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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、\(10^{-16}～10^8\)ｍ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\(\Phi\)を\(\fbox{（３）}\)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、\(K_m\)は\(\fbox{（４）}\)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、\(10^{-16}～10^8\)ｍ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\(\Phi\)を\(\fbox{(ﾁ)光束}\)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、\(K_m\)は\(\fbox{(ﾜ)最大視感効果度}\)であり、その値は約\(\fbox{(ﾎ)555}\)nmにおいて約683lm/Wである。

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Posted by ちゅん