Свет, цвет и здоровье человека

                         

                                       Содержание

 

Введение

1.Теоретические основы фотометрии……………………………………. ….3

2.Изучение распределения освещения……………………………………..5

3.Цветовая гамма учебного помещения и здоровье человека…………...7

Заключение…………………………………………………………………...8

Задача........................................................................................................10

Список литературы………………………………………………………...13

 

                                                   Введение

 

Из данных медосмотров по школе  видно, что у детей обучающихся в 1 классах, к концу учебного года состояние зрения ухудшается в 2 раза, а к 5 классу до 5% имеют проблемы со зрением. К концу обучения в школе доля здоровых детей составляет не более 10% - частота нарушения органов зрения увеличивается в 4,5 раза. Наиболее ранимые возрастные группы школьников - дети первых двух лет обучения и дети в возрасте 10-12 лет. Это связано со школьной нагрузкой и периодом полового созревания, т.е. периодом создания и формирования функциональных биологических систем организма.

Исследования ученых-гигиенистов показывают, что уровень освещенности оказывает значительное влияние на работоспособность и состояние зрительной функции. В нашей школе многие учащиеся имеют проблемы со зрением

Актуальность: число детей  с дефектами зрения стремительно возрастает от младших классов к старшим.

Гипотеза: так как на работоспособность и состояние зрительной функции влияет уровень освещённости, то чтобы понять причины потери зрения, надо проанализировать освещённость школьных аудиторий и найти пути решения этой проблемы.

В силу этого  тема нашей работы «Свет, цвет и здоровье человека».

Объект исследования: освещение школьных классов.

Предмет исследования: влияние освещённости на здоровье школьника.

Цель исследования: выработать рекомендации сохранения здоровья школьников на основе изучения освещённости школьных кабинетов.

Задачи исследования: проведение анализа литературы;выполнение экспериментальных работ; анализирование полученных данных; определение способы устранения недостатков светового освещения.

 

 

                     1.Теоретические основы фотометрии

 

Свет – важная составляющая многих технических устройств. Свет излучают различные осветители, проекторы и лазеры. Фотоаппараты, кино- и видеокамеры преобразуют свет, идущий от предмета, в изображение, которое можно сохранить. Светящиеся экраны телевизоров, осциллографов, и дисплеи компьютеров, сотовые телефоны дают возможность увидеть информацию, закодированную в форме электрических сигналов. Свет- это источник жизненно важной информации. Без света было бы невозможно развитие жизни на Земле.

В электрических лампах накаливания  свет  излучается при нагреве вольфрамовой спирали до 2600°С электрическим током. Лампы накаливания недолговечны, время их действия обычно не более 2 тыс. ч. ,80% энергии электрического тока расходуется на тепло и только 20% на излучение в видимой части спектра. В колбе у ламп малой мощности (до 60 Вт) вакуум, а у ламп большой мощности - нейтральный газ (криптон или ксенон). Средняя продолжительность горения по стандарту 1000 часов. Через 800 часов лампы стареют, то есть излучают световой поток на 20 - 25% меньше номинального, и подлежат замене. Кроме этого, освещённость зависит от колебания напряжения в сети.

Лампы дневного света в 4-5 раз экономичнее ламп накаливания и служат примерно в 5 раз дольше. Люминесцентные лампы сберегают более 100 млн. кВт энергии в год. Достоинствами этих ламп является большая световая отдача, чем у ламп накаливания; широкие возможности варьирования спектром; продолжительный срок службы (5000 часов). Существенно, что люминофор поглощает главным образом невидимое излучение газа в трубке, а затем излучает поглощенную энергию уже как видимый свет. Поэтому лампы дневного света гораздо экономичнее ламп накаливания.

Величина, характеризующая различную видимость отдельных участков поверхности в зависимости от величины падающего на них светового потока, называется освещенностью.

Научные исследования показывают, что 95% младенцев рождается с нормальным зрением. Но очень малый процент их достигает пожилого возраста со зрением, какое можно было считать нормальным. Быстрое ухудшение зрения - один из самых серьезных дефектов современной цивилизации.    

