ELEKTROMAGNETNA ZRAČENJA - OPTIČKA ZRAČENJA

Παρουσίαση με θέμα: "ELEKTROMAGNETNA ZRAČENJA - OPTIČKA ZRAČENJA"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 ELEKTROMAGNETNA ZRAČENJA - OPTIČKA ZRAČENJA

2 OSVETLJENJE ZRAČENJE VIDLJIVE SVETLOSTI
Svi zakoni zračenja koji važe za infracrvenu svetlost važe i za vidljivi deo spektra; Vidljivi deo spektra – ( )nm: ljubičasta ( )nm; plava ( )nm; zelena ( )nm; žuta ( )nm; narandžasta ( )nm; crvena ( )nm;

3 SVETLOSNI IZVORI Sunce je najjači i za nas najznačajniji prirodni toplotni izvor elektromagnetnog zračenja. Sunce je zvezda usijanih gasova, sastoji se od 70% H2, 28% He, 0.5% C, 0.5% N2, 0.5% O2 i 0.5 % drugih elemenata (Fe, Si, Ne). Sunčeva energija nastaje termonuklearnom fuzijom, koja se odigrava u jezgru Sunca. Temperatura ~ 107 K i pritisku od 1016 Pa! Optički deo spektra EM zračenja (UV, vidljivo i IC zračenje) emituje sloj Sunca koji se naziva fotosfera. Sunčevo zračenje koje stiže do gornjeg sloja Zemljine atmosfere - jonosfere, naziva se ekstraterestrijalno zračenje i obuhvata interval talasnih dužina od μm.

4 Ekstraterestrijalno zračenje i obuhvata interval talasnih dužina od 0
Ekstraterestrijalno zračenje i obuhvata interval talasnih dužina od μm. Spektar ekstraterestrijalnog zračenja se aproksimativno može objasniti preko spektra zračenja crnog tela koje se nalazi na temperaturi od 5800 K.

5 Svetlosni izvori – tela koja emituju svetlost: Prirodni: Veštački:
sunce; termički; zvezde; jonizacioni; fosfor; fluorescentni; Električni izvori svetlosti – pretvaraju električnu energiju u svetlosnu: sijalice sa metalnim usijanim vlaknom; sijalice sa metalnom parom; fluorescentne; gasne sijalice; svetleće cevi.

6 Emisija EM zračenja koja se ne vrši na račun energije toplotnog kretanja, već pretvaranjem nekog drugog vida energije u energiju zračenja, naziva se luminescencija. Luminescentni izvori emituju zračenje iz vidljivog dela spektra, tako da se ova pojava može vizuelno posmatrati. Kako luminescencija ne zavisi od temperature tela, liminescentni izvor ne mora biti zagrejan. To znači da do luminescencije može doći i na vrlo niskim temperaturama tzv. “hladni svetlosni izvori’’. Po vremenu života pobuđenih stanja luminescencija se deli na: fluorescenciju (mineral fluorit) i fosforescenciju (fosfor). Kod fluorescencije je srednje vreme života pobuđenih stanja reda veličine s. Kod fosforescencije emisija svetlosti može trajati i satima po prestanku pobuđivanja.

7 U zavisnosti od načina pobuđivanja luminescencija se deli na:
Fotoluminescencija dejstvom EM zračenja iz UV dela spektra. Fotoluminescencija se javlja kod mnogih minerala i većine organskih jedinjenja. Radioluminescencija nastaje pod dejstvom jonizujućeg zračenja (α-, β-, γ-zraci, X-zraci, kratkotalasno UV zračenje). Elektroluminescencija na račun energije naelektrisanih čestica ubrzanih u električnom poju. Elektroluminescencija je karakteristična za gasove (primer ’’neonske’’ lampe) i za kristale sa poluprovodničkim osobinama (primer svetleća dioda – LED). Katodoluminescencija se pobuđuje udarom elektrona, ubrzanih u vakuumu potencijalnom razlikom reda veličine 10 kV, o tanak sloj fluorescentne supstance kojom su sa unutrašnje strane presvučeni ekrani katodnih cevi (osciloskopa, televizora, monitora). Hemiluminescencija nastaje direktnim pretvaranjem hemijske energije u svetlosnu. Bioluminescencija (svici, meduze, neke gljive... ) - pojava hemiluminescencije u živim organizmima.

