Большую часть информации об окружающем мире человек воспринимает через органы зрения. Но сами глаза способны видеть лишь один вид энергии – электромагнитную, да и то в очень узком световом диапазоне. Так что такое свет?
Источником света является нагретое до определенной температуры или возбужденное вещество. На Землю свет поступает с Солнца, других звезд, некоторых разогретых планет, комет и иных небесных тел. На нашей планете источником света может быть огонь – костер, пламя свечи, факела или масляной лампы, а также разогретое вещество. Человек изобрел и искусственные источники видимого излучения, в частности, лампу накаливания, где свет излучает разогретая электротоком вольфрамовая спираль, люминесцентную лампу, в которой светится слой люминофора, возбужденный электроразрядом в наполняющем колбу газе, галогенную лампу, ртутную и другие.
Окружающий мир наполнен миллионами разнообразных оттенков. Благодаря свойствам света каждый предмет и объект вокруг нас имеет определенный цвет, воспринимаемый человеческим зрением. Изучение световых волн и их характеристик позволило людям глубже взглянуть на природу света и явления, связанные с ним.
Цель исследования: изучить явление дисперсии света, а также её значение для человека, проверить соблюдение норм санитарно-гигиенических требований по освещённости в кабинетах колледжа.
Актуальность обусловлена тем, что 2017 год объявлен в Российской Федерации годом экологии и состояние обучающихся требует всестороннего исследования окружающего мира, в том числе и места пребывания в колледже. Что такое свет?
Светом считают электромагнитную волну, которую способен видеть глаз человека. Для этого длина этой волны не должна выходить за границы от 380-400 нм до 760-780 нм. После 780 нм начинается инфракрасный диапазон, который человек может ощущать, как тепло, а перед видимым спектром идет ультрафиолетовое излучение. Его способны видеть некоторые насекомые и птицы, а кожа человека может отреагировать на него загаром. Сам видимый диапазон электромагнитного излучения разделен на отрезки, каждый из которых человек воспринимает как свет определенного цвета. К примеру, фиолетовый соответствует длине волны 380-440 нм, зеленый – 500-565 нм, а красный – 625-740 нм. Всего выделяют 7 основных цветов видимого спектра, их можно наблюдать, глядя на радугу. А вот белый свет – это смешение всех цветов спектра
Дисперсия света
Солнечный свет имеет много тайн. Одна из них – явление дисперсии. Первым его обнаружил великий английский физик Исаак Ньютон в 1666 году, занимаясь усовершенствованием телескопа. Луч белого света, проходя через трехгранную призму не только отклоняется, но и разлагается на составляющие цветные лучи.
Это явление установил Исаак Ньютон, проведя серию опытов.
Опыты Ньютона
  
Дисперсия света Основной опыт Ньютона был гениально прост. Он догадался направить на призму световой луч малого поперечного сечения. Пучок солнечного света проходил в затемненную комнату через маленькое отверстие в стене. Падая на стеклянную призму, он преломлялся и давал на противоположной стене удлиненное изображение с радужным чередованием цветов. Следуя многовековой традиции, согласно которой радуга считалась состоящей из 7 цветов, Ньютон тоже выделил 7 цветов: фиолетовый, синий, голубой, зеленый, желтый, оранжевый, красный. Саму радужную полоску Ньютон назвал спектром.
Дисперсией называется зависимость показателя преломления от частоты колебаний (или длины волны).
Белый свет является сложным светом состоящим из лучей различной цветности: красного, оранжевого, желтого, зеленого, голубого, синего, фиолетового – такое разложение света называется спектром.
Каждому цвету соответствует своя длина и частота волны, такой одноцветный свет называется монохроматическим светом.
в)Для лучей света различной цветности показатели преломления данного вещества различны: вследствие этого при отклонении призмой пучок белого света разлагается в спектр.
Главный цветоприемник – сетчатка глаза. Цвет есть ощущение, которое возникает в сетчатой оболочке глаза при ее возбуждении световой волной определенной длины. Зная длину волны испускаемого света и условия его распространения можно наперед с высокой точностью сказать, какой цвет увидит глаз.
Белая бумага отражает все падающие на нее лучи различных цветов
- красный предмет отражает только лучи красного цвета, а лучи остальных цветов поглощает
- Глаз воспринимает отраженные от предмета лучи определенной длины волны и таким образом воспринимает цвет предмета.
Выводы:
1.Белый свет имеет сложную структуру, призма разлагает белый свет на составные части.
2.Наиболее сильно преломляются фиолетовые лучи, меньше других – красные.
3.Скорость красного света больше скорости фиолетового; скорость лучей в веществе зависит от их цвета.
