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問題と解答
問題１
- 光は電磁波の一種であり,可視光のうち最も波長が長いのは 赤 色の光であり,最も波長が短いのは 紫色の光である。
- 目に光として最もよく感じる(最大視感度)の波長は 555 ［nm］であり,その色は黄緑色である。このとき のこの光の周波数［Hz］は 5.4×1014 ［Hz］である。
- ステファン・ボルツマンの法則によると,黒体の単位表面積から出る放射束は,絶対温度Tの ４ 乗に比例 する。
- ウィーンの変位則によると,黒体の単位表面積から出る各波長のエネルギーのうち,最大波長となる波長は, 絶対温度に 反比例 する。
問題２
照明器具について,以下の表を完成させよ。ただし,各項目については以下の注意点を守ること。
- →【温度放射,ホトルミネセンス,電気ルミネセンス】から選ぶ。同じ語句は何度も使用してもよい。
- →効率が最も高いものには「最高」,効率が最も低いものには「最低」と記す。
- →一般に平均寿命が6000時間以上であるものに「長い」と記す。
- →始動してから定常状態に達するまでに数分かかるものには「長い」と記す。
- →演色性が最も悪いものには「最悪」と記す。
| 白熱電球 | ハロゲン電球 | 蛍光灯 | 高圧水銀灯 | ナトリウム灯 | |
| ①発光原理 | |||||
| ②効率 | |||||
| ③平均寿命 | |||||
| ④始動時間 | |||||
| ⑤演色性 |
問題３
蛍光灯について,以下の空欄に適する語句または( )内の適する語句をそれぞれ答えよ。
【発光の原理】
フィラメントが加熱されると,フィラメントから①熱電子 が放出される。この ① が, ②水銀 ガスに衝突 すると, ② は③紫外線 を放出する。 ③ が蛍光物質に照射されると,蛍光物質から可視光線が放出される。
【点灯について】
・白熱電球には,④点灯回路 が不要だが,蛍光灯には ④ は必要である。
・グロースタート形式には,⑤点灯管 が必要だが,ラピッドスタート形式は, ④ が不要である。
・ラピッドスタート形式は、比較的(低い・高い)電圧で始動する。このため、始動に無理がかからず寿命が長くなる。
・インバータを用いた ④ は,⑥ ちらつき が少なく、即時点灯する。
問題４
全光束6280［lm］ で均等放射する光源を、直径2［m］の円形テーブルの中心の真上2［m］の高さに取り付けた。
(１)光度Iの値を、単位をつけて答えよ。
(２)円形テーブルに入射する光束Fの値を、単位をつけて答えよ。
(３)円形テーブルの平均照度Eの値を、単位をつけて答えよ。
問題５
透過率0.6の完全拡散性の半透明板を照度200［lx］で照らしたとき、裏側から見た場合の輝度［cd/m2］を求めよ。
問題６
完全拡散性の直管形蛍光灯があり,管の直径が38［mm］,管の発光部の長さが600［mm］,その軸と直角方向の
光度は 114［cd］で一定である。この蛍光灯の輝度および光束発散度の値を求めよ。ただし,単位をつけて答えること。
訂正：157000⇒15700
問題７
床面上の１点Pの鉛直上向き2.4mの高さに、各方向150cdの一様な配光を有する光源を取り付けたところ、
床面上の１点Qにおける水平面照度が鉛直面照度の３倍になった。点Qにおける水平面照度［lx］を求めよ。
問題８
幅6[m],奥行8[m]の駐車場の四隅に柱を立て,各柱の地上から5[m]の地点に全光束5000[lm]の水銀灯を設 置した。駐車場の中心の水平面照度はいくらか。単位をつけて答えよ。
問題９
幅4[m],奥行6[m]の部屋の天井に40[W]蛍光灯2灯用照明器具を4基取り付けた。床面の平均照度はいくら
か。単位をつけて答えよ。ただし,蛍光灯の効率は75[lm/W],保守率は0.7,床面に対する照明率は0.4とする。
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