8 Električni izvori svetlosti – pretvaraju električnu energiju u svetlosnu.
Sijalice sa metalnim usijanim vlaknom – imaju kontinualan spektar - najčešće se koristi volfram (zagrejan na K); Koeficijent korisnog dejstva (4 – 8)% - odnosno samo ovoliki procenat se pretvara u svetlosnu energiju, ostali deo energije se transformiše u energiju IC i UV zračenja, ostatak u toplotu koja se prenosi u okolni prostor kondukcijom i konvekcijom. Kriva Plankovog zakona zračenja

9 Štedljive sijalice – kompaktne fluorescentne svetiljke;
Troše manje električne energije (koeficijent korisnog dejstva (17 – 21%), imaju duži vek trajanja ali su skuplje, sadrže živu i emisioni spektar je nepovoljniji za ljudsko oko;

10 FOTOMETRIJA I FOTOMETRIJSKE VELIČINE
Fotometrija – deo optike koja proučava svetlosne izvore. Fizičke veličine se u fotometriji dele na: objektivne (fizičke) i subjektivne (fiziološke); Objektivne fotometrijske veličine: Količina svetlosti i svetlosni fluks Količina svetlosti je ukupna energija koju emituje svetlosni izvor za neko vreme t [Ws]: Količina svetlosti koju emituje svetlosni izvor u jedinici vremena predstavlja svetlosnu snagu izvora tj. svetlosni fluks [W]:

11 Jačina (intenzitet) svetlosti
Jačina (intenzitet) svetlosti je jednaka svetlosnom fluksu koji se zrači u jediničnom prostornom uglu  , odnosno količini energije koju izotropni izvor u jedinici vremena emituje u jedinični prostorni ugao [W/sr]: gde je prostorni ugao: Ako svetlosni izvor nije izotropni:

12 Subjektivne fotometrijske jedinice i veličine
Svetlosni nadražaj oka zavisi od talasne dužine svetlosti; Osetljivost oka na svetlost različitih talasnih dužina se menja zbog čega se uvode subjektivne (fiziološke) fotometrijske veličine; Ljudsko oko je najosetljivije na svetlost talasne dužine od 555nm.

13 Subjektivne fotometrijske jedinice
Subjektivne fotometrijske veličine i jedinice su definisane na osnovu etalona svetlosnog izvora; Kandela Etalon svetlosnog izvora – kandela (cd) – definiše jačinu svetlosti – osnovna fotometrijska jedinica. Etalon svetlosti od 1cd je 60-ti deo svetlosne jačine koju stvara 1 cm2 površine apsolutno crnog tela na temeraturi očvršćavanja platine 2046,6K u pravcu normalnom na površinu koja emituje svetlost.

14 Lumen Fiziološka subjektivna jedinica za svetlosni fluks – lumen (lm);
To je svetlosni fluks  koji emituje svetlosni izvor od 1cd u prostorni ugao Ω od 1sr. Zbog spektralne osetljivosti našeg oka, svetlosnom fluksu od 1lm, različitog spektralnog sastava odgovara različita snaga; Usvojeno je da se veza između objektivnih i subjektivnih jedinica određuje se na =555nm na koju je naše oko najosetljivije; Za monohromatsku svetlost druge talasne dužine između vata i lumena važi odnos:

15 Subjektivne fotometrijske veličine
Osvetljenost – E – ravnomernog svetlosnog fluksa je količnik tog fluksa i površine S na koju pada: Jedinice za osvetljenost su luks – lx i fot = 104 lx Za neravnomerni fluks: U praksi se osvetljenost se računa preko jačine svetlosti tačkatog izvora: Lambertov zakon: Osvetljenost je obrnuto proporcionalna kvadratu rastojanja od svetlosnog izvora, a proporcionalna kosinusu ugla između normale povšine i pravca rastojanja od tačkastog izvora:

16 Osvetljaj – R – površine koja emituje svetlost je količnik emitovanog svetlosnog fluksa d i površine dS: ako je fluks ravnomeran: Jedinice osvetljaja: luks (lx) i fot (fot);

