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建筑物理期末复习题 光学一、填空题1已知某种灯仅辐射出波长为555纳米的单色光，设其辐射通量为1瓦，则该灯对应的光谱光视效率V（）为 1 ，相应的光通量为 683 流明。2发光强度就是给定光源在给定方向的立体角内传输的 光通量 除以该 立体角 之商。(单位cd)注：光通量：光源在单位时间内发出以人眼感觉为基准的能量。（单位Lm） 照 度：单位面积上的光通量。（单位Lx） 亮 度：发光体在视线方向上的单位投影面积发出的发光强度。（单位cd/m）辐射通量：是指辐射源在单位时间内发出的能量。（100w普通白炽灯发出1250lm的光通量，40w日光色荧光灯约发出2200lm的光通量）3、采光口按照在建筑物上的位置来分，可分为 侧窗采光 和 天窗采光 。4荧光灯的发光机理是通电加热使灯丝发射电子，轰击汞原子发出 紫外线 ，使管壁荧光物质辐射出 可见光 。5室内工作照明方式有一般照明方式、 分区一般照明 、局部照明方式和 混合照明 4种。6光通量就是在 单位时间 内，人眼感觉 光辐射能量 的大小。Kme，V（）7某一光源在1sr立体角内均匀辐射出100lm的光通量，试问发光强度单位是 cd ，并求出该立体角方向上的发光强度大小为 100cd 。8在CIE标准晴天空条件下，如果不考虑室外地物反射光影响，则室外无遮挡的水平面上的总照度可由 太阳直射照度 和 天空扩散照度 之和组成。9人工电光源按发光原理分类，可分为 热辐射 光源和 气体放电 光源。 注：（1）热辐射光源：白炽灯、卤钨灯 （2）路灯：高压钠灯、低压钠灯、氙灯、荧光高压汞灯 （3）水下照明：光纤 （4）古建筑照明：冷反射定向照明卤钨灯 （5）光源隐蔽在建筑构件中，与构件合为一体，共分为反光和透光两种类型。10、可见光就是光辐射中为 人眼 所感觉到的这部分电磁辐射，可见光的波段范围从 到 380nm780nm 。 注：人耳可听频率范围为 2020000hz ，最敏感范围为5004000hz.11、照度就是被照面上某微元内 光通量 的面密度；照度的符号为 E ，常用单位为 lx 。12、眩光的分类方法通常有两种：其一是从眩光形成的方式上进行分类，可把眩光分成 直接眩光 和 反射眩光 其二是从影响视功能方面进行分类，可把眩光分成 失能眩光 和 不舒适眩光 。 注：（1）眩光：在视野当中，出现高亮度或者大的亮度对比，就会引起视觉上的不舒适、烦躁或视觉疲劳，这种现象成为眩光。 （2）如何避免眩光？ 答：避免直接眩光的办法 a.限制光源亮度 b.增加光源的背景亮度 c.减小形成眩光的光源视看面积 d.尽可能增大眩光源的仰角 避免反射眩光的办法 a.尽量使视觉作业的表面为无光泽表面 b.使作业面避开和远离照明光源同人眼形成的镜面反射区域 c.使用发光表面面积大、亮度低的光源 d.使引起镜面反射的光源形成的照度在总照度中所占比例减少 （3）教室桌面：刷浅色油漆，属均匀扩散反射材料；刷深色油漆，属定向扩散反射材料13、光气候就是当地 天然光 的平均状况，也就是由 太阳直射光 、 天空扩散光 、地面反射光 形成的天然光平均状况。注：（1）哈尔滨、四川（成都）位于第V气候区；北京、天津位于第III气候区。（2）采光系数：室内给定水平面上某一点的由全云天天空扩散光所产生的照度En和同一时间同一地点在室外无遮挡水平面上由全云天天空扩散光所产生的照度Ew的比值，即c=(En/Ew)X100% （3）H V/C=色调 明度/彩度10Y 8/12黄色与绿色的中间色调，明度为8，彩度为1214、人工（电）光源的光学性能的三个主要评价指标是 寿命 、 光效 和 光色 。二、简答题 1、叙述侧面采光（侧窗）的优点和缺点。答：优点：建造维护费用低 光线方向上有利于形成阴影 缺点：采光均匀度差 易产生眩光 容易受周围物体影响2、写出热辐射光源的发光原理，并写出2种热辐射光源的名称。 答：利用金属被加热到1000K以上时，发出可见光制造光源。 白炽灯、卤钨灯3、请写出评价人工光源性能好坏的主要光学指标。 答：寿命、光效、光色4、请写出影响视度的主要因素。答：视度：看物体的清晰程度 适当的亮度 物体尺寸 对比 识别时间 避免眩光5、室内工作照明设计的步骤。答：选择照明方式 确定照明设计标准 选择光源、灯具并布置 进行照明计算6、医生手术室内，为何将墙面或衣服做成绿色？