光环境检测
光传感器的原理及其在环境监测中的应用
光传感器的原理及其在环境监测中的应用近年来，随着环境污染问题的日益严重，环境监测成为了一项重要的任务。
而光传感器作为一种重要的传感器，其原理和应用在环境监测中扮演着重要的角色。
光传感器是一种能够将光信号转化为电信号的装置。
其原理基于光电效应，即当光线照射到物质表面时，会激发物质中的电子跃迁，从而产生电信号。
光传感器通过测量这种电信号的强弱来判断光线的强度和频率，从而实现对光线的检测。
光传感器的工作原理可以分为两种类型：光敏电阻和光电二极管。
光敏电阻是一种光电效应的应用，其电阻值随着光照强度的变化而变化。
光敏电阻广泛应用于光控开关、光敏电路等领域。
而光电二极管则是一种将光信号转化为电信号的器件，其结构类似于普通的二极管，但是在PN结附近加入了光敏材料。
当光线照射到光电二极管上时，光子会激发光敏材料中的电子，从而产生电流。
光电二极管广泛应用于光电测量、光通信等领域。
在环境监测中，光传感器的应用非常广泛。
首先，光传感器可以用于光照强度的监测。
光照强度是衡量光线强弱的指标，对于植物的生长、室内照明等都有重要的影响。
通过使用光传感器，可以实时监测光照强度的变化，并根据需要进行调节，以满足不同环境的要求。
其次，光传感器还可以用于颜色的检测。
颜色是物体表面对不同波长光线的吸收和反射的结果，不同颜色的物体对光的吸收和反射程度不同。
通过使用光传感器，可以测量物体对不同波长光线的吸收和反射情况，从而判断物体的颜色。
这在环境监测中尤为重要，比如对水质的监测中，可以通过测量水体的颜色来判断水质的好坏。
此外，光传感器还可以用于气体的检测。
光传感器可以通过测量气体对光的吸收和散射情况，来判断气体的浓度。
这在环境监测中尤为重要，比如对大气中有害气体的检测中，可以通过测量气体对特定波长光线的吸收情况，来判断气体的浓度，从而判断空气的质量。
总之，光传感器作为一种重要的传感器，在环境监测中发挥着重要的作用。
其原理基于光电效应，通过测量光信号的强弱来判断光线的强度和频率。
光学技术在环境污染检测中的应用与发展展望
光学技术在环境污染检测中的应用与发展展望随着人类经济的快速发展和工业化进程的加速，环境污染问题日益凸显。
为了保护生态环境和人民的健康，环境污染的快速检测和监测变得尤为重要。
光学技术作为一种高效、精确的检测手段，已经在环境污染检测中发挥了重要作用，并且在未来的发展中有着广阔的前景。
首先，光学技术在环境污染检测中的应用已经取得了显著的成果。
光学技术利用光的传播和相互作用的特性，可以对环境中的污染物进行快速、准确的检测。
例如，光谱技术可以通过测量物质的吸收、散射、发射等光学特性来分析环境中的污染物。
这种技术可以广泛应用于水质、大气、土壤等环境中污染物的检测和分析。
此外，光学显微镜、红外成像等技术也可以用于对微小颗粒和有机物的检测和分析。
这些光学技术的应用，不仅提高了环境污染检测的效率和准确性，还为环境保护提供了重要的科学依据。
其次，光学技术在环境污染检测中的发展还面临一些挑战和机遇。
一方面，随着环境污染问题的日益严重，对检测手段的要求也越来越高。
光学技术需要不断创新和改进，以提高检测的灵敏度、准确性和可靠性。
另一方面，光学技术的发展也受限于仪器设备和人才的限制。
目前，高精度的光学仪器设备仍然较为昂贵，而且对操作人员的技术要求也较高。
因此，未来需要加大对光学技术的研究和开发力度，提高设备的性能和稳定性，并培养更多的专业人才，以满足环境污染检测的需求。
对于光学技术在环境污染检测中的发展展望，可以从以下几个方面进行探讨。
首先，随着纳米技术的迅猛发展，光学纳米材料的应用将成为未来的研究热点。
纳米材料具有较大的比表面积和特殊的光学性质，可以增强光与物质的相互作用，从而提高检测的灵敏度和准确性。
其次，光学成像技术的发展也将为环境污染检测带来新的机遇。
例如，利用光学成像技术可以实时观测和记录环境中的污染源和污染物的分布情况，为环境保护和治理提供更加精确的数据支持。
此外，光学传感器的研究和应用也将成为未来的重要方向。
室内环境中的低照度光线检测与跟踪
室内环境中的低照度光线检测与跟踪在现代社会中，越来越多人选择在室内工作、生活，使得室内环境变得至关重要。
而室内环境的一个重要组成部分，就是光线。
特别是低照度光线，对于人们的视觉健康以及室内环境的整体感觉都起着至关重要的作用。
因此，如何进行低照度光线的检测和跟踪是一个值得探究的问题。
一、低照度光线的定义低照度光线是指在室内环境中，照度值低于人眼不易识别事物的最小照度值，即可能影响人眼视觉健康的光线。
这种光线的存在会导致人们在室内工作、生活时出现眼疲劳、头痛、睡眠质量下降等问题。
二、低照度光线检测的意义对于低照度光线的检测，可以帮助人们了解室内光线的状态，以及评估室内环境的舒适度。
通过检测低照度光线的水平，可以指导室内光线的合理布局和调节，从而有效地提高人们的视觉健康和居住舒适度。
三、低照度光线检测的现状目前，低照度光线检测的方法有很多种，例如使用普通的照度计或者光线传感器进行检测；还有一些基于图像处理的方法，比如基于机器视觉技术的光线检测和跟踪。
但是，传统的低照度光线检测方法具有很多局限性，例如在复杂的室内环境基本无法检测到真实的光线情况。
而基于机器视觉技术的光线检测和跟踪方法，可以通过采集数字图像并加以处理，实现在复杂室内环境中的光线检测和跟踪，具有很高的精度和实用价值。