4.В отдельности лучи различного цвета на составляющие не разлагаются, т.е. дисперсия не наблюдается. Красный цвет - 657 нм
Желтый цвет - 590 нм
Зеленый цвет - 546 нм
Синий цвет - 480 нм
Фиолетовый цвет - 400 нм
Влияние цвета на человека. Между человеком и цветом существуют странные и непростые отношения. По мнению ученых, цвет это не просто элемент эстетики и культуры, а скорее сложная психическая субстанция, демонстрирующая настроение человека, состояние его психического здоровья и даже способная влиять на него
Красный цвет активизирует мышечную силу. Психологи утверждают, что, если на тяжелоатлета надеть красные очки, он «возьмет» больший вес, чем без них. В то же время, находясь в окружении «красного», человек постарается быстрее из него выбраться. Красные телефонные будки были рассчитаны на большую проходимость. Почти также реагируют на этот цвет и дети. Ребенок, спящий лицом к стене с красными обоями, более раздражителен и неспокоен.
Фиолетовый цвет мог бы заменить наркоманам галлюциноген. Если человека посадить в комнату, где все: потолок, пол, стены, окна и двери будут выкрашены в фиолетовый цвет, то у него начнутся галлюцинации.
Синий цвет способствует размышлениям, успокаивает и снижает давление.
Голубой цвет настраивает на меланхолию.
Белый цвет создает ощущение нереальности.
Черный цвет самый сложный с одной стороны, мистический, символизирующий посвященность во что-то недоступное остальным, с другой стороны - официальный.
Коричневый цвет-разочарование, депрессия, отказ, разрушение, неуверенность, скованность, скука.
Освещённость
Помещение кабинета должно быть достаточно просторным и светлым. Цвет окраски должен быть ровным и спокойным, не кричащего тона.
При выборе цвета учитывается его психологическое, физическое и оптическое воздействие:
Синий. Психологическое воздействие. Успокаивает, расслабляет, дает ощущение покоя и безопасности, внутренней уверенности.
Голубой – цвет активности мысли и фантазии, рожденной из физической пассивности, самый холодный и далекий цвет, размывающий и удаляющий очертания предметов
Физическое воздействие. При непосредственном воздействии на человека синий вызывает тормозящее действие. Ослабляет возбуждение слухового центра мозга, т.е. как бы ослабляет или компенсирует громкость шумов.
Оптическое воздействие. В помещении, окрашенном в светлые тона синего спектра, создается впечатление безграничной перспективы. Окраска помещения в темные тона синего спектра, создает впечатление «сжатого пространства» а вот отдельные плоскости темно-синего цвета зрительно отдаляются.
Желтый. Психологическое воздействие. Создает состояние активности. Как цвет, успокаивает нервную систему, повышает настроение и коммуникабельность, предрасполагает человека к большей открытости.
Физическое воздействие. Возбуждает как зрительный, так и слуховые центры мозга, что вызывает кажущиеся увеличение громкости шумов.
Оптическое воздействие. Светлые тона оптически делают помещение более просторным. Если плоскость окрашена в светлые тона желтого с добавлением красного, то она кажется более обширной, чем в действительности.
Зеленый. Психологическое воздействие. Успокаивает, зеленый показан при возбуждении, утомлении, раздражительности. При добавлении желтого, зеленый оживляется, становится более активным. Желто-зеленый (салатовый) – раскрепощает и обновляет чувства, создает впечатление природной естественности. При добавлении синего, начинает «звучать» иначе – делается более серьезным, вдумчивым.
Физическое воздействие. Ослабляет возбуждение слухового центра мозга, т.е. как бы ослабляет или компенсирует громкость шумов.
Оптическое воздействие. Зеленый – самый спокойный и стабильный цвет. В светлых тонах расширяет помещение, а в темных – сужает.
Контрастные краски неблагоприятно влияют на зрение и ведут к его ослаблению. В белый цвет окрашивать кабинет тоже нецелесообразно, так как он приводит к большой разнице в яркостях, блескости и явлению слепимости. Стены лучше выкрашивать матовыми красками светло-зеленого, светло-сиреневого, светло-кремового с учетом ориентировки помещений к сторонам света. Помещения, обращенные окнами на юг, окрашивать лучше всего в холодные цвета, а на север – в теплые цвета.
Двери должны иметь такой же цвет, что и стены, но насыщенный, на тон темнее основного цвета. Рамы окон – белый или светло-серый цвет. Деревянный пол в специализированных классах лучше всего покрыть линолеумом или пластиком, но не паркетом, поскольку случайно попавшие в щели химические вещества могут явить очагами загрязнения воздуха.
Для большего доступа дневного света окна кабинета должны быть достаточно большими с легко открывающимися форточками для проветривания. Желательно, чтобы окна находились с левой стороны от учащихся. Это предупреждает образованию теней на бумаге от карандаша и руки во время выполнения письменных работ. При двустороннем освещении, которое проектируется при глубине учебных помещений более 6 м, обязательно устройство правостороннего подсвета, высота которого должна быть не менее 2.2 м от потолка. При этом не следует допускать направление основного светового потока впереди и сзади от обучающихся.