17 Sjaj (blještanje, luminacija) – B – površine u datom pravcu je odnos jačine svetlosti kojom površina zrači u tom pravcu i normalne projekcije površine: - za idealno difuzne površine. Kod ovakvih površina sjaj je isti u svim pravcima. Za ostale površine: Jedinice za sjaj: i

18 FOTOMETRIJSKA SVOJSTVA MATERIJALA
Za izradu svetiljki i drugih optičkih elemenata koriste se materijali koji imaju fototehnička svojstva kao što su: prelamanje, apsorpcija, refleksija, transmisija, difrakcija itd... Kojima se upravlja i oblikuje svetlosnim fluksom.

19 Prelamanje svetlosti je pojava koja nastaje pri prelasku svetlosti iz jedne u drugu optičku sredinu, a posledica je promene brzine svetlosti: gde je v – brzina svetlosti u nekoj sredini. Prelamanje svetlosti na granici dveju sredina opisano je relacijom: Ukupni svetlosni fluks koji pada na neku površinu: Odnos: koeficijent apsorpcije. Odnos: koeficijent refleksije. Odnos: koeficijent transmisije.

20 ako je a = 1 – apsolutno crno telo; za sva druga tela a < 1;
Apsorpcija – pojava da se deo svetlosnog fluksa (svetlosne energije) apsorbuje u materijalu i pretvara u toplotnu; ako je a = 1 – apsolutno crno telo; za sva druga tela a < 1; Refleksija – pojava da deo svetlosnog fluksa reflektuje od optički gušće sredine; ako je r = 1 – apsolutno belo telo; za sva druga r < 1; Zakon odbijanja: odbojni ugao je jednak upadnom uglu, a upadni zrak, normala i odbijeni zrak leže u istoj ravni; Odbijanje: pravilno, difuzno, poludifuzno i mešovito. Propuštanje – pojava da se deo svetlosnog fluksa propusti kroz materijal; ako je d = 1 – apsolutno dijatermičko telo; za sva druga tela d < 1;

21 ČULO VIDA I VIDNE SPOSOBNOSTI
Preko čula vida čovek registruje svetlosne talase iz opsega talasnih dužina ( )nm; Sastoji se iz četiri glavna dela: dužice, očnog sočiva, mrežnjače i očnog živca;

22 VRSTE I OSOBINE OSVETLJENJA
Osvetljenje: prirodno (dnevna svetlost), veštačko (sveće, sijalice), kombinovano; Za naš organ vida najprijatnija je sunčeva, prirodna svetlost; Osvetljenje prostorija prirodnom svetlošću zavisi od jačine dnevne svetlosti, veličine zastakljenih površina, veličine i oblika prostorija, strane sveta, rasporeda prozora, upadnog ugla svetlosti... Prema veličini zastakljenih površina može se proceniti da li je osvetljenost prostorija prirodnom svetlošću pravilno ili ne; Za tu procenu uzima se odnos zastakljene površine prema površini poda i taj odnos treba da iznosi: za grube radove: 1/8, za fine radove: (1/5-1/3);

23 Nedostatak prirodnog svetla se dopunjuje korišćenjem veštačkog;
Dobro i pravilno osvetljenje treba da obezbedi dobro viđenje; Postoje određeni standardi za radne prostorije koji omogućavaju dobro viđenje i korektno obavljanje radnih zadataka, zaštitu čula vida, bolju umnu koncentraciju, manje zamaranje, bolji osećaj udobnosti itd... U tu svrhu se procenjuju sledeće važne karakteristike osvetljenja: Osvetljenost, Prostorna ravnomernost, Vremenska ravnomernost, Kontrasti i senke, Zasenjavanje, Boja svetlosti.

24 Osvetljenost Najvažnija kvantitativna osobina dobrog osvetljenja.
Ljudsko oko može da razlikuje predmete čija je osvetljenost u intervalu (0, )lx Za punu oštrinu vida potreban je manji opseg, manji broj luksa; Dijagram: oštrina vida raste do 100lx, a za veće vrednosti postaje konstantna kod projektovanja ne treba na osvetljenost preko 100lx , dodatni efekti se postižu nekom drugom karakteristikom osvetljenja.