四、基于机器视觉技术的光线检测和跟踪方法（一）数字图像采集数字图像采集即是通过数字相机等设备收集室内环境下的图像信息。
对于低照度光线的检测和跟踪，需要选择高灵敏度的相机设备，并且要注意合理的曝光时间和增益设置，以保证图像亮度和质量。
（二）灰度化处理灰度化处理是将彩色图像转换为灰度图像，在保留图像主体信息的基础上减少计算量。
对于低照度光线的检测和跟踪来说，灰度化处理可以提高图像处理效率，同时减少光线的差异性对图像分析的干扰。
（三）图像增强方法在低照度光线的检测和跟踪过程中，为了进一步提高图像质量和光线检测的精度，可以采用图像增强方法。
紫外可见光分光光度计在环保检测领域的应用探讨
紫外可见光分光光度计在环保检测领域的应用探讨一、紫外可见光分光光度计的基本原理和特点紫外可见光分光光度计是一种用于测量样品溶液浓度以及化学反应速率等的光学仪器。
其工作原理是通过光的吸收特性来研究物质的性质和结构。
紫外可见光分光光度计主要利用紫外可见光谱的原理，测量样品溶液对光的吸收程度，从而得出目标物质的浓度。
其主要特点是快速、高灵敏度和广泛的应用范围。
二、紫外可见光分光光度计在环保检测中的应用1. 水质监测水是人类生活中不可或缺的资源，而水质的好坏直接关系到人们的健康和生活质量。
紫外可见光分光光度计可以用于监测水中重金属、溶解有机物和水中污染物的含量。
通过测量水中有害物质的浓度，可以及时发现水质的改变，并采取相应的措施进行处理，保护饮用水的安全。
2. 大气污染监测随着工业化进程的加快，大气中的污染物也越来越多。
紫外可见光分光光度计可以用于监测大气中各种污染物的浓度，如二氧化硫、氮氧化物和臭氧等。
通过监测大气污染物的含量，可以及时采取措施减少污染，保护大气环境的质量。
3. 土壤污染监测在农业和工业生产中，土壤污染也是一个严重的问题。
紫外可见光分光光度计可以用于监测土壤中重金属、有机物和其他污染物的含量，通过测量土壤样品对光的吸收程度来判断土壤的污染程度，从而制定相应的治理措斀，保护土壤资源和农产品的品质。
三、紫外可见光分光光度计在环保检测中的重要性紫外可见光分光光度计在环保检测中起到了至关重要的作用。
它能快速、准确地测量样品中目标物质的含量，为环保工作提供了重要的数据支持。
紫外可见光分光光度计的高灵敏度，使其能够检测到微量的污染物，保障了环境监测的全面性和准确性。
紫外可见光分光光度计的广泛应用范围，可以满足不同环境的检测需求，为环保监测工作提供了多样化的技术支持。
四、紫外可见光分光光度计在环保检测中的未来发展方向随着科技的不断发展，紫外可见光分光光度计在环保检测领域也将不断向前发展。
未来，紫外可见光分光光度计的灵敏度和分辨率将进一步提高，可以检测到更低浓度的目标物质。
光学分析技术在环境监测中的作用是什么
光学分析技术在环境监测中的作用是什么在当今社会，环境保护已经成为了全球性的重要议题。
为了有效地保护和改善环境，我们需要准确、及时地了解环境状况，而这离不开先进的监测技术。
光学分析技术作为一种强大的工具，在环境监测中发挥着至关重要的作用。
光学分析技术，简单来说，就是利用光与物质的相互作用来获取有关物质性质和组成的信息。
它涵盖了多种具体的方法和技术，如分光光度法、荧光分析法、拉曼光谱法、红外光谱法等等。
首先，分光光度法在环境监测中的应用十分广泛。
这种方法基于物质对不同波长光的吸收程度来定量分析物质的浓度。
例如，在水质监测中，可以通过分光光度法测量水中的化学需氧量（COD）、氨氮、总磷等指标。
它操作相对简单，成本较低，能够快速给出结果，对于大规模的水样检测非常实用。
荧光分析法则具有很高的灵敏度。
它通过检测物质在受到特定波长光激发后发射出的荧光强度和波长，来分析物质的种类和含量。
在环境监测中，荧光分析法可用于检测水体中的多环芳烃、重金属离子等污染物。
由于其能够检测到极低浓度的污染物，对于早期发现环境污染问题具有重要意义。
拉曼光谱法是另一种有力的光学分析手段。
它能够提供关于分子结构和化学键的信息。
在环境监测中，拉曼光谱可以用于鉴别土壤中的有机物、分析大气中的颗粒物成分等。
而且，拉曼光谱具有非破坏性检测的优点，不会对样品造成损害，便于对珍贵的环境样品进行分析。
红外光谱法也是环境监测中常用的光学分析技术之一。
它可以通过测量物质对红外光的吸收来确定物质的官能团和分子结构。
在大气污染监测中，红外光谱能够用于检测二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫等气体的浓度；在土壤和固体废弃物分析中，它可以帮助确定有机物的种类和含量。
光学分析技术在环境监测中的作用不仅仅体现在对污染物的检测和定量分析上，还在污染物的来源追踪和迁移转化研究方面发挥着关键作用。
通过对不同地点、不同时间采集的环境样品进行光学分析，可以绘制出污染物的分布图谱，从而追溯其来源。
光电检测技术在环境监测中的应用研究
光电检测技术在环境监测中的应用研究一、光电检测技术的概述光电检测技术（photoelectric detection technology）是指以光电效应为基础，利用半导体器件、光电器件等设备对光信号进行检测、传输和处理的技术。
光电检测技术具有响应速度快、精度高、非接触性强、信息处理方便等特点，已广泛应用于工业、医疗、环保等领域。
