logo ČAS

Česká astronomická společnost

Registrace k odběru novinek
Domů ČAS Články Akce Obloha Download Rady Media Kontakt

Snímek dne
Zachycen
ČAM Leden 2015
Česká astrofotografie měsíce
Kometa C/2014 Q2 Lovejoy
Peter Aniol, Miloslav Druckmüller
Kometa C/2014 Q2 Lovejoy Foto: Peter Aniol, Miloslav Druckmüller
Slunce a Měsíc
Slunce fáze Měsíce
Na obloze
Volba světelného zdroje z pohledu jeho vlivu na světelné znečištění 2011.12.16 07:20

Obr.4. Dvojitá lampa osazená rtuťovou i (vysokotlakou) sodíkovou výbojkou a jejich spektra. Foto: Pavel Nesét, spektra: Jan Martiš. Světelné znečištění, rušivé světlo, světelný smog… Tento negativní jev vzniká nehospodárným svícením, neúčelným směrováním světla ve svítidlech, ale i odrazem od povrchů. Za následek má nejen zvýšenou spotřebu elektrické energie, ale také dopady na přírodu, zdraví člověka a kupodivu přebytek světla nemusí vždy přispívat k bezpečnosti. Ale jak je to se světelnými zdroji? Závisí také negativní účinky světla na použitém typu zdroje?

Účinky světla

Obr.5. Světlo z lamp láká hmyz ze tří hlavních důvodů - možnost potravy a hledání partnera a také Negativní účinky světla v noci jsou spojeny především s jeho modrou složkou spektra. Například hmyz je více lákán světelnými zdroji, které vydávají bílé světlo, jehož spektrum modrou obsahuje. Bezkonkurenční v tomto je rtuťová výbojka, která ještě k tomu částečně vyzařuje v UV oblasti, ve které některé druhy hmyzu dobře vidí.

Taktéž člověk může být negativně ovlivňován světlem v průběhu noci - asi by nám nebylo nic příjemného mít zářící lampu za okny ložnice. Když se na to ale podíváme trošku vědečtěji, tak je faktem, že naše tělo funguje v určitých pravidelných rytmech s periodou cca jednoho dne. Tento circadianní rytmus je synchronizován střídáním dne a noci - světla a tmy. Jen za tmy se tvoří důležitý hormon melatonin, na světlo jsou také vázány hladiny některých dalších hormonů - tmu prostě potřebujeme. Synchronizace circadianního rytmu se děje prostřednictvím gangliových buněk v oku.

Obr.1. Graf spektrální citlivosti všech tří typů světlocitlivých buněk lidského oka., Zdroj: http://amper.ped.muni.cz/jenik/domy/svetlo.htm Graf spektrální citlivosti všech tří typů světlocitlivých buněk je na obrázku. Z grafu je jasně patrné, že maximální citlivost gangliových buněk je v modré oblasti.

A nakonec se dostáváme k samotnému vzniku světelného smogu, čili oné oranžové záři nad městy. Překvapivě i zde má nejnegativnější účinky modrá složka spektra. Důvodem je to, že světlo se na částicích menších, než je jejich vlnová délka (molekuly vzduchu, vodní pára, drobné aerosoly), rozptyluje Rayleighovým rozptylem. Ten je přímo úměrný čtvrté mocnině převrácené hodnoty vlnové délky. Z tohoto vztahu opět vyplývá, že nejškodlivěji působí modrá složka spektra.

Které zdroje volit?

Obr.3. Nízkotlaká sodíková výbojka. Foto: Patrik Trnčák. Z předchozího textu plyne, že pokud chceme minimalizovat negativní dopady nočního umělého světla (ne vždy to je ale prioritní, např. přechody pro chodce apod.), je potřeba používat světelné zdroje, které budou obsahovat spíše delší vlnové délky. Naprosto bezkonkurenčním je v tomto ohledu nízkotlaká sodíková výbojka, která září monochromatickým oranžovým světlem. Bohužel pro monochromatičnost světla a také částečně její rozměry je málo používána. Jen několik málo nevýrazných spektrálních čar obsahuje vysokotlaká sodíková výbojka, typická svým oranžovým světlem.

