光污染的原理
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光污染的原理范文第1篇
关键词：初中物理教学;环境保护;教学内容
【中国分类法】G633.7
1.前言
人类的生产、生活与环境息息相关，处处离不开环境。可是，随着社会的发展，全世界各国的生态环境都在遭遇破坏，尤其我国的生态环境破坏非常严重。所以，我国应该采取及时、有效的措施，从初中开始加强公民的环境保护教育，提高公民的环境保护意识。在初中物理教学中，环境保护教育的内容就有所渗透，很多内容都与环境有关。因此，初中物理教学中给学生灌输环境保护的知识，既是新课标的要求，也是社会发展的需要。
2.初中物理教学中所涉及的环境保护教育
物理教学与环境教育在内容和方法上有着很多的相似之处。光、射线、电磁波、声、热等都是人类生活和发展所必需的部分，这些内容在物理课本中也都有所介绍，但是在现实环境中，它们含量过高或过低都有可能会给环境带来危害和污染。结合初中所学的物理知识，浅谈一下各种环境污染的产生和治理。
2.1光污染的产生和治理
随着社会的发展，城市建设的越来越繁华，各种路灯、白炽灯、装饰灯的安装，使得我国各大街道经常是灯火通明，出现了很多的“无夜城”，形成了严重的光污染现象。众所周知，光污染是指影响人类正常工作、生活、娱乐、休息，损害人类的视力，损伤人体的健康，引起人体产生各种不适感的各种光产生的污染。适当的光照可以给人带来诸多的好处，加强对光污染的治理非常有必要，治理措施有：加强城市管理和规划，减少光源，从而从源头上减少光污染；针对一些有辐射性的光污染，我们应该采取安全防护措施，如：戴防护面罩或防护眼镜等。。
2.2电磁波污染的产生和治理
电磁波污染是指人为的或者天然的各种的电磁的干扰及有害的辐射所引起的污染。现在的科技发展突飞猛进，人类的生活中，电磁波已经无处不在。人体过多的接触电磁波会出现乏力、失眠、记忆力衰退、心悸、胸闷气短、免疫力下降等症状，严重危害着人类的健康。为了减少电磁波污染，采用金属制成的外壳装置来屏蔽电场，保护人们正常工作。更有甚者，采取远离污染源的居民区，使用电磁吸收材料，运用遥测和遥控，改进电气设备等对策。
2.3噪声污染的产生和治理
在物理教学中,噪声被定义为振幅和频率完全没有规律的震荡.在环境保护中,噪声则是指人类所不想听到的任何一种声音。包括：交通噪音、施工噪音、生活噪音等。噪声主要是影响人类的听力，严重者还可能干扰睡眠，影响生理和心理健康。要想彻底治理噪声污染，就要从污染源头出发，消除污染源，或者切断传播途径，或者带上防护耳罩保护听力。只要做到这几点，相信噪声污染可以得到有效的控制。
2.4能源的利用和治理
能源是人类赖以生存的物质基础，人类社会的发展离不开优质能源和先进技术的使用。能源依据基本形态的不同可以分为:一次能源和二次能源。一次能源指的是天然无加工的能源，二次能源则是通过对一次能源加工，转换来的能源产品。我国是能源消费和生产的大国，能源的增长促进了我国经济的发展。但是，由于设备陈旧、技术落后，导致浪费大、利用率低的现象，严重污染了我国的环境。要想做到对能源的合理利用，就必须开发和推广新能源，如：太阳能、核能、风能、海洋能等，这新新能源既没有污染，开采所需的费用也较少，可以算是“取之不尽，用之不竭”的能源。
3.初中物理教学中环境保护教育的具体措施
3.1结合物理知识点渗透环境保护教育
新课标中要求我们必须改变原有的教学模式，从初中物理教材中挖掘出环境保护教育的素材，然后结合相关的物理知识点，采取多方位的、立体式的教学模式，向学生普及环境保护教育的意识及重要性。例如：物理老师在教学生认识光的现象的同时，可以向学生普及一下光污染的知识。告诉学生：如果人体过多的被紫外线照射，就有可能得皮肤癌；长时间的被白炽灯照射，可能导致缺钙，诱发骨折或者佝偻病；长期的面对手机或者电脑的荧光屏不仅会影响视力，还有可能得其他的一些眼病。学生了解了这些内容之后，会勾起学生的诸多疑问，此时当老师进一步讲解物理原理时，学生就会学得更加认真。通过这样的教学，不仅能让学生学到物理知识，还能让学生建立起自我防护意识，从而产生保护环境的想法。
3.2利用生活中的常见问题进行环境保护