二、光电检测技术在环境监测中的应用1.气体检测光电检测技术已成为环境监测中气体检测的主要手段之一。
通过光电传感器检测空气中的气体成分，可以精确测量室内外空气中的有害气体浓度，如二氧化碳、一氧化碳、甲醛等，以及温湿度、氧含量等参数。
同时，光电传感器的响应速度快、探测灵敏度高，在突发气体泄漏事故中具有重要的监控作用。
2.水质检测光电检测技术在水质检测中也有着广泛的应用。
通过激光光源、光电传感器、像素阵列等设备，可以对水质中的化学物质、生物成分、悬浮物等进行检测和分析，快速准确地判断水质是否达标。
如利用荧光分析技术实现对水中铜离子、镉离子、汞离子等重金属离子的实时检测，还可以检测水质中的氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐等有害物质。
3.土壤污染检测土壤污染是目前环境污染的重要问题之一，光电检测技术可以有效地检测土壤中的有害物质浓度。
利用光纤和光电传感器组成的光波导系统，可以实现对土壤中有机物、重金属离子、有机氯化合物等污染物的在线监测，进而采取有效的污染治理措施。
4.噪声检测城市噪声污染是影响人们健康的重要因素之一，光电检测技术可以通过激光测距仪、光电传感器等设备对噪声进行测试。
如利用激光测距仪测量车流噪声，检测噪声源的位置和噪声强度，进而对噪声污染进行定位和治理。
三、光电检测技术的发展趋势随着科技的发展，光电检测技术不断地向着高精度、高灵敏度、低功耗、小型化、智能化方向发展。
1.传感器索材料的不断改进。
传感器材料是光电检测技术的重要组成部分，新的传感器材料的应用将提高传感器的灵敏度、稳定性和响应速度。
光谱分析方法及其在环境检测中的应用
光谱分析方法及其在环境检测中的应用引言：环境问题的日益突出，使得环境监测和污染治理成为当代社会的重要任务。
光谱分析作为一种常用的分析技术，因其高灵敏度、高精确度和多样性而在环境检测领域得到广泛应用。
本文将介绍光谱分析的基本原理及其在环境检测中的应用。
一、光谱分析基本原理光谱分析是利用原子或分子在特定外界条件下吸收、发射、散射或透射光的规律，对化学样品进行定性和定量分析的方法。
光谱分析主要包括紫外可见吸收光谱、红外吸收光谱、拉曼光谱和荧光光谱等。
1. 紫外可见吸收光谱紫外可见光谱是以紫外和可见光区域内的吸收现象来研究样品的分子结构、含量和反应性质的一门分析技术。
它对于研究有机物和无机物的电子结构、溶液中的化学动力学、光化学反应、生物分析等具有重要意义。
2. 红外吸收光谱红外光谱是研究样品分子振动结构、功能基团和化学键信息的重要手段。
通过红外光谱的测量和分析，可以确定样品中的官能团、分子结构以及化学键的类型、数量和相对位置等信息。
红外光谱技术在环境检测中广泛应用于石油、水质、大气等领域的分析。
3. 拉曼光谱拉曼光谱是一种研究物质分子振动和转动运动的光谱分析方法，它通过测量光子散射的能量变化来研究样品的分子结构和化学成分。
相比于红外光谱，拉曼光谱对水分、表面活性剂等干扰较小，可用于分析各类物质。
4. 荧光光谱荧光光谱是利用物质在吸收光的激发下而产生的荧光现象来进行分析的方法。
荧光光谱技术非常适用于环境检测中对污染物的追踪、定性和定量分析，具有高灵敏度、高选择性和快速分析的优势。
二、光谱分析在环境检测中的应用光谱分析技术在环境检测中有着广泛的应用，可以对空气、水体、土壤以及生物体中的污染物进行快速、准确的检测和分析。
1. 空气污染的光谱分析空气中的污染物包括大气颗粒物、臭氧和挥发性有机化合物等，这些污染物对人类健康和环境造成潜在的危害。
利用光谱分析技术可以对空气中的污染物进行定性和定量分析，如利用红外吸收光谱可监测大气中的气溶胶和有害气体，而紫外可见吸收光谱则可用于测定臭氧浓度。
基于光电传感器的环境光强度检测电路设计
基于光电传感器的环境光强度检测电路设计环境光强度检测电路的设计在很多领域中都扮演着重要的角色。
光电传感器作为一种常用的传感器，可用于检测环境中的光强度，广泛应用于照明、自动化控制和环境监测等领域。
本文将围绕基于光电传感器的环境光强度检测电路的设计展开讨论。
首先，我们需要明确设计的目标。
环境光强度检测电路的设计目标是能够精确地测量环境中的光强度，并输出相应的电信号。
为了实现这一目标，我们首先需要选择合适的光电传感器。
选择光电传感器时需要考虑多种因素，例如光电传感器的类型、波长范围、检测范围和接口等。
常见的光电传感器有光敏电阻、光电二极管和光电三极管等。
根据实际需求，我们可以选择合适的光电传感器进行环境光强度的检测。
在设计环境光强度检测电路时，另一个重要的考虑因素是信号放大与滤波。
由于环境光强度较小，我们需要对传感器输出的信号进行放大，以提高检测的精确性。
这可以通过使用运算放大器来实现，将传感器输出的电压信号放大到合适的范围。
此外，由于环境中存在各种干扰源，如电磁辐射和杂散光等，我们还需要对信号进行滤波，以减小干扰的影响。
常用的滤波器包括低通滤波器和带通滤波器，可以根据实际情况选择适合的滤波器类型。
在设计中，还可以考虑加入自动调节功能，使电路能够根据环境光强度的变化自动调节输出信号的范围或增益。
这可以通过使用微处理器或可编程逻辑器件来实现。
这样设计的电路具有良好的适应性和稳定性。
另外，为了提高准确性，还可以进行校准。
