上海中學(xué)教室燈光布置合理性初探

1、上海中學(xué)教室燈光布置合理性初探一、引言上海中學(xué)王子夔指導(dǎo)老師：楊新毅當(dāng)今中小學(xué)生近視率居高不下的原因不僅僅在于讀寫(xiě)姿勢(shì)有誤。學(xué)生的讀寫(xiě)照明合理與否，也是非常重要的起因之一。TI-83 圖形計(jì)算機(jī)與附帶光探頭的CBL 論實(shí)驗(yàn)研究上的空白。二、實(shí)驗(yàn)方法2. 1 研究對(duì)象的基本情況：本課題選擇上海中學(xué)龍門(mén)樓普通教室為研究對(duì)象。上海中學(xué)龍門(mén)樓普通教室長(zhǎng)8.4 7 3.5 米。燈具距離基本工作面（書(shū)桌桌面）為1.8 米左右。現(xiàn)使用光源為“飛利浦熒光燈管，功率36 （燈具布置見(jiàn)附圖A。由于我國(guó)電網(wǎng)使220 赫茲的交流電源，即電流方向每秒鐘變化50 （在附一中，我們可以看到各種光照情況下單位時(shí)間中光照強(qiáng)度的

2、變化情況，這種情況一般不易察覺(jué)，但時(shí)間一長(zhǎng)，易引起眼睛的疲勞。考慮到課題的實(shí)用價(jià)值，本階段的測(cè)量均在夜間進(jìn)行（即室外光照度為0）2.2 實(shí)驗(yàn)儀器及取樣方式：實(shí)驗(yàn)的測(cè)量?jī)x器為T(mén)I-83 圖形計(jì)算機(jī)與附帶光探頭的(Physics)進(jìn)行測(cè)量，在每一個(gè)測(cè)量點(diǎn)上，每半秒取一個(gè)數(shù)據(jù)，共60 值。2.3 實(shí)驗(yàn)組織類(lèi)型及依據(jù)：本課題為單組實(shí)驗(yàn)。為了真切，實(shí)際地反映教室內(nèi)光照強(qiáng)度的分布，擬采集以下二組數(shù)據(jù)并對(duì)其加以分析：黑板平面反射光照強(qiáng)度分布情況（米，以 40*40 厘米33 個(gè)（距10 厘米，以測(cè)的黑板平面反射光照強(qiáng)度分布情況）座位光照分布情況（選取龍門(mén)樓標(biāo)準(zhǔn)教室，以一張課桌為一單位區(qū)域，總計(jì)布點(diǎn)42 這組

3、數(shù)據(jù)十分實(shí)用，可充分反映出教室內(nèi)光照度對(duì)學(xué)生的影響）2.4 實(shí)驗(yàn)的具體步驟：1、用LINKTI-83+圖形計(jì)算機(jī)與CBL，將光探頭插入CBLCH1。2、運(yùn)行PRGM PHYSICS 程序。3、SET UP PROBES 設(shè)定被測(cè)對(duì)象。1 ENTER7 MORE 選擇 1 LIGHT ENTER確 定 ENTER4、光探頭定位：測(cè)定座位光照時(shí)，將光探頭豎直向上放置,定位于書(shū)桌對(duì)角線(xiàn)的交點(diǎn) ； 測(cè)定黑板光照時(shí)，將光探頭直指黑板平面，距離黑板10 厘米，對(duì)準(zhǔn)取樣區(qū)域中心（注意不能晃動(dòng)）5、收集數(shù)據(jù)2 COLLECT DATA2 TIME GRAPH輸入每次測(cè)量光強(qiáng)度的間隔時(shí)間 0.0560確 認(rèn) E

4、NTER繼 續(xù) CONTINUE系統(tǒng)已準(zhǔn)備好 ENTER 開(kāi)始測(cè)定數(shù)據(jù)收集完畢ENTER出現(xiàn)圖像6、 數(shù)據(jù)處理在圖像上移動(dòng)光標(biāo)取得數(shù)據(jù)STAT EDIT取每組數(shù)據(jù)的最大值，最小值，平均值三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析通過(guò)使用TI-83圖形計(jì)算機(jī)與附帶光探頭的CB桌面上的照度有著密切的關(guān)系。3.1 數(shù)據(jù)處理某次測(cè)定的光強(qiáng)變化情況我們著重其中的一組數(shù)據(jù)進(jìn)了處理，并分析了它的函數(shù)變情況，具體如下：某次測(cè)定的光強(qiáng)變化情況截取其中一個(gè)完整周期的變化情況，以便進(jìn)行研究截取其中一個(gè)完整周期的變化情況，以便進(jìn)行研究用 X，用 X，Y 散點(diǎn)圖表示，以便更清楚地表示數(shù)據(jù)點(diǎn)，并進(jìn)行函數(shù)擬合后的結(jié)果，以函數(shù)表示函數(shù)擬合后的結(jié)果，

5、以圖象顯示3.2 誤差分析與估計(jì)函數(shù)擬合后的結(jié)果，以圖象顯示某一特定位置的光強(qiáng)變化可近似地看作帶絕對(duì)值的正弦函數(shù)y=| 況的影響，有一定的偏差。50%的書(shū)桌來(lái)說(shuō)，可忽略。黑板的情況亦如此。所以，可以認(rèn)為都是光能（不存在“熱”的因素）四、附錄4.1 一些典型條件下光照強(qiáng)度的變化情況：x 軸表示時(shí)間（單位為秒，y 軸表示光照強(qiáng)度（單位為W/cm）圖一： 2001 年 5 月 10 日 晚上 8：30 教室內(nèi)日光燈下光照強(qiáng)度變化情況圖二：2000 年 12 月 14 日下午 4：20 龍門(mén)樓前自然光光照強(qiáng)度變化情況 天氣：多云圖三：2000 年 12 月 15 日 早晨 9：30 龍門(mén)樓 2 樓窗外

6、光照強(qiáng)度變化情況 天氣：大霧圖四：2000年12月15日早晨10：00音樂(lè)教室內(nèi)燈下光照強(qiáng)度變化情況（音樂(lè)教室使用老式粗燈管，頻閃十分明顯）4.2 有關(guān)光與光照的一些基本數(shù)據(jù)：物質(zhì)反射系物質(zhì)反射系%透射系%吸收系%蛋白色玻璃（燈絲清楚地看到）25705蛋白色玻璃（恰好看見(jiàn)燈絲）355510乳白色玻璃（完全不能看見(jiàn)燈絲）503515粉筆、石膏、石灰8515關(guān)于照度的一些數(shù)據(jù)一、各種工作的標(biāo)準(zhǔn)照度（Lx）細(xì)小精致的工作100使用有危險(xiǎn)性的小的帶刃工具100書(shū)寫(xiě)工作75閱讀50二、一些典型情況下的照度（Lx）中午太陽(yáng)直射下的照度（中緯地區(qū)）100000電影攝制場(chǎng)攝制電影時(shí)10000陰天室外的照度1000白天的室內(nèi) （光亮室內(nèi)離窗不太遠(yuǎn)）100電影院的銀幕上2080來(lái)自滿(mǎn)月的照度0.2沒(méi)有月亮的夜間來(lái)自星空的照度0.0003光通量(Lm)=發(fā)光強(qiáng)度(cd)*立體角(sr) 光照度(Lx)=光通量(l