25 Prostorna ravnomernost
Posmatranje različito osvetljenih površina u kratkom vremenskom intervalu izaziva neugodnost ljudskom oku je potrebno izvesno vreme da se adaptira na različito osvetljene površine; Za procenu ravnomerne osvetljenosti prostorije uvodi se stepen ravnomernosti – odnos minimalne i srednje vrednosti osvetljenosti: Srednja vrednost osvetljenosti površine se može izračunati preko osvetljenosti manjih površina n, a zatim se uzima srednja vrednost osvetljenosti cele površine: Dobra prostorna osvetljenost odnosno ravnomerno osvetljena prostorija u svakom njenom delu, odnosno svakoj njenoj površinu – postiže se opštim osvetljenjem.

26 mali: grubi radovi na mašinama srednji: bravarski radovi
Vrednosti osvetljenosti zavise od vrste posla – u tabeli vrednosti se odnose na osvetljenost horizonatalne ravni – radne površine na visini od 85cm od poda. mali: grubi radovi na mašinama srednji: bravarski radovi veliki: izrada kalupa, finiji radovi na mašinama vrlo veliki: časovničarstvo, fini mehaničarski radovi van. veliki: izrada preciznih instrumenata, graviranje, zlatarski radovi zahtevi opšte osvetljenje [lx] dopunsko osvetljenje [lx] vrlo mali 30-50 - mali 50-80 srednji 80-150 30-300 veliki 50-600 vrlo veliki vanredno veliki

27 svetlosni dnevni činilac [%]
Za procenu i normiranje dnevnog osvetljenja u prostoriji koristi se svetlosni dnevni činilac T – odnos osvetljenosti u nekoj tački u unutrašnjosti prostorije (Eu) i osvetljenosti decembarskog jutra 9-9,30 časova ( za evropske prilike iznosi 5000 lx): U zavisnosti od vrste posla različite su preporuke svetlosnog dnevnog činilaca. zahtevi svetlosni dnevni činilac [%] vrlo mali <1,6 mali 3-5 srednji 6-10 veliki 10-14 vrlo veliki 20-30 vanredno veliki 40

28 Vremenska ravnomernost
Vremenska promena osvetljenosti (treperenje) nastaje zbog slabo pričvršćenih sijalica, neispravnih instalacija, nestabilnog električnog napona... Brze vremenske promene osvetljenosti remete i zamaraju vid; Razlika između prostorne i vremenske neravnomerne osvetljenosti je u tome, da kod se vremenske promene menja osvetljenost jedne površine, a kod prostorne, površine i predmeti koje posmatramo imaju različitu osvetljenost. U oba sličaja oku je potrebno neko vreme da se akomodira na ovakve promene.

29 Kontrasti i senke Kontrasti i senke su potrebni da bi se dobio utisak prostornog viđenja predmeta; Kontrast je subjektivni osećaj za razliku u sjaju dvaju područja u vidnom polju koja se vide istovremeno ili jedno za drugim; Kontrast može da se izračuna odnosom sjaja pozdine B2 i njegovog predmeta B1 (sjaj je proporcionalan koef. refleksije): Senke stvaraju utisak prostornog viđenja predmeta – zavise od vrste osvetljenja. Mogu biti korisne (u slučajevima kada je neophodan osećaj za prostor – veće prostorije) i štetne (kod radova vezanih za male prostore i površine – npr. crtanje); Senke su određene stepenom osenčenosti: E - osvetljenost radnog mesta , Ez - osvetljenost pošto se zakloni direktni svetlosni fluks.