通过与标准光源进行对比，我们可以根据测量结果对电路进行校准，进一步提高测量的准确性和可靠性。
最后，为了保证电路的可靠性和稳定性，在设计中需要注意电路的供电和温度等因素。
为了消除温度对测量结果的影响，可以采用温度补偿技术来校正测量误差。
综上所述，基于光电传感器的环境光强度检测电路的设计需要综合考虑多个因素，包括光电传感器的选择、信号放大与滤波、自动调节功能、校准和温度补偿等。
通过合理设计和优化，我们可以实现一个准确可靠的环境光强度检测电路，满足各种应用场景的需求。
光学光谱分析技术在环境检测中的应用
光学光谱分析技术在环境检测中的应用现代社会对于环境保护的需求与日俱增，同时随着科技的进步，环境检测技术也在不断完善。
光学光谱分析技术作为一种重要的检测手段，正在被越来越广泛地应用于环境检测领域。
一、光谱分析技术的基本原理光学光谱分析技术是一种通过测量物质光谱现象来分析物质性质的技术。
在实际应用中，光学光谱分析技术主要包括紫外可见光谱、红外光谱、拉曼光谱、荧光光谱等。
其中，紫外可见光谱通常用于分析化学物质的结构和成分，如有机物、无机物、生物物质等，其原理是通过光的吸收来检测样品中化合物的存在。
红外光谱可用于快速检测土壤中的有机物质和水中的有机和无机物质等，通过测量分子在振动时吸收的特定波长的红外光来判断有机物的种类、浓度以及它们的空间构型等。
拉曼光谱与红外光谱类似，但测量的是样品与入射光发生散射后的光谱，通过观察样品散射的光谱特性可以得到很多有关样品的信息，如样品中的分子的元素、连通方式、对称性以及结构等。
荧光光谱可用于检测水中的污染物，如溶解有机物、悬浮物和钾等，其原理是通过样品自身的发光来检测样品中污染物的种类和浓度，从而较为准确地预测水体的污染程度。
二、光学光谱分析在环境检测中的应用1. 土壤与地下水中污染物的检测土壤污染和地下水污染是现代社会面临的重要环境问题之一。
光学光谱分析技术可以检测土壤和地下水中的多种有机污染物和重金属元素。
例如，利用拉曼光谱分析技术可以检测土壤中的有机物质，如油类、酚类和甲苯等，同时通过光谱图谱可以精确地区分出污染物的种类，为环境监测提供更为精确的数据支持。
如果使用红外光谱，可以检测出土壤中的有机物和矿物含量，分析出烃类、苯类、醛类、酮类、羧酸类、氨基酸和肥料中的成分，从而指导土壤的修复和治理，减少环境污染。
同时，利用荧光光谱分析技术还可以快速检测地下水中的污染物，如油类、氨类等，有助于制定针对性的环保措施。
2. 大气污染物的检测大气污染是当前一个令人关注的环保问题，其中气态污染物是主要的大气污染源。
基于深度学习的低光环境目标检测研究
基于深度学习的低光环境目标检测研究随着人工智能的快速发展，深度学习技术已经成为了目前最流行的人工智能解决方案之一。
其中，基于深度学习的低光环境目标检测是近年来备受关注的研究方向之一。
本文将从低光环境介绍、深度学习技术和目标检测算法三个方面入手，探讨基于深度学习的低光环境目标检测研究。
低光环境介绍低光环境指的是光线不足或者环境比较黑暗的场景，它是目前人工智能领域中最具有挑战性的场景之一。
在低光环境下，常规相机会出现噪音增多、图像模糊等问题，这些问题都会对目标检测造成困扰。
深度学习技术介绍深度学习是机器学习的一个分支，它通过多层神经网络来模拟人脑的神经网络，从而实现自动化的学习。
深度学习技术可应用于多个领域，如语音识别、图像处理等。
在低光环境下，深度学习技术可以通过学习低光环境下的图像特征来提高目标检测的准确度。
目标检测算法介绍目标检测算法有很多，比如传统的视觉目标检测技术、深度神经网络的目标检测和实例分割技术等。
其中，深度神经网络的目标检测技术是目前最受欢迎的研究方向之一。
它通过深度学习的模式来判断图像中目标的种类、位置和大小等信息，从而实现目标检测。
深度学习技术在低光环境目标检测中的应用基于深度学习的低光环境目标检测中，研究人员主要借鉴了深度学习技术中的卷积神经网络(CNN)。
卷积神经网络可以学习图片的特征，并将每个图像分为特定的类别。
在低光环境下，因为图像由于光线的不足更加昏暗，人们很难看清其中的细节，难以拍出一张清晰的图片。
但是，卷积神经网络可以通过学习低光环境下的图片信息，自动地进行图像增强和去噪等操作，提高目标检测的准确度。
除了卷积神经网络以外，还可以借助生成对抗网络(GAN)来增强低光环境下的图像特征，提高目标检测的准确度。
研究展望尽管深度学习技术在低光环境目标检测研究中已经取得了很大的进展，但是依然存在一些潜在的挑战和研究方向。
首先，在低光环境下，训练数据的获取很困难，因此如何更好地利用有限的训练数据仍然是一个重要的问题。
作业场所光环境测定与评价
作业场所光环境测定与评价一实验目的1了解作业场所照度测量的一般方法及其注意事项，2能正确选择工作面，选取适当的测量方法，并能根据房间大小和空间位置选择适当的测点。
3能正确使用照度计进行照度测量，有效采集研究对象的光环境数据，正确评价照明环境，并提出合理的改进措施或设计方案。
二实验原理照度计由接受光能的光度头于信号显示于处理两部分组成。
光度头包括光电转换器件、滤光器、余弦修正器等。
光电转换器件采用光电池。
光电池是把光能直接转换成电能的光电元件。
当光线射到硒光电池表面时，入射光透过金属薄膜4到达半导体硒层2和金属薄膜4的分界面上，在界面上产生光电效应。
产生电位差的大小与光电池受光表面上的照度有一定的比例关系。
