地球和国际空间站上的光

地球上的光明

有时一天是光明和愉快的，有时是黑暗和阴郁的。一个地方有多亮或多暗都有关系光．当我们谈论光有多“亮”时，我们可以谈论光源发出多少光，光源看起来有多强，或者光源照亮远处物体的效果有多好。让我们逐一看这些。

我们如何测量光源发出的光量?

来自光源的可见光的总量被称为其光通量．测量的单位是内腔(lm)．流明数越高更明亮的光源。

白炽灯、紧凑型荧光灯和LED灯泡的亮度和瓦数比较图表(©2019 Let 's Talk Science)。狗万实力大网

我们如何测量光源的强度？

光源的强度被称为它发光强度．测量的单位是烛光(cd)．当你想要比较光束，如手电筒，聚光灯和激光点时，坎德拉是一个有用的测量方法。烛台的数量也告诉你，你可以远离光源，但仍然能够看到它。一个坎德拉大约等于一根生日蜡烛发出的光。

我们如何测量照射在物体上的光线量?

每单位面积上落在表面上的光量称为照明．这是最常用的测量光的方法之一。它的测量单位是lux (lx)。1勒克斯= 1 lm/m2。Lux是用一种叫做勒克斯计．想象你坐在外面看书。在晴朗的日子里，这些书页很容易读(甚至可能太亮了一点)。这是因为照度非常高(大勒克斯)。当云层出现时，由于光照没有那么高，这本书将变得更难阅读。日落时，你可能根本无法阅读这本书，因为亮度很低(小勒克斯)。

光线如何影响我们的心理和身体健康?

我们周围表面上的光的亮度会影响我们在心理上的感受。如果勒克斯水平过高，人们可以拉力他们的眼睛并获得头痛。过于明亮的房间也会让人难以集中注意力．有些人可能会感到紧张。如果光源和勒克斯过高，甚至有可能损害眼睛。如果勒克斯水平过低，人们也会导致眼睛疲劳和头痛。他们甚至可能会因为光线停止生产而昏昏欲睡褪黑激素，让人困倦的激素。如果房间非常黑，人们可以撞到物体。他们也可能感到害怕。

设计室内照明的人试图找到最适合人们在这些空间所做的事情的亮度（Lux）。例如，剧院和楼梯间通常相当暗淡（200 LX）;厨房，图书馆和杂货店更明亮（500 LX），手术室非常明亮（1 000 LX）．设计照明的人也需要考虑其他事情，如安全，维护和成本。

那么，在教室里，光线的最佳或“最好”范围是什么？最好的范围是250 - 500 lx。300 lx在学生工作最多的地区。500lx在教师使用最多的领域是最好的．

国际空间站上的灯光

宇航员是如何体验光的?

在船上生活的不同之处在于国际空间站(ISS)宇航员每天能看到16次日出和日落!由于国际空间站每90分钟绕地球轨道运行一次，宇航员在空间站上的昼夜感觉不同于我们在地球上的昼夜感觉，地球每24小时旋转一次。这对宇航员来说是个问题昼夜节律．昼夜节律是我们身体的生物钟，它控制着我们的睡眠和饮食模式。我们的昼夜节律与地球上的昼夜循环有关，所以如果人们没有从环境中获得这些昼夜信号，就会对健康产生负面影响。

船上的光线如何影响宇航员健康？

ISS使用其室内照明系统来模拟24小时夜间周期。ISS上的时钟设置为协调的世界时（UTC）。Astronauts have 15 ½ hours of simulated daylight, when the lights in the station are at full brightness, and 8 ½ hours of sleep time, when the lights are dimmed (the lights can’t be turned completely off, in case of an emergency). Despite this, most astronauts only sleep about six hours a day, and sleep problems are common amongst astronauts in space. These sleep problems are connected to circadian rhythm problems.

在ISS上找到了什么类型的照明？

当最初组装在空间中时，照明系统使用称为通用灯具组件的长荧光管以其照明。这些灯释放出一种特殊的光（天蓝色），唤醒我们的大脑，让我们感受到更多警觉。在睡前看蓝光使得人们更加平静下来并睡觉，因此ISS上的灯们正在为宇航员的睡眠问题做出贡献。2016年，国际空间站开始获得新的LED灯，称为固态光组件．这些灯光有三种不同的设置，可以通过改变宇航员白天的光线亮度和颜色来帮助他们调整昼夜节律。常规的设置为宇航员在日常活动中提供良好的光线。睡觉前，灯光会切换到较低强度，蓝光较少。此外，还有一个带有更多蓝光的设置，可以帮助宇航员在需要集中注意力和保持警觉时。