Недостаток света утомляет нервную систему и зрительный аппарат, вследствие чего внимание становится неустойчивым и качество работы значительно снижается. Для того чтобы определить достаточное количество света приникает в класс, необходимо воспользоваться формулой:
СК=S0/Sn
Где СК – световой коэффициент;
S0 – площадь окна; Sn – площадь пола.
Световой коэффициент для учебного помещения должен составлять не менее 1/4 – 1/6 площади пола. Неравномерность естественного освещения, предназначенного для занятий обучающихся, не должна превышать 3:1. Для максимального использования дневного света и равномерного освещения учебных помещений следует: сажать деревья не ближе 15 м, кустарники – не ближе 5 м от здания; не расставлять на подоконниках цветы. Их размещают в переносных цветочницах высотой 65-70 см от пола или подвесных кашпо в простенках окон; очистку и мытье стекол проводить 2 раза в год (осенью и весной).
Для искусственного освещения надо использовать источник света, обеспечивающий достаточно рассеянное освещение без изменения физико-химических свойств воздуха. Лучшим являются люминесцентные лампы, поскольку лампы накаливания приводят к изменению микроклимата в кабинете. В учебных помещениях предусматривается преимущественно люминесцентное освещение с использованием ламп: ЛБ, ЛХБ, ЛЕЦ. Преимущество таких ламп в том, что они не дают резких теней и довольно ровно освещают большую поверхность. Не следует использовать в одном помещении люминесцентные лампы и лампы накаливания. Использование новых типов ламп и светильников согласовывается с территориальными центрами Госсанэпиднадзора. В учебных помещениях следует применять систему общего освещения. Светильники с люминесцентными лампами располагаются параллельно светонесущей стене на расстоянии 1,2 м от наружной стены и 1,5 м от внутренней. Для определения правильности искусственной освещенности, можно воспользоваться формулой:
КИО=МН/ Sn
где КИО – коэффициент искусственного освещения;
М – мощность одной лампы;
Н – количество ламп, Sn – площадь пола.
Большая освещенность не желательна, так как она будет способствовать их перегреву или охлаждению. Коэффициент искусственного освещения должен быть не менее 48 ВТ на 1м2 площади пола кабинета.
Желательно, чтобы классная доска имела темно-зеленый цвет, менее предпочтительны доски коричневого цвета и совсем не допустимы черные. Коэффициент отражения должен быть 12-20%. Рабочая поверхность классной доски должна быть ровной, прочно удерживать мел при написании текста, обеспечивать легкое стирание мела.
Для смягчения контраста при переходе от доски к стене желательно, чтобы рамка была выкрашена в более светлые тона, чем тон самой доски. Цвет стены, на которой расположена классная доска, должен быть светлым, по сравнению с другими стенами. Классная доска оборудуется софитами и освещается двумя установленными параллельно ей зеркальными светильниками Указанные светильники размещаются выше верхнего края доски на 0,3 м и на 0,6 м в сторону класса перед доской.
В специализированных классах есть демонстрационные столы. Они необходимы для проведения показательных опытов. Для удобства проведения демонстраций поверхность стола должна иметь достаточно большие размеры. Это объясняется тем, что некоторые демонстрации наиболее эффектны тогда, когда ее части установок расположены на значительном большом расстоянии.
Опытно-экспериментальная работа
Объектами наблюдения стали: кабинет физики №148, кабинет математики №149, кабинет русского языка и литературы №139
3. Данные кабинета №148:
Класс находится на юго-восточной стороне. Стены выкрашены светло-зеленой масляной краской, пол покрыт линолеумом, потолок обделан побелкой. Дверь белая, столы и стулья сделаны из прочного материала, доска темно-зеленного цвета. Четыре стандартных окна с пластиковыми рамами. В кабинете находится большое количество декоративных растений, из которых не многие широколиственные. Окна кабинета выходят на проезжую часть, деревья которого растут на расстоянии ближе, чем 15 м. В кабинете 28 люминесцентных ламп, из которых 28 действующих. Над доской имеются 2 кососвета.
3. Данные кабинета №149:
Класс находится на северо-западной стороне. Стены выкрашены светло-зеленой масляной краской, пол покрыт линолеумом, потолок обделан побелкой. Дверь темнее, чем стены, столы и стулья сделаны из прочного материала, доска темно-зеленного цвета. Три стандартных окна с пластиковыми рамами. Окна кабинета выходят во двор учебного заведения, деревья которого растут на расстоянии не ближе, чем 15 м. В кабинете 20 люминесцентных ламп, из которых 20 действующих. Над доской имеются 2 кососвета. В классе имеется демонстрационный стол с пластиковым покрытием белого цвета.
Данные кабинета №139:
Класс расположен на северо-западной стороне. Стены обиты коричневыми панелями, дверь белого цвета. Полы покрыты линолеумом. Дверь белая, столы и стулья сделаны из прочного материала, доска темно-зеленного цвета. Четыре стандартных окна с деревянными рамами. Малое количество растений. В классе 20люминесцентных ламп, из который только 18 действующих.Потолок коричневого цвета.
|