这时如果接上外电路，就会有电流通过，电流值从以勒克斯(Lx)为刻度的微安表上指示出来。
光电流的大小取决于入射光的强弱和回路中的电阻。
照度计有变档装置，因此可以测高照度，也可以测低照度。
由于测量仪器限制，假定所有被照平面都是均匀漫反射平面，则有:,EL, (1) ,式中:L，被照平面亮度值;E被照平面照度值;ρ，反射比(率)。
测得被照点的照度，可得到该点的亮度估算值。
结合相应的国家规范，可对被照区域进行照明效果的评估。
三实验装置与测试仪器本实验的实验装置和仪器主要包括:Tes1332A或Tes1339R型照度计、卷尺1和可调节高度工作台或灯具等。
1 Tes1332型照度计的特点、技术指标及使用方法 1)功能特点(1)准确度高及反应速度快(2)3 1/2位液晶显示(3)输出可外接记录器(4)读值锁定功能2)主要技术指标Tes1332A型照度计如图1所示，主要技术指标的详细内容参见表1。
表1 Tes1332A型照度计主要技术指标显示器 3 1/2位液晶显示测量范围 200/2000/20000/200000 Lux (1332A)过载显示最高位显示"1"分辨率 0.1 Lux(1332A)取样率约 2 次/秒记录器输出 DC 2V/f.s. (满刻度)光检测器尺寸 100mm(L) x 60mm(W) x 27mm(H)重量 250g图1 Tes1332型照度计 2) Tes1332A型照度计的使用方法(1)键盘使用说明“POWER”键为开、关键;“RANGE”键为测定范围选择键;“HOLD”键为保持、最大值、最小值、多点平均值、时间平均值键。
城市居住区夜间光环境及光污染检测
Ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｂ ｏ ｕ ｔ Ｌｉ ｇ ｈ ｔ Ｅｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｎ ｄ Ｌｉ ｇ ｈ ｔ Ｐ ｏ ｌ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｎｉ ｇ ｈ ｔ ｉ ｎ Ｕｒ ｂ ａ ｎ Ｃｏ ｍ ｍｕ ｎ ｉ ｔ ｙ
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第２ ６卷 ３期 ２ ０ １ ３年 ６月
城市 环境与城市生态
ＵＲＢＡＮ ＥＮＶＩ Ｒ０ＮＭＥＮＴ ＆ ＵＲＢ ＡＮ ＥＣＯＬ ０ＧＹ
Ｖｏ １ ． ２ ６ Ｎｏ ． ３
Ｊ ｕ ｎ ． ２ ０ １ ３
４３
城 市 居 住 区夜 间光 环 境 及 光 污 染 检 测
党 睿 ， 魏智慧。
ＤＡＮＧ Ｒｕ ｉ ，Ｗ ＥＩ Ｚｈ ｉ ． ｈ ｕ ｉ
（ １ ．Ｔ ｉ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ Ｋ ｅ ｙ Ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ｏ ｆ Ａ ｒ ｃ ｈ ｉ ｔ ｅ ｃ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｐ ｈ ｙ ｓ ｉ ｃ ｓ ａ ｎ ｄ Ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍ ｅ ｎ ｔ ａ ｌ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ｔ ｉ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｔ ｉ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ ３ ０ ０ ０ ７ ２ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ； ２ ．Ｔ ｉ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ｔ ｉ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ ３ ０ ０ ０ ７ ２ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
光环境检测岗位职责
光环境检测岗位职责职位概述光环境检测岗位是指负责对光环境进行监测和评估的工作岗位。
通过科学的方法和设备，能够准确测量和分析光的强度、波长、频率等参数，评估光环境对人体和生物的影响，并提出改善建议。
岗位职责1. 开展光环境监测和评估：负责使用光谱计、辐射计、光度计等专业设备，对工作场所、公共空间、建筑室内外等光环境进行监测和评估。
2. 测量光强度和光功率：通过测量光的强度和功率，了解工作场所或公共场所中光的分布情况，判断是否达到相关标准。
3. 分析光谱和频率：将收集到的光谱和频率数据进行分析，判断光的成分和性质，评估光环境对人体和生物的影响。
4. 记录和整理数据：将光环境的监测数据进行记录和整理，编制监测报告，为相关部门和单位提供参考和决策依据。
5. 提出改善建议：根据光环境监测和评估结果，提出相应的改善建议，为改善工作场所或公共环境的光环境提供技术支持。