30 Zasenjivanje Zasenjivanje nastaje kao posledica sjaja (bljeska) u vidnom polju, a može dovesti do osećaja nelagodnosti, smanjenja radne sposobnosti, povreda itd; Zasenjivanje može biti: direktno (kada se izvor nalazi u vidnom polju); indirektno (ogledala, zidovi, papiri, glatke površine); kontrastno (jaki kontrast između predmeta i okoline); Da bi se izbeglo blještanje (zasenjivanje), svetiljke se tako konstruišu da pri normalni uslovima rada ne nastupa blještanje pri pogledu na svetiljku pod određenim uglovima;

31 Boja svetlosti (temperatura)
Boja svetlosti je povezana sa temperaturom i njenom talasnom dužinom (Vinov zakon pomeranja): manje talasne dužine, veća temeratura – plavkasta “hladna” boja; veće talasne dužine, niža temperatura – crvenkasta “topla” boja;

32 Boje svetlosti koje se najčešće koriste u odnosu na njihove
temperature dele se na svetlost koju čini: topli ton ( )K topla bela ( )K bela ( )K potpuno bela ( )K dnevna svetlost ( )K Na grafiku je predstavljena zavisnost osvetljenosti od temperture prema Kirhofu Pravilno odabrana boja svetlosti obezbeđuje dobro viđenje.

33 OCENJIVANJE OSVETLJENJA
Kod ocenjivanja osvetljenja kao štetnog dejstava treba razlikovati : štetno dejstvo na na organ vida, definiše se brojem lumena i štetno dejstvo na osnovu termičkog opterećenja kože i drugih organa. Zaštita oka kao najosteljivijeg organa garantuje i zaštitu drugih organa. Najčesće se vrši merenje i ocenjivanje osobina svetlosnih izvora i osvetljenja merenjem fotometrijskih veličina: jačina svetlosti, svetlosni fluks, osvetljenost, sjaj. Na osnovu ovih veličina određuje se čitav niz kvalitativnih i kvantitativnih osobina osvetljenja.

34 Merenje i analiza osvetljenosti
Merenjem i analizom osvetljenosti E može se vršiti ocenjivanje sledećih karakteristika i osobina osvetljenja: Osvetljenost na radnom mestu Prostorna i vremenska osvetljenost Stepen senovitosti Temerature boje osvetljenja Za merenje se koristi luksmetar čiji se rad zasniva na fotoelektričnom efektu; Luksmetar se sastoji od fotoćelije i galvanometra;

35 Što se postiže optičkim filterom, koji se stavlja na fotoćeliju.
Princip rada luksmetra zasniva se na tome, da se svetlost koja pada na fotoćeliju proprcionalno njenom fluksu, transformiše u električnu energiju, ali u skladu sa osetljivošću oka i zavisnosti od talasne dužine svetlosti. Što se postiže optičkim filterom, koji se stavlja na fotoćeliju. Zbog čega se luksmetrom može meriti osvetljenost u luksima. Spektralna karakteristika selenske fotoćelije: 1 – sa filtrom, koji ima karakteristike oka; 2 – bez filtra; Kontrola i ocenjivanje osvetljenosti vrši se u skladu sa usvojenim normama;

36 Kontrola prostorne ravnomernosti osvetljenosti vrši se merenjem srednje vrednosti osvetljenosti i minimalne osvetljenosti i izračunavanjem stepena ravnomernosti: Kontrola vremenske ravnomernosti osvetljenosti podrazumeva kontrolu svetlosnog izvora, osvetljenosti radnog masta, ocenjivanje treperenja, stroboskopskih efekata itd. Merenje senovitosti se vrši izračunavanjem stepena osenčenosti: Standardi propisuju senovitost u granicama: 0,2-0,8. Merenje temperature boje podrazumeva određivanje spektra zračenja svetlosnog izvora; Spektar se određuje spektrometrom, spektrofotometrom, merač temperature boje. Na isti način kao kod luksmetra, samo sa dodatkom crvenog-plavo filtera – čiji odnos daje odnos plave i crvene boje.

37 Merenje i analiza sjaja
Za merenje sjaja koristi se nitometar ili luminasmetar; Princip rada zasniva se na fotoelektričnom efektu - transforfmiše svetlosnu energiju u električnu struju koja se pojačava preko pojavačavača, a na indikatoru se pokazuje sjaj B u nt=cd/m2. Pre svaog merenja vrši se kalibracija uređaja svojim sopstvenim etalonom sjaja.