  Для искусственного освещения надо использовать источник света, обеспечивающий достаточно рассеянное освещение  изменения физико-химических свойств воздуха. Лучшим являются люминесцентные лампы, поскольку лампы накаливания приводят к изменению микроклимата в кабинете.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                    2.Изучение распределения освещения

 

Оборудование: электрический фонарик, электроплитка, лист бумаги, стена.Карманным фонариком, снабженного рефлектором, хорошо осветить небольшой участок стены. Если  рефлектор убрать, то освещение этого участка значительно ухудшится. В первом случае, кроме светового потока, падающего непосредственно от лампочки на стену, на этот же участок стены направляется световой поток, отраженный рефлектором фонаря. Следовательно, чем больший поток света падает на какой-либо предмет, тем лучше он виден, если только этот поток не слишком велик. При большей поверхности предмета одни ее участки могут быть видны лучше, а другие хуже, даже если сама поверхность однородна, так как световой поток может распределяться по поверхности неравномерно.

Вывод: в кабинетах должны быть обязательно плафоны направленного действия.

Освещенность страницы книги при ее чтении практически можно считать одинаковой. Однако буквы отчетливо видны на белом фоне листа бумаги. Поверхность, покрытая типографской краской, большую часть падающего на нее светового потока поглощает, а поверхность бумаг, наоборот, отражает, т.е. освещённость страницы неоднородна, это аналогично электрической спирали включённой в сеть. Можно заметить, что спираль светится не везде одинаково. Там, где витки спирали расположены чаще, мощность светового излучения больше. Из этих примеров видно, что различные участки поверхности, от которой распространяется световой поток, отличаются мощностью светового излучения с единицы площади.

Вывод: Следовательно, чем больший поток света падает на какой-либо предмет, тем лучше он виден, если только этот поток не слишком велик. При большей поверхности предмета одни ее участки могут быть видны лучше, а другие хуже, даже если сама поверхность однородна, так как световой поток может распределяться по поверхности неравномерно.  В различных кабинетах при одной и той же освещённости чувствительность глаза будет различной и текст напечатанный разным шрифтом воспринимается по - разному.

 

 

3.Цветовая гамма учебного помещения и здоровье человека

 

Чувствительность глаза к свету волны (разного цвета) весьма различна, оценки светового потока по зрительному ощущению и по величине его мощности могут существенно отличаться. Так, при одной и той же мощности потока зрительное ощущение от лучей красного или сине–фиолетового цвета разное. Поэтому для зрительной оценки световых потоков необходимо знать чувствительность глаза к свету различной длины волны или так называемую кривую видимости.

Так как класс находится с северной стороны, стены в нем, окрашены нежно-жёлтым цветом, что обеспечивает лучшую адаптацию зрения к письму, чтению и другим видам занятий.  Классная доска темно-зелёная, так как зелёный цвет успокаивает и благотворно влияет на эмоциональное состояние учащихся. Тёмный оттенок зелёного для того, чтобы на ней был отчётливо виден белый мел; поверхность ровная, прочно удерживает мел при написание текста, и мел легко стирается. Цвет стены, на которой расположена классная доска, светлее, чем остальные стены и доска снабжена дополнительной подсветкой.                                                                            

Вывод: Цветовое оформление кабинета физики соответствует санитарно-гигиеническим нормам  и цветовая гамма положительно влияет не только на психологическое состояние, но и позволяет зрению быстрее адаптироваться к различным видам работ.

                                             

 

 

                                                   

 

                                        Заключение

 

Из-за постоянного напряжения глаз во время работы, плохой освещённости возникает зрительное утомление, что проявляется в снижении зрения, слезливости глаз, появляется нечёткое, «размытое» изображение, резь в глазах, снижается внимание и качество работы.

В школе, где глаза испытывают особенно тяжелую нагрузку, совершенно недопустимо, если контраст между шрифтом и листом недостаточен и если шрифт слишком мал. Самым неблагоприятным обстоятельством, затрудняющим чтение в школе, является несоответствующее освещение. У нас в школе освещенность много ниже рекомендуемой и значительно ниже освещенности на открытом воздухе, к которой человеческий глаз приспосабливался в течение многих тысячелетий.

Рассчитав коэффициент естественного освещения и коэффициент искусственного освещения, получили, что они соответствуют требованиям.

Наблюдая за правильностью выполнения проверочных работ  выяснили, что при плохой освещенности (30 лк) у школьников очень быстро наступает утомление зрительного аппарата и начинает снижаться острота зрения (уже после первого урока), а после четвертого урока она падает по сравнению с уровнем до уроков на 20–22%. Если аналогичная работа выполняется при хорошей освещенности (100 лк), то острота зрения снижается незначительно. Наилучшие результаты были получены при освещенности 200 лк. От уровня освещенности зависит и качество работы. При освещенности в 400 лк число безошибочных работ у учащихся равнялось 70%, а при 100 и 50 лк – соответственно 47 и 37%. Помимо освещенности, на работоспособность существенно влияют также и другие характеристики световой обстановки в классе: мелькающий, слепящий свет, неравномерность освещения рабочего места.  