6. 技术支持和咨询：为相关部门和单位提供关于光环境检测和评估的技术支持和咨询，解答相关问题，提供专业意见。
7. 参与相关研发项目：参与相关的光环境研发项目，进行实验测试和数据分析，推动光环境监测和评估技术的创新和发展。
8. 管理维护设备：负责光环境检测设备的管理和维护，确保设备的正常运行，及时进行维修和保养。
任职要求1. 本科及以上学历，光学、光电子、物理或相关专业背景；2. 精通光学基础理论和光学仪器的使用；3. 熟悉光环境监测和评估相关的国家标准和规范；4. 具备较强的数据分析和整理能力，熟练使用相关数据分析软件；5. 具备较强的沟通和协调能力，能够与相关部门和单位进行有效的合作和沟通；6. 具备较强的责任心和工作积极性，能够承受较大的工作压力和工作量；7. 具备团队合作精神，能够与团队成员有效协作，共同完成工作目标；8. 具备良好的学习和适应能力，能够及时掌握和应用新的光环境监测技术。
发展前景随着环境保护意识的提高和光环境对人类健康的重要性的认识，光环境检测岗位的需求将逐渐增加。
光环境达标
光环境达标光环境有5大质量指标：1.照度：可以通俗理解为亮度，照度越高，则光线越明亮。
照度单位为：勒克斯（LUX）。
2.显色指数Ra: Ra是一般性显色指数，是R1到R8的平均值。
Ra最高为100，数值越接近100，说明越接近自然光水平，色彩还原性越好，色彩分辨率越高。
3.显色指数R9：R9又称饱和红光指数，是灯具显色指数中对红色的显示能力。
人眼里感受红色的视锥细胞较多，对红光敏感，R9越高，人眼一般越舒适。
R9最高也为100，越接近100，说明越靠近自然光水平，色彩更生动清晰，看起来更舒适。
4.色温：通俗来说就是光源是黄光还是白光。
一般色温越高，光线越白；色温越低，光线越黄。
5.均匀性与眩光：指光源的发光方式是否会产生眩光、或者空间的光线分布是否差距过大。
护眼光环境的标准1.照度：环境光参考平面照度（比如书房检测书桌表面）建议≥300-500lux，大于500lux 更好。
桌面台灯建议中心照度不小于1500lux。
合理范围内照度越高,越能提供明亮的照明视野，工作学习越高效轻松，不容易累眼。
2.显色指数Ra: Ra≥95，基本还原真实色彩。
3.显色指数R9：R9≥90，基本实现自然光水平。
4.色温：一般家庭建议在2700K-5300K左右为宜。
色温对人体存在一定影响，如果色温过低，光线趋于黄红色，容易精神状态不佳，嗜睡，导致认知学习下降；但若色温过高，光线发白，不仅刺眼，而且容易造成精神过度集中和紧张，引起视觉、心理双重疲劳。
晚上可能还会抑制褪黑素分泌，干扰生物钟，对身心发展不利。
5.均匀性与眩光：建议采用柔和均匀，没有直射和强烈明暗反差的光线，可以保护眼睛不受伤害，避免刺眼。
光环境检测介绍
上海前侧标准技术服务有限公司光环境检测介绍照度和亮度保证光环境的光量和光质量的基本条件是照度和亮度。
在光环境中辨认物体的条件有:1.物体的大小;2.照度或亮度;3.亮度对比或色度对比;4.时间。
这四项是互相关连、相辅相成的。
其中只有照度和亮度容易调节,其他三项较难调节。
可以说,照度和亮度是明视的基本条件。
照度的均匀度对光环境有直接影响,因为它对室内空间中人们的行为、活动能产生实际效果。
但是以创造光环境的气氛为主时,不应偏重于保持照度的均匀度。
光色光色指光源的颜色,例如天然光、灯光等的颜色。
按照CIE标准表色体系,将三种单色光(例如红光、绿光、蓝光)混合,各自进行加减,就能匹配出感觉到与任意光的颜色相同的光。
此外,人工光源还有显色性,表现出它照射到物体时的可见度。
在光环境中光还能激发人们的心理反应,如温暖、清爽、明快等,因此在光环境中应考虑光色的影响。
混光是将两种不同光色的光源进行混合,通过灯具照射到被照对象上,呈现出已经混合的光。
在光环境中往往也用混光。
激光是某些物质的原子中的粒子受到光或电的激发时由低能级的原子跃迁为高能级的原子,由于后者的数目大于前者的数目,一旦从高能级跃迁回低能级时,便放射出相位、频率、方向完全相同的光,它的颜色的纯度极高,能量和发射方向也非常集中。
激光常用于舞厅、歌厅以及节日庆典的光环境中。
周围亮度人们观看物体时,眼睛注视的范围与物体的周围亮度有关系。
根据实验,容易看到注视点的最佳环境是周围亮度大约等于注视点亮度。
美国照明学会提出周围的平均亮度为视觉对象的3～1ö3。
就一般经验而论,周围环境较暗,容易看清楚物体,但是周围环境过亮,便不容易看清楚。
因此在光环境中周围亮度比视觉对象暗些为宜。
视野外的亮度分布视野以外的亮度分布指室内顶棚、墙面、地面、家具等表面的亮度分布。
在光环境中它们的亮度各不相同,因而构成亮度对比。
这种对比当然会受到各个表面亮度的制约。
眩光在视野中由于亮度的分布或范围不当,或在时空方面存在着亮度的悬殊对比,以致引起不舒适感觉或降低观看细部或目标的能力,这样的视觉现象称为眩光。
中小学生阅读照明环境现场检测技术要求及方法