答：由于医生在动手术时注视的是鲜红血液，如果四周墙面或医护的衣服做成白色的话，当他抬头看墙面或者医护的衣服时，墙上或者医护衣服上必然会出现暗绿色（血液的补色），现将墙面和医护的衣服做成暗绿色，使他的视神经能获得平衡和休息。7、漫反射和定向（均匀）扩散反射的关系？答：漫反射：一束平行光线照到粗糙的物体表面向四面八方扩散反射，漫反射就是均匀扩散反射。8、铅笔写字为何出现反光现象？答：铅笔芯材料为石墨，写字表面光滑，形成定向反射。三、计算题 (画图)1、房间的平面尺寸为715m2，净空高3.6m，在顶棚正中布置一个亮度为1000cd/m2的均匀扩散光源（发光顶棚），其尺寸为513 m2，求房间四角处的地面照度（不计室内反射光影响）。解：光源均匀发光（1）房间四角处的地面照度均相等，（2）地面照度：2、一个直径为400毫米的乳白玻璃球形灯罩，内装一个光通量为1179流明的白炽灯，设灯罩的光透射比为0.7，求灯罩外表面亮度（不考虑灯罩的内反射影响）。解法一：内表面照度：乳白灯罩外表面亮度：解法二：1、2、3、黑色羊毛放在黑色背景中，背景和羊毛的光照相同，背景的反射率为3%，羊毛的反射率为5%，求羊毛和背景的对比系数。解：因背景和羊毛的光照相同，亮度和反射率成正比 C=t-b/b=5%-3%/3%=0.67 则羊毛和背景对比系数为0.67.4、7-1/159 7-3/1595、例9-1/212声学一、 填空题1. 声源的基本特性：音调、响度、音色。2. 声波的反射、扩散、吸收、透射、衍射、折射。二、名词解释1、A声级：使用与人耳听觉特性接近的滤波器对声音进行滤波后得到的声级，单位为dBA。500赫兹以下衰减较大，参考方等响曲线，用来模拟人耳对低频不敏感主要是55分贝以下低强度噪声反应特性，记作LA。2、C声级： C计权声级是模拟高强度噪声的特性，单位是dBC。对频率的判别是用来模拟人耳对85方以上纯音的响应，曲线较为平坦，在整个可听范围内不衰减，用来代表总声压级，记作LC。3、哈斯效应： 当两个强度相等而其中一个经过延迟的声音同时到聆听者耳中时，如果延迟在30ms以内，听觉上将感到声音好像只来自未延迟的声源，并不感到经延迟的声源存在。 当延迟时间超过30ms而未达到50ms时，则听觉上可以识别出已延迟的声源存在，但仍感到声音来自未经延迟的声源。只有当延迟时间超过 50ms以后，听觉上才感到延迟声成为一个清晰的回声。这种现象称为哈斯效应，有时也称为优先效应。4、双耳听闻效应（方向感）：双耳这种辨别方向的能力称为方位感。与声音的频率和强度有关，高于1400赫兹时，方向感取决于到达双耳声音的强度差，低于1400赫兹时，则取决于到达双耳声音的时间差。5、掩蔽作用 由于某个声音的存在，而使人耳对别的声音感觉能力降低，要听清另外的声音必须把这些声音提高，这些声音的可闻域（可闻下限）提高了，这种现象成为掩蔽。可闻域提高的分贝数称为“掩蔽量”。6、混响时间：室内声场达到稳态后，令声源停止发声，声音衰减了60分贝所用的时间。7、声功率：生源辐射声波时对外做功，声功率是指声源在单位时间内向外辐射的声能，记作W，单位w。8、声强：在单位时间内，在垂直于声波传播方向的单位面积上所通过的声能，记为I，单位为W/I=W/S S声能所通过的面积9、声压：指某瞬时介质中的压强相对于无声波时压强的改变量。 I=p2/0c 单位：N/ (在20时，0c值为415Ns/m3)注：（1）吸声系数：被吸收的声能和入射声能之比。（2）吸声量：表面积与吸声系数之积。（3）透射系数：被透射的声能和入射声能之比。（4）隔声量：构件的隔声能力，称为隔声量。三、简答题1、圆丘中央发生时，为何响亮？答：声波被周围栏杆反射，加强了声音的响度。2、主要吸声材料及其吸声特性？答：见书表12-1/289（多孔吸声材料、穿孔板）四、计算题1、位于房间中部的一个无方向性声源在频率500HZ的声功率级为105dB（基准声功率为10-12W），房间的总表面积为400 m2，对频率为500 HZ声音的平均吸声系数为0.1，求在于声源距离3m处的声压级？解：该声源的指向性因数Q=1，将各已知数据代入，则有： Lp=Lw+10lg(Q/4 r2+4/R) =105+10lg(1/4X32+4/400x0.1/0.9) =105+10lg(0.0088+0.0909) =95dB