조명설계 - 빛의제어 일반사항(빛의굴절 / 빛의산란, 확산 / 투과와흡수 등)

조명설계 - 빛의제어 일반사항(빛의굴절 / 빛의산란, 확산 / 투과와흡수 등)

 

 

1. 빛의 굴절(Refraction)

빛이란 전자파 방사에너지(전자파로서 전달되는 에너지) 입자의 일종으로 시신경을 자극하여 시각을 일으키게 하는 것을 말하며, 태양이나 고온의 물질에서 발하는 일종의 전자기파이다.

1-1) 빛의 속도

균일한 공기 중에서의 빛의 속도 : 3*108(m/sec),

유리,물에서는 속도가 느려진다.

1-2) 입사각과 굴절각과의 관계(경계면에서)

· sinθ= nsinθ'

 

2. 곡면에 의한 굴절과 반사

1-1) 렌즈에 의한 조도증가

  · 사진기, 망원경, 현미경 등에서 상을 맺기 위해 사용하며 렌즈는 프리즘 모양이다.

  · 조명용(볼록렌즈) : 조도는 A/A' 배가 된다

 

1-2) 구면경

빛이 통과하여 진행하는 대신 반사도 광원 쪽으로 되돌아와서 뒤로 가게 된다.

옴폭 구면경

볼록렌즈와 같이 빛을 모은다(구면상차가 있으므로 평행광선이 부딪혀도 완전히 한점이 되지 않는다)

회전방물면(방물선을 회전시킴)모양의 반사경

평행광선이 한점에 모이게 되며, 초점에 광원이 있으면 반사광도 평행이 되고 비추어지는 면적도 변하지 아니하므로 투광기에 이용된다.

 

3. 투과와 흡수(Transmission & Absorption)

3-1) 반사율

입사광속(F) 중에서 반사되는 광속(Fr)의 비율= Fr/F

 

3-2) 흡수율

입사 광속 중 흡수되어 소실되는 광속(Fa)의 비율= Fa/F

 

3-3) 투과율

입사광속중에서 투과되는 광속(Ft)의 비율 = Ft/F

 

4. 빛의 산란과 확산(Dispersion & Scattering)

4-1) 경계면이 극히 세밀하게 올록볼록할 경우

· 세밀한 곳 : 정반사되며, 반사면에 관련된 광원의 상으로부터 나온다.

· 경계면 전체 : 산란되며, 반사면이 2차 광원이 되어 확산 반사되어 발산한다.

 

4-2) 확산 반사면을 여러 방향에서 보아도 휘도가 거의 균등하다.

 

5. 각종재료의 반사율,투과율,흡수율