中小学生阅读照明环境检测技术要求及方法1 范围本方法规定了中小学生阅读照明环境的照度、均匀度、眩光、显色性、照明功率密度限值等照明质量与节能指标，适用于中小学生经典阅读照明光环境的检测，包括普通教室、音乐教室、史地教室、书法教室、语言教室、合班教室、实验室、科学教室、计算机教室、舞蹈教室、美术教室、技术教室以及阅览室等。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 5700 照明测量方法 GB 50034 建筑照明设计标准 GB50099 中小学校设计规范GB 7793 中小学校教室采光和照明卫生标准 JGJ/T 119 建筑照明术语标准GB/T 31831-2015 LED 室内照明应用技术要求 3 术语和定义 3.1光通量 luminous flux根据辐射对标准光度观察者的作用导出的光度量。
单位为流明(lm)。
对于明视觉：λλλλd V d K m ⋅⋅Φ=Φ⎰∞)()(d 0e 式中：d Φe (λ)/d λ——辐射通量的光谱分布；V(λ)——光谱光（视）效率；Km ——辐射的光谱（视）效能的最大值，单位为lm/W 。
在单色辐射时，明视觉条件下的Km 值为 683 lm/W （λm=555 nm 时）。
3.2照度 illuminance表面上一点的照度是入射在包含该点的面元上的光通量除以该面元面积所得之商，即：dAE Φ=d式中：E ——表示照度，单位为勒克斯（lx ）；d Φ——由指定点的光束元在包含指定方向的立体角d Ω内传播的光通量,单位为lm ；dA ——包括给定点的光束截面积，单位为m 2。
3.3发光强度 luminous intensity发光体在给定方向上的发光强度是该发光体在该方向的立体角元d Ω内传输的光通量d Φ除以该立体角元所得之商，即单位立体角的光通量。
光谱分析在环境检测中的应用
光谱分析在环境检测中的应用光谱分析是利用物质吸收、散射、荧光等在不同波长下表现出的特性来进行检测分析的一种手段。
随着人们对环境污染问题的认识不断深入，光谱分析技术在环境检测中的应用也越来越广泛。
一、紫外可见光谱紫外可见光谱（UV-Vis）是一种常用的光谱分析方法，它适用于水、大气、土壤等环境介质中的重金属离子、有机物、无机物等物质的检测。
通过对样品吸收在紫外、可见光区域内的光线进行测定，可以获得样品的吸光度，从而推算出样品中物质的浓度。
在环境监测方面，UV-Vis光谱广泛应用于饮用水、废水、空气等方面的监测中。
在饮用水方面，紫外可见光谱技术可以用来检测水中的有机物、无机物以及重金属等物质。
其中，有机物的检测范围广泛，从苯、酚、酮、酰胺到腐植酸都可以被检测出来；无机物方面，除了主要的氮、磷等元素外，还可以检测出一些汞、铅等重金属。
对水质的检测可以及早发现潜在的污染源，从而及时采取措施消除污染。
在废水方面，紫外可见光谱技术可以用来检测水中悬浮物、COD、BOD、重金属等含量。
这些参数的监测对于废水处理设施的运转和效益有着重要的影响，可以帮助处理工厂及时掌握废水的治理情况，进一步提高废水的处理效果。
在空气方面，光谱分析技术可以被用来检测大气颗粒的组成和大小分布，从而进一步分析大气物质在空气中的转化和分布情况。
对大气颗粒的监测可以帮助我们更好地了解空气污染的程度，从而采取适当的防治措施。
二、红外光谱红外光谱（IR）是通过测定样品对红外光波长的吸收能力来分析样品中分子结构的变化。
在环境检测中，红外光谱技术主要应用于空气、水等介质中的VOCs（挥发性有机物）的异构物和含量的分析。
VOCs是指在一定温度和压力下能够挥发的有机化合物。
它们可能是产业生产的副产物，也可能是人类活动的产物。
大量的VOCs排放会对大气环境和生态环境产生不良影响，所以世界各国对VOCs的排放和控制进行了一系列的规定。
而红外光谱技术能够快速、准确地检测出空气、水中VOCs的异构物，进一步量化VOCs的含量，为环境治理提供科学依据。
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光为植物生长中重要的环境因子之一，主要来自于太阳的辐射。
太阳的辐射自长波的无线电波(radio wave)、远、中、近红外线、可见光、紫外光A、B、C、X 射线至短波之宇宙线(cosmic ray)，为一种连续光谱(图1)，其性质与电波相同，一般称为电磁波。
在太阳辐射电磁波中只有三种辐射对植物生长发育最为重要。
除了可见光(visible light, 380∼780 nm)外，尚有紫外线(ultraviolet, UV, 100∼380 nm)和红外光(infra-red, IR, 780∼105nm)。
光强度、光质与光照时间三者对植物影响所及的反应包括：光合作用、叶绿素的合成、趋光性、光敏素参与的反应、光周性等。
对动物影响所及的反应包括：泌乳量、产蛋率、增肉量等。
植物的生长、发育和光合作用不仅受光强度的控制，同时也受光质的控制；此外照光的时间亦有所影响，因此造成光控制植物生长发育相当复杂的过程。
植物利用可见光行光合作用，利用红外光，特别是700∼800nm 控制植物形态的发育(morphogenesis)，而紫外线可被生物蛋白质吸收引起伤害。
这些反应的产生主要是经过三个主要接光系统(receptor system)。
叶绿素吸收近于660nm 波长进行光合作用，光敏素(Phytochrome)吸收660、730nm 波长控制许多形态发生的反应；而类胡萝卜素(carotenoid)吸收450nm 引起屈旋光性(tropism)以及高能量光形态发生(high-energy photomorphogenesis)。
波长在300 - 400nm 的紫外光与700 - 800 nm 的近红外线（远红光）会影响作物的生化反应及其外观。