В нашей школе 26% детей правополушарных. По  статистике с каждым годом растёт число леворуких детей, для которых необходимо особое освещение и посадка на рабочих местах, которое  к сожалению пока не учитывается - предлагаем для таких детей устанавливать дополнительный источник света.

Для рационального освещения рабочего места необходимо выполнение следующих условий: постоянная освещенность рабочей поверхности во времени (напряжение сети колеблется не более чем на 4%); достаточная и равномерно распределённая яркость освещаемых рабочих поверхностей; отсутствие резких контрастов между яркой рабочей поверхностью и окружающим пространством; отсутствие в поле зрения светящихся поверхностей, обладающих сильным блеском. К кабинетах также не должно быть слишком много цветов, наглядных пособий, так как идёт большое поглощение светового потока. В кабинетах обязательно должны быть шторы или жалюзи пастельных тонов.

 

 

 

Задача

Определить эффективность звукового в помещении планового отдела предприятия до и после облицовки стен и потолка звукопоглощающим материалом и супертонкого стенного волокна, есть известно:

Длина помещения – 13 м.

Ширина – 7 м.

Высота – 3,9 м.

Размер двери – 2,4*1,2 м.

4 окна – 2,4*1,8 м.

Решение:

Определить площадь, на которой будет размещаться звук. Материал

1). 13*3,9*2=101,4

2). 7*3,9*2=54,6

3). 2,4*1,2=2,88 дв.

4). 2,4*1,8*4=17,28 ок.

5). 156-2,88-17,28=135,84

6). 13*4=91 потолок

Таблица: Результаты расчетов

Расшитыв. показатель	Частоты
Уровень шума в помещение до облицовки (дб)	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
		58	52	65	67	62	60	57	53
Санитарные нормы (дб)	79	70	63	58	55	52	50	49
Превышение дельта (дб)	-	-	2	9	7	8	1	4
Уровни звукопоглощения до облицовки а=L*S
Для стен	0,01 1,4	0,02 2,7	0,02 2,7	0,02 2,7	0,03 4,1	0,04 5,4	0,04 5,4	0,04 5,4
Для потолка	0,01 0,9	0,01 0,9	0,01 0,9	0,01 0,9	0,02 1,8	0,02 1,8	0,02 1,8	0,02 1,8
Для пола	0,01 0,9	0,01 0,9	0,01 0,9	0,01 0,9	0,08 7,3	0,06 5,5	0,06 5,5	0,07 6,4
Для окон	0,35 6,1	0,35 6,1	0,29 5	0,2 3,5	0,14 2,4	0,1 1,7	0,06 1	0,04 0,7
Для двери	0,1 0,3	0,1 0,3	0,1 0,3	0,1 0,3	0,08 0,2	0,08 0,2	0,07 0,2	0,04 0,7
Суммарное звукопоглощение до облицовки	17,8	19,1	18	16,5	15,8	14,6	13,9	14,4
После облицовки звукопоглощение
Для стен	0,1 13,6	0,4 54,3	0,85 115,4	0,98 133,1	1 135,8	0,93 126,3	0,97 131,7	1 135,8
Для потолка	0,1 9,1	0,4 36,4	0,85 77,4	0,98 89,2	1 91	0,93 84,6	0,97 88,3	1 91
Для пола	0,1 9,1	0,1 9,1	0,1 9,1	0,1 9,1	0,08 7,3	0,06 5,5	0,06 5,5	0,07 6,4
Для окон	0,35 6,1	0,35 6,1	0,29 5,0	0,2 3,5	0,14 2,4	0,1 1,7	0,06 1	0,04 2,7
Для двери	0,1 0,3	0,1 0,3	0,1 0,3	0,1 0,3	0,08 0,2	0,08 0,2	0,07 0,2	0,04 2,7
Суммарное звукопоглощение до облицовки	38,2	106,2	207,2	235,2	236,7	218,3	226,7	234
Степень снижения шума дельта децибел	3	7	11	12	12	12	12	12
Ожидаемый уровень шума после облицовки	55	45	54	55	50	48	39	41