بازتاب نور، شکست نور، انتقال نور

بازتاب نور، شکست نور، انتقال نور
طراحی نوری لامپ

نور ساطع شده مستقیم از منابع نور الکتریکی اغلب برای روشنایی مناسب نیست. به عنوان مثال، منبع نور LED، LED بسته بندی شده یک منبع نور نقطه ای است و نور ساطع شده دارای ویژگی های یک منبع نور نقطه ای است که به راحتی باعث ایجاد خیرگی می شود. طراحی نوری باید با برخی از اجزای نوری بهینه شود. به عنوان مثال، پخش کننده ها، بازتابنده ها و غیره، این دستگاه ها از برخی قوانین اساسی انتشار نور مانند قانون بازتاب، قانون شکست، قانون عبور نور و غیره استفاده می کنند.

لامپ های LED معمولاً دارای طراحی نوری اولیه و طراحی نوری ثانویه هستند. به اصطلاح طراحی نوری اولیه به طراحی نوری در سطح بسته بندی منبع نور LED مانند استفاده از مواد بسته بندی و فرآیندهایی مانند لنزها و سیلیکاژل بسته بندی برای تغییر ویژگی های خروجی نور منبع نور LED اشاره دارد. به اصطلاح طراحی نوری ثانویه برای تغییر زاویه پرتو و یکنواختی لامپ های LED از طریق صفحه راهنمای نور و دیفیوزر لامپ های LED است.

خواص انعکاس، شکست و انتقال نور

بازتاب نور: هنگامی که نور بین دو محیط حرکت می کند، مقداری از نور جهت انتشار خود را تغییر می دهد و به محیط اصلی باز می گردد که به آن بازتاب نور می گویند. انعکاس زمانی اتفاق می افتد که نور به هر جسمی به جز جسم سیاه مطلق برخورد کند. صرف نظر از اینکه سطح بازتابنده صاف باشد یا نه، بازتاب نور از قانون بازتاب تبعیت می کند، یعنی زاویه تابش برابر با زاویه بازتاب است. انعکاس به بازتاب اسپکولار و بازتاب پراکنده و همچنین بازتاب پراکنده جهت دار و بازتاب مرکب تقسیم می شود. به طور کلی، بازتاب اسپکولار و بازتاب پراکنده دارای بازتاب بالاتری هستند، در حالی که انعکاس پراکنده بازتاب کمتری دارند. به عنوان مثال، بازتاب شیشه آینه 80 درصد -99 درصد و بازتاب رنگ سفید تنها 60 درصد -85 درصد است. تنها با درک میزان بازتاب مواد می‌توانیم بازده نوری لامپ‌ها و روشنایی اتاق را بهتر درک و محاسبه کنیم.

شکست نور: نور بین دو محیط حرکت می کند و در محل اتصال رسانه های مختلف منحرف می شود. به طور کلی، هنگامی که نور بین رسانه های مختلف قرار می گیرد، هم بازتاب و هم شکست رخ می دهد. سرعت نور منعکس شده با سرعت نور تابشی برابر است، در حالی که سرعت نور منکسر با سرعت نور فرودی متفاوت است. شکست نور از قانون شکست پیروی می کند، مثلاً نسبت سینوس زاویه شکست به سینوس زاویه تابش ثابت است. هنگامی که نور از هوا وارد محیط دیگری می شود، زاویه شکست کوچکتر از زاویه تابش است. برعکس، وقتی نور از رسانه های دیگر وارد هوا می شود، زاویه شکست بیشتر از زاویه تابش است. دلیل آن به چگالی محیط و سرعت انتشار نور در محیط مربوط می شود. یک نظریه جدید معتقد است که شکست ناشی از تغییر خاصی در برهمکنش بین نور و ماده است. همچنین یک پدیده بازتاب کامل وجود دارد که ارزش توجه دارد. هنگامی که نور از یک محیط نوری متراکم تر به یک محیط نوری نازک تر می رسد، زمانی که زاویه برخورد از یک مقدار بحرانی فراتر می رود، بازتاب کامل رخ می دهد. به عنوان مثال، نور از محیطی به هوا شلیک می کند و زاویه بحرانی شیشه های مختلف 32 درجه تا 42 درجه است. فیبر نوری، ارتباط فیبر نوری و ... به این اصل مربوط می شود. عدسی هایی که معمولا در زمینه LED استفاده می شوند نیز بر اساس قانون شکست و بازتاب نور ساخته می شوند. زاویه نور تئوری LED 360 درجه است، اما با توجه به ویژگی های بسته بندی، زاویه نور کمتر از 180 درجه خواهد بود. لنز مورد استفاده برای بسته بندی LED به طور کلی یک لنز سیلیکونی است. توزیع میدان نور LED از طریق لنز تغییر می کند و زاویه خروجی نور LED با طراحی منحنی توزیع نور برای بهبود نرخ خروجی نور تغییر می کند.

انتقال نور: هنگامی که نور از مواد شفاف یا نیمه شفاف عبور می کند، بخشی از نور منعکس می شود، بخشی از نور توسط مواد جذب می شود و بخشی از نور منتقل می شود. انتقال به نسبت نور عبوری به نور فرودی اشاره دارد. انتقال بیشتر به انتقال جهت، انتقال پراکنده جهت دار و انتقال پراکنده تقسیم می شود. در انتقال جهت، می توانید مستقیماً از طریق مواد مشاهده کنید تا آنچه را در پشت است ببینید. این به این دلیل است که نور مستقیماً از آن عبور می کند. در این زمان، محیط معمولاً شفاف است، مانند شیشه بی رنگ و پلاستیک. پس از انتشار جهت و مواد انتقال، مردم می توانند اشیاء را ببینند، اما نمی توانند به وضوح ببینند. این به این دلیل است که نور پس از برخورد منتشر می شود و شدت عبور نور در جهت فرودی قوی است، اما انتقال نور در جهات دیگر مانند شیشه مات نیز وجود دارد. انتقال پراکنده اساساً برای جسم نامرئی است و نور به طور پراکنده منتقل می شود. به عنوان مثال، این مورد در مورد برخی از اکریلیک ها است. این ماده معمولاً به عنوان یک ماده ضد تابش نیز استفاده می شود.