在400 - 700 nm 的光线与光合作用有很密切的关系，此光带的光称为光合作用有效光（Photosynthetically Active Radiation,简称PAR）。
人们感兴趣的是PAR 范围内光子的数量而非PAR 范围内光之照度；是以较佳之测量应是量测光合作用光子通量（简称PPF），此为单位时间内落到单位面积的平面上波长范围在400-700 nm 的光子的数量，其常用单位为μmol/(s m2) 或μＥ/(sm2)；使用的传感器为光量子传感器(Quantum Sensor)。
光量的多寡除了以光量子数(μmol/m2/s)表示之外，尚有照度(lux)与光能(W/m2)。
传感器亦分为此三大类。
照度传感器(Photometric Sensor) 用来量可见光(380-780 nm)，使用单位为Lux (=lumen/ m2), 或烛光(fc =lumen/ft 2)。
照度传感器一
般并不在温室中使用，因为系依据人眼对光线的比视感度曲线而设计出来(图2a，波峰为555 nm)，植物体对光线的敏感度则有另一曲线(图2b，波峰为675 nm)，两者不同。
图2a.人眼之比视感度曲线图2b.植物对光线敏感度曲线
辐射传感器(Pyranometer，或称日射计，Solar meter)，可用以量测来自太阳与其它所有来自天空之辐射，其量测之波长范围较广，视厂牌不同，常见的有400 -1100nm，320-4200 nm 及280-2800 nm ，其量测的为此波长范围内的能量，单位为W/ m2。
日射计之主要感测组件为热电堆(Thermopile) 或光电池（Photo Cell）。
热电堆由特殊之热偶线堆积制成，藉温差产生电压差；准确度高，但非常昂贵；Eppley 公司之Pyranometer 为热电堆应用之代表，其量测之波长范围为280-2800 nm 。
光电池系藉光电效应引起之电流产生电场，以电流输出；光电池之反应光谱为400-1100 nm ，LI-COR 公司之Pyranometer 为光电池应用之代表。
以上三种传感器的误差范围一般在± 5%。
光强度部分可量测直射、散射(加光追踪挡光器)、全辐射、净辐射(含上下两侧)的光量。
常见光感测仪器如图3 所示：
图3a.照度计图3b.辐射感测头(Py 前缀)、照
度感测头(Ph 前缀)、光量子数感
测头(Q 前缀)与讯号读取仪器
图3c.散射计
较进阶的设备内含光栅可量测光谱中各小波段，并允许透过软件进行运算，求出各不同波段，譬如：蓝光B (400-500 nm)，红光R (600-700 nm)，远红光FR(700-800 nm)，PAR(400- 700 nm)等的累积光量子数或辐射能或照度值。
图4 所示LI-COR 公司之可携式光谱量测仪器(Portable Spetroradiometer)为此类设备之代表。
以上各类型光感测仪器中主体组件为光二极管(photo diode)，常见的有平板(Planar)型(Sharp 的
BS120, BS520)、针(Pin)型(NEC 的PH302 与PH302B)与Avalanche 雪崩型。
前者主要使用于低速，后二者适用于高速量测。
制作照度计时，若使用硅(Si)二极管，要加上比视感度补正滤光器，若使用砷化镓(GaAs)光二极管，因其分光感度特性与人眼近似，所以不需要比视感度补正滤光器。
日本Moririka 株式会社的MBC2014CF 即为泛用型光二极管。
滨松Photonics 株
式会社的S5821 为针(Pin)型高速光二极管，配合可见光滤光器，常用来侦测红
外线，多见于遥控器的应用。
滨松Photonics 株式会社的G5842 与G3614 为磷
砷化镓GaAsP 材质，感测范围可达紫外线领域，配合可见光滤光器可侦测260 –400 nm 范围的紫外线。
光二极管与一般二极管同样为PN 接合构成，当接受光能时会产生许多电洞与电子对，若将PN 接合短路，则产生短路电流，若将之开路，则产生开路电压。
者的直线性与温度特性不佳，所以使用上一般利用电流输出(BS120: 0.16μ
A/100 lux，BS520：0.55μA/100 lux，PH302 and 302B：5μA/100 lux，G3614：
600 mA/W)。
光敏晶体管(Photo Transistor)为在光二极管的后段加上晶体管，可将光二
极体的输出电流放大数十至数百倍，但频率特性却被牺牲了。
光敏晶体管的代表
性产品有光遮断器(Photo Interrupter)与反射型光传感器，大量应用于照相
机、打印机、复印机等。
东芝株式会社的TPS601B 为此类产品的代表。
•紫外区：
１、真空紫外:1-280n m（杀菌区）
２、远紫外:280-315n m（保健区）
３、近紫外:315-380n m（光化学反应区）
•可见光区:380-780n m
•红外光区：
１、近红外:780-3×103n m
２、中红外:3×103_3×104n m
３、远红外:3×104_106n m
光辐射测量所研究的范畴
•辐射度学：Radiometry
研究有关Ｘ射线、紫外辐射、可见光、红外辐射及其他电磁辐射能量的计量学科。
•光度学：Photometry
将可见光的能量与人眼对它的接收特性结合起来进行研究的计量科．
•色度学：
研究颜色视觉机理、颜色测量的科学。