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電験2種過去問【2019年機械 問6】

2022年8月9日

【照明】放射と光《空所問題》

 次の文章は、放射と光に関する記述である。文中の\fbox{空所欄}に当てはまる最も適切なものを解答群の中から選べ。
 放射とは、電磁波あるいは粒子の形によって伝搬するエネルギーのことである。電磁波の波長範囲は、10^{-16}~10^8mであり、その波長によって宇宙線、ガンマ線、X線、紫外放射、可視放射(光)、赤外放射、電波などに区分され、それぞれ特有の性質を持っている。このうち人の目に入って、明るさの感覚を生じさせる\fbox{(1)}mmの波長範囲を可視放射(光)という。
 単位時間にある面を通過する放射エネルギーの量を放射束という。単位はワット[W]又はジュール毎秒[J/s]であり、物理量である。
 放射束に\fbox{(2)}における人の目の感度(分光視感効率)を乗じた量\Phi\fbox{(3)}といい、単位はルーメン[lm]である。これは、物理量に人の目の感度を乗じた量であることから、心理物理量と呼ばれる。また、この\Phiは、ある放射体からの分光放射束を\Phi_e(\lambda)[W/nm]、標準分光視感効率をV(\lambda)とすれば、次式より求まる。
 \Phi=K_m\int_{\lambda_1}^{\lambda_2}V(\lambda)\Phi_e(\lambda)d\lambda
 ここで、\lambdaは波長[nm]、\lambda_1から\lambda_2までは可視放射(光)の波長範囲、K_m\fbox{(4)}であり、その値は約\fbox{(5)}nmにおいて約683lm/Wである。

[問6の解答群]

\small{\begin{array}{ccc} (イ)&暗所視下&(ロ)&照度&(ハ)&明所視下\\ (ニ)&300~700&(ホ)&555&(ヘ)&380~780\\ (ト)&固有光束係数&(チ)&光束&(リ)&507\\ (ヌ)&400~870&(ル)&薄明視下&(ヲ)&500\\ (ワ)&最大視感効果度&(カ)&光度&(ヨ)&形態係数\\ \end{array}}

解答と解説はこちら

解答

\small{\begin{array}{cc} \hline(1)&(ヘ)&380~780\\ \hline(2)&(ハ)&明所視下\\ \hline(3)&(チ)&光束\\ \hline(4)&(ワ)&最大視感効果度\\ \hline(5)&(ホ)&555\\ \hline\end{array}}

解説

 放射とは、電磁波あるいは粒子の形によって伝搬するエネルギーのことである。電磁波の波長範囲は、10^{-16}~10^8mであり、その波長によって宇宙線、ガンマ線、X線、紫外放射、可視放射(光)、赤外放射、電波などに区分され、それぞれ特有の性質を持っている。このうち人の目に入って、明るさの感覚を生じさせる\fbox{(ヘ)380~780}mmの波長範囲を可視放射(光)という。
 単位時間にある面を通過する放射エネルギーの量を放射束という。単位はワット[W]又はジュール毎秒[J/s]であり、物理量である。
 放射束に\fbox{(ハ)明所視下}における人の目の感度(分光視感効率)を乗じた量\Phi\fbox{(チ)光束}といい、単位はルーメン[lm]である。これは、物理量に人の目の感度を乗じた量であることから、心理物理量と呼ばれる。また、この\Phiは、ある放射体からの分光放射束を\Phi_e(\lambda)[W/nm]、標準分光視感効率をV(\lambda)とすれば、次式より求まる。
 \Phi=K_m\int_{\lambda_1}^{\lambda_2}V(\lambda)\Phi_e(\lambda)d\lambda
 ここで、\lambdaは波長[nm]、\lambda_1から\lambda_2までは可視放射(光)の波長範囲、K_m\fbox{(ワ)最大視感効果度}であり、その値は約\fbox{(ホ)555}nmにおいて約683lm/Wである。