Novinkou pak je tzv. bílý sodík, obchodní značky např. Cosmopolis, či Cosmowhite. Troufám si říct, že toto je obdobně jako LED budoucností veřejného osvětlení, avšak zkázou světelného znečištění. Tyto zdroje jsou kompatibilní se stávající elektrovýzbrojí, mají lepší barevné podání, a srovnatelnou spotřebu i účinnost. Jejich bělejší světlo ovšem obsahuje více modrých spektrálních čar.

Dalším používaným zdrojem jsou různé typy halogenidových výbojek. Jsou typické svým bělavým světlem. Pro minimalizaci negativních účinků je vhodné je volit v teplejších barvách, tzv. teplotě chromatičnosti uváděné v Kelvinech (nižší teplota, teplejší odstín). Podobné doporučení platí i pro různé druhy zářivek, ať lineárních nebo kompaktních.

Obr.2. Graf barevného spektra LED s různou teplotou chromatičnosti. Zdroj: http://archive.electronicdesign.com/files/29/19319/fig_01.gif A nakonec se dostáváme k LED. Jejich spektrum obsahuje dvě maxima vyzařování. Jedno v modré oblasti, které se téměř přesně shoduje s maximem citlivosti gangliových buněk v oku člověka. Druhé s maximem přibližně kolem žluté barvy, které se zase blíží maximu citlivosti denního vidění. Maxima jsou různě intenzivní podle teploty chromatičnosti dané LED, jak plyne z grafu. Jednoduché doporučení tedy zní - volit teplejší (tedy nižší teplotu chromatičnosti) podání barev. V současnosti sice LED v teplejším podání nedosahují takové účinnosti, přesto tento nedostatek vyváží jejich vhodnější spektrální křivka.

Závěr

Z předchozího textu tedy vyplývá, že na světelné znečištění má vliv nejen vhodná konstrukce svítidla, zejména jeho vyzařovací charakteristika, ale také typ použitého zdroje. Pokud to není nezbytně nutné, mělo by platit pravidlo vyhnout se modrému a bílému světlu.

Vytvořeno pro vybojky-zarovky.wz.cz

  Kondziolka Jan   Zobrazeno: 10123x   Tisk
Bolid a meteorit s rodokmenem 9. 12. 2014
Žereme vesmír@Hvězdárna a Planetárium Brno

Slovníček pojmů
Složky a projekty ČAS

Zvířetníkové světlo, Venuše a Mars: To vše je nám nyní dostupné po setmění. Stačí jen jasná průzračná obloha a pokud možno tmavý výhled k západu, protože kvůli světlu z měst prostě toto slabé světlo jen tak neuvidíme. Jasnou Venuši si ale můžeme vychutnat poměrně vysoko na jihozápadě ještě za světla. Kousek nad ní je slabší Mars. Fotil Vilém Heblík na Pardubicku.
02.17 21:22 Astro M. Gembec

Detail jádra komety: Rosetta se prosmýkla jen asi 6 km od jádra komety 67P a pořídila zajímavé detailní záběry. Něco už je k vidění na webu ESA. Zdroj.
02.16 21:06 Astro M. Gembec

Hlubinami vesmíru s Dr. Adélou Kawka: Nově v archivu TV Noe
02.11 12:14 Astro J. Suchánek

Hlubinami vesmíru s Doc. Miloslavem Zejdou, o dvojhvězdách 1. díl: Premiéra v sobotu 7. února ve 20 hod. na TV Noe. Bližší info včetně repríz
02.05 12:40 Nezařazeno M. Gembec

VISTA – pohled skrz Mléčnou dráhu:

Nový infračervený snímek mlhoviny Trifid odhaluje vzdálené proměnné hvězdy.

Zdroj: ESO

02.05 10:35 Astro M. Gembec

Archiv novinek
Astro.cz v cizím jazyce