlenia, čo má taktiež vplyv aj na funkčnosť zraku. Pri tvorbe vnemu majú dôležitú úlohu tieto faktory: • Vlastnosti svetla (spektrálne zloženie, svetelný tok,...) • Vlastnosti ovzdušia (prašnosť, dym, para a i.) • Vlastnosti povrchov predmetov (svetelná odrazivosť, farba, tvar, veľkosť...) • Vlastnosti oka • Dĺžka pobytu v osvetlenom priestore. • Intenzita osvetlenia (osvetlenosťE) Tvorivý učiteľ fyziky, Smolenice 2010
Osvetlenie a hygiena oka • Zraková únava je komplexný stav, ktorého príčinou sú najmä nedostatky v osvetlení, oslnení a preťažovaní akomodácie. • Príznakom je napr. pálenie očí, bolesti hlavy či zápal spojoviek • Priestory môžu byť osvetlené svetlom: • denným, • umelým alebo • združeným (oba súčasne). Tvorivý učiteľ fyziky, Smolenice 2010
Odporúčané osvetlenie vo vybraných zariadeniach: Tvorivý učiteľ fyziky, Smolenice 2010
Zdroje svetla • Zdroje svetla možno rozdeliť na základe rôznych hľadísk. • Jedno s delení podľa pôvodu svetla delenie zdrojov • na prírodné a • umelé. Tvorivý učiteľ fyziky, Smolenice 2010
Energetická bilancia žiarovky: Svetelno-technické parametre obyčajných žiaroviek: Použili sme: Pila, Philips, OSRAM, Europe... Tvorivý učiteľ fyziky, Smolenice 2010 11
Experiment Tvorivý učiteľ fyziky, Smolenice 2010
Experiment Tvorivý učiteľ fyziky, Smolenice 2010
Technické parametre Tvorivý učiteľ fyziky, Smolenice 2010
Závislosť intenzity osvetlenia E od príkonu avýrobcu zdroja svetla (r = 0,7 m). Tvorivý učiteľ fyziky, Smolenice 2010
Závislosť intenzity osvetlenia E od príkonu a výrobcu zdroja svetla Tvorivý učiteľ fyziky, Smolenice 2010
Závislosť intenzity osvetlenia E od príkonu, typu a výrobcu zdroja svetla Tvorivý učiteľ fyziky, Smolenice 2010
Závislosť intenzity osvetlenia E od výrobcu zdroja svetla Tvorivý učiteľ fyziky, Smolenice 2010
Závislosť intenzity osvetlenia E od výrobcu zdroja svetla Tvorivý učiteľ fyziky, Smolenice 2010
Závislosť intenzity osvetlenia E od výrobcu zdroja svetla Tvorivý učiteľ fyziky, Smolenice 2010
Emisné spektrá zdrojov Prírodné zdroje svetla Slnko - denné svetlo Plameň sviečky Tvorivý učiteľ fyziky, Smolenice 2010
Umelé zdroje svetla Teplotné zdroje. Žiarovky. R = 0,3 m Philipsa Pila žiarovky, 40 W, 60 W, 75 W Tvorivý učiteľ fyziky, Smolenice 2010
Výbojové zdroje svetla. Žiarivky kompaktné. Philips a OSRAM kompaktné úsporné žiarivky, 8W, 11W, 14W Tvorivý učiteľ fyziky, Smolenice 2010
Porovnanie emisných spektier Porovnanie spektier: slnko, žiarovka (60W Philips), žiarivka (11W Philips.) Tvorivý učiteľ fyziky, Smolenice 2010
Polovodičové zdroje svetla (LED) – emisné spektrá Hand Pressing Battery, tri biele LED diódy LED diódyzelená, oranžová, červená Tvorivý učiteľ fyziky, Smolenice 2010
Polovodičové zdroje svetla (LED) – emisné spektrá LED žiarovka, 1W Baterka CAT EYE, biele LED diódy Tvorivý učiteľ fyziky, Smolenice 2010
Záver 1 • Na základe merania intenzity osvetlenia môžeme vysloviť nasledovné závery: • odchýlky osvetlenia u jednotlivých typov žiaroviek sú menšie, ako u jednotlivých typov žiariviek, • osvetlenie u žiariviek je často menšie, ako u žiaroviek ekvivalentného príkonu, • intenzita osvetlenia pre daný príkon nie je u jednotlivých výrobcov rovnaká. Tvorivý učiteľ fyziky, Smolenice 2010
Záver 2 • Z porovnania emisných spektier prírodných (slnko a sviečka) a umelých zdrojov svetla (žiarovky a žiarivky od rôznych výrobcov) môžeme usúdiť: • spektrum žiarovky sa najviac podobá, čo do tvaru slnečnému svetlu, iba je posunuté k červenej oblasti, • spektrum žiarivky sa výrazne líši od spektra denného svetla a žiarovky, pozorujeme dve výrazne maximá a niekoľko menších. Tvorivý učiteľ fyziky, Smolenice 2010
Záver 3 • Z toho, že spektrum žiarovky sa najviac podobá spektru denného svetla, môžeme usúdiť, že pre oko by bol najvhodnejší zdroj svetla žiarovka. Z energetického hľadiska je však žiarovka jedným z najmenej efektívnych zdrojov svetla. • Vhodným námetom na ďalší výskum by bolo preskúmať vplyv spektra zdroja svetla na zdravie ľudského oka a zrakovú pohodu. Tvorivý učiteľ fyziky, Smolenice 2010
Ďakujem za pozornosť Tvorivý učiteľ fyziky, Smolenice 2010
Spektrá Tvorivý učiteľ fyziky, Smolenice 2010
reflexný kalich polovodič anódový vodič plastové puzdro katóda anóda LED zdroje svetla Tvorivý učiteľ fyziky, Smolenice 2010 35
Merné výkony (lm/W) vybraných skupín zdrojov svetla. Tvorivý učiteľ fyziky, Smolenice 2010 36
Teplotné zdroje svetla • Výhody: - nízka cena - jednoduchá konštrukcia - nízka hmotnosť - jednoduché pripojenie k sieti - rýchly štart bez blikania - spojité spektrum • Nevýhody: - nízky merný výkon - pomerne krátka životnosť Tvorivý učiteľ fyziky, Smolenice 2010
Výbojové zdroje svetla • Výhody: - vyšší merný výkon - dlhšia životnosť • Nevýhody:- potreba predradníka - nespojité spektrum - obsahujú jedovaté látky - silnejšia závislosť výkonu na teplote prostredia Tvorivý učiteľ fyziky, Smolenice 2010