38 OSVETLJENJE U RADNIM I ŽIVOTNIM PROSTORIMA
Osnovni zahtevi koje veštačko osvetljenje mora ispunjavati: da omogući dobre vidne uslove, za izvršavanje radnih zadataka; da stvori uslove ugodnosti – dobro fizičko i psihičko stanje da spreči nezgode i nesreće da ispuni zahteve ekonomičnosti. Shodno gore navedenom dobro osvetljenje treba da ispuni uslove kao što su: nivo osvetljensoti, ravnomerna osvetljenost, raspodela sjajnosti, ograničenost blještanja, temerature svetlosti, ograničavanje stroboskopskog efekta.

39 ULTRALJUBIČASTO ZRAČENJE
Ultraljubičasto zračenje obuhvata opseg talasnih dužina od ( )nm. Zbog različitog biološkog efekta, UV- zraci su svrstani u tri oblasti: UV-A ( )nm UV-B ( )nm UV-C ( )nm Postepeno prelaze u X-zrake. Za ovo zračenje važe svi zakoni kvantnog zračenja.

40 IZVORI ULTRALJUBIČASTOG ZRAČENJA
Prirodni i veštački izvori UV zračenja; prirodni – sunce; veštački – kvarcne lampe, električni luk, acetilenski plamen, peći za topljenje i obradu metala; Prema principu nastajanja UV zračenja, izvori mogu biti jonizacioni i toplotni; jonizacioni (kvarcne lampe) - najčešće se koristi živa. Kada se priključi na napon na elektrodama, između njih se stvori živina para, joni se ubrzavaju, sudaraju se, i dodatno jonizuju stvarajući UV zrake. toplotni (električni luk, acetilenski plamen, peći za topljenje i obradu metala) - UV zraci nastaju kao posledica viskoh temperatura.

41 PRIMENA UV ZRAČENJA Imaju višestruku primenu:
U proizvodnji svetlosti pomoću UV lampi. U industriji za elektrozavarivanje, obradu metala, u prehrabenoj industriji. Zbog njihovog baktericidnog (ubrzavaju epitelizaciju rana, utiču pozitivno na krvnu sliku, povečavaju stvaranje antitela...) i germicidnog dejstva (dejstvo ultravioletnih zraka utiče samo na mikroorganizme i ne menja hemiski i fizički sastav sredine u kojoj deluje) koriste se u sterilizaciji hrane, vode i vazduha. Maksimalno baktericidno dejstvo imaju talasne dužine UV zračenja ( )nm; U medicini, za lečenje kožnih oboljenja – psorijaza, akne, dermatistis, čirevi... U lečenju reumatskih oboljenja kod dece. Kod lasera.

42 ŠTETNO DEJSTVO UV ZRAKA
Štetno dejstvo se manifestuje na koži i očima; Kvant UV zračenja ( < 270nm) izaziva razlaganje belančevina u ćelijama tj. promenu strukture belančevina čija je posledica stvaranje niza supstanci od kojih je najzančajniji histamin koji nastaje od histidina koji je sastavni deo belančevina; Formiranje histamina dovodi do širenja kapilara i pojave eritema – crvenilo kože; Kvant UV zračenja ( > 270nm) ne može stvoriti histamin, ali izaziva neposredno razaranje ćelija i stvaranje supstanci sličnih histaminu; Na stvaranje eritema utiče pre svega talasna dužina UV zraka, ali zavisi i od opšteg reagovanja organizma. Talasna dužina od 336,3nm ima skoro 1000 puta slabije dejstvo na koži od talasne dužine od 296,7nm.

43 količina energije [J/cm2]
UV zraci različitih talasnih dužina imaju manje ili veće eritemno dejstvo tj. energija potrebna da UV zraci različitih talasnih dužina izazovu isti eritemni efekat je različita; Eritema dovodi do promene boje kože, opaljenosti od UV zračenja; U zavisnosti od intenziteta UV zračenja javlja se crvenilo, opekotine pa čak i plikovi na koži; talasna dužina [nm] količina energije [J/cm2] 239,9 35,2 265,4 80,4 280,4 126,1 296,7 4,80 302,4 36,4 334 4019,3

44 Dugotrajno izlaganje UV zracima dovodi do nastajanja kancerogenih oboljenja – talasne dužine u opsegu ( )nm; UV zračenje štetno deluje i na organ vida – izaziva fotoftalmiju (crvenilo, otok, bol, glavobolja, nesanica, nervoza i drugi simptomi); Zraci talasnih dužina ( )nm apsorbuju se u prednjem delu oka, a do mrežnjače prodiru zraci talasne dužine oko 340nm; Dejstvo UV zračenja pored negativnih efekata na biološki svet ima i niz pozitivnih efekata, bez kojih se život na našoj planeti ne bi mogao zamisliti. Veliki deo solarnog UV zračenja se apsorbuje u atmosferi, ali onaj deo koji stiže do Zemljine površine ima važna pozitivna dejstva na mnoge organizme, pa i na čoveka. Prirodno UV zračenje je u malim dozama neophodno za sintezu vitamina D i kalcioferola (kalcifikacionog hormona) zahvaljujući kome se u kosti „ugrađuje“ kalcijum, koji je neophodan za njihov normalan rast, razvoj i finkciju.

45 JEDINICE ZA MERENJE UV ZRAČENJA
Osim fizičkih veličina ( iste kao kod vidljivog spektra) zbog specifičnosti delovanja i korišćenja uvode se fiziološke i biološke veličine i jedinice: Eritemni i baktericidni intenzitet; Eritemna i baktericidna doza; i njihove specifične jedinice za proučavanje, merenje i normiranje UV zračenja. Uvodi se referentna vrednost intenziteta (količina energije koja u jedinici vremena prođe kroz jediničnu površinu) koja iznosi 1W/cm2 = 10-2 W/m2 U sistemu eritemnih jedinica: Intenzitetu UV zračenja od 1W/m2 na =296,7nm (gde je eritemno dejstvo maksimalno) odgovara biološki intenzitet od 1 er/m2 (eritema po m2); U sistemu baktericidnih jedinica: Intenzitetu UV zračenja od 1W/m2 na =253,7nm (gde je baktericidno dejstvo maksimalno) odgovara biološki intenzitet od 1 bakt/m2 (bakterija po m2)

46 Relativni spektar eritemskog (kriva 1) i germicidnog (kriva 2) dejstva UV zračenja

47 Ako je intenzitet zračenja definisan kao:
I ako je S površina kože koja je izložena UV zračenju, eritermna vrednost intenziteta je definisana na sledeći način: gde je k koeficijent koji pokazuje eritemnu osetljivost na određenoj talasnoj dužini; Eritemna doza pokazuje koliko energije apsorbuje koža: gde je t je vreme ekspozicije UV zračenju. Definiše se još i doza praga eritemne osetljivosti – minimalana količina energije koja izaziva jedva primetno crvenilo: D0 = 80 erh/m2;

48 UV INDEKS 1994. godine je usvojena nova internacionalna jedinica intenziteta UV zračenja, koja je prihvatljiva za javnost i naziva se UV Indeks (UVI). Jedinica UV Indeks se definiše kao intenzitet zračenja od 25mW/m2, uzimajući u obzir i spektar biološkog dejstva UV zračenja do 400 nm. Prema tome, intenzitetu UV zračenja od 25 mW/m2 odgovara vrednost od 1 UV Indeksa, dok intenzitetu zračenja od 250 mW/m2 odgovara vrednost od 10 UV Indeksa.

49

50 MERENJE I NORMIRANJE UV ZRAČENJA
Za merenje intenziteta UV zračenja koriste se emisione fotoćelije – dioda kod koje je iskorišćen fotoefekat. Sa katode fotoćelije pod dejstvom UV zraka emituju se elektroni koji se zatim kreću ka anodi pod dejstvom električnog polja; Fotoćelija sa cinkanom katodom sastavni je deo ultravioletmetra;

51 Dozvoljene vrednosti eritemnog intenziteta i doze
Za merenje eritemne vrednosti intenziteta u instrument se ugrađuje filter koji propušta UV zraka srazmerno eritemnoj osetljivosti kože (saglasno konstanti k); Dozvoljene vrednosti eritemnog intenziteta i doze prostorija t eritemna doza [erh/m2] eritemni intenzitet [er/m2] min max prep. proizvodne prostorije bez prirodne svetlosti 8h 12 60 40 1,5 7,5 5,0 zdravstveni centri, vrtići škole 4-6h 6-9 30-46 20-30 kabine za zračenje 3min 6 30 20 120 600 400