物理源于生活又反作用于生活，因此在我们的生活中处处存在着物理。所以，我们应该从生活出发，结合生活中的实际问题向学生渗透环境保护意识。比如：近年来，水污染事件频繁发生，给人们的生产、生活带来了许多的不方便。有时污染水源的原因并不是其他污染物，而是藻类的大量繁殖。生活中存在着诸多类似的现象，通过结合生活问题进行教学，不仅能让学生认识到人类生存与环境保护的关系，还能加强学生环境保护的意识。极大的促进学生学习物理的积极性。
3.3通过实验得到亲身体验
在物理教学中，离不开物理实验，而且通过做实验极大的促进了学生学习物理的兴趣。所以，初中物理老师可以通过利用物理实验的方式来进行现场模拟，让学生对环境保护能有更深入的认识与了解。
4.总结
进行环境保护教育是一项长期而且艰巨的任务，今天是初中生将来就有可能是国家的建设者。因此，初中物理老师有义务和责任对学生进行环境保护教育的教导，增强他们的环境保护意识。环境保护教育的目的是从物理教学中挖掘环境保护的相关点，让学生对环境和环境污染有基本的了解，从而主动的对身边的环境进行保护，形成自觉保护环境的意识，扬尘环境保护的良好习惯。
参考文献
[1]丁红云，刘亚群．浅谈如何在初中物理教学中渗透环境保护教育．《中学物理（初中版）》．2013年11期
光污染的原理范文第2篇
关键词:显示器;字符对比度;仿形掩体
中图分类号:TN141.9 文献标识码:B
Character Contrast
Edward F. Kelly
(Optoelectronics Division, Electronics and Electrical Engineering Laboratory, NIST, U.S. Department of Commerce, U.S.A)
Abstract:It is extremely difficult to accurately measure the contrast of a dark character on a light display. This article describes various ways to approach this problem.
Keywords:display; character contrast; replica mask
引言
测量高亮显示区域内黑色字符的对比度是一项非常困难的工作,很难得到准确的结果。而当检测环境较为明亮时,测量更是难以进行。利用一些显示技术,在测量小面积的像素点群乃至单像素字符笔画时,全屏反差技术(序列对比)能获得一些有关对比度值的信息。但总体来讲,由于显示器表面的光学散射以及因电子器件误差而导致的某像素区域对比度降低,这样的测量在实际中也是没有什么价值的。我们在这里着眼于一种精确的对比度测量技术,而与人眼是否能分辨出这种精确的反差无关,基于这一着眼点,我们提出了一些视觉模型[1]。当然,我们的前提是,所开发出的适用视觉模型在所采用的探测系统中,以及在散射光存在的条件下,也可以精确测量高对比度细节。
1 杂光污染
杂散光(杂光)是测量中需要解决的一个问题,从亮场发出的光会在探测器内散射,并对暗场的测量造成干扰。这种散射会在各透镜元件之间发生,而且也会通过透镜的边界区域、其它一些部件(小孔、光阀等)或者设备的内表面等位置漏出。之所以将这种光形容为“杂”,是因为这类光基本上都是均匀分布的,使测量人员常常无法察觉到它所导致的噪声污染的存在。当探测器内部这类散射光极多时,表现为环状、穗状或者碟状式样,通常被称作“镜头眩光”,在摄影领域,镜头眩光常常被用来作为明亮的光源制造一些艺术效果。
然而,从实现精确测量的角度看,杂光的存在却是一个严重的问题,而且这个问题经常比我们预想的还要棘手。比如在使用电荷耦合器件(CCD)相机或者互补金属氧化物(CMOS)相机时,杂光对白屏黑区的污染所引起的误差率将大大超过1,000% [2] !这是不是说人们所追求的昂贵而先进的相机其实并不堪大用呢?如果这样想,那么你就犯了一个错误。测量者必须要意识到他所使用的设备的局限性,以便做到心中有数。要想做好测量工作,那就应该熟悉所用的设备,并且懂得扬长避短,进而获得精确的测量结果。一个优秀的测量人员可以使用落后的设备获得好的结果,而一个没有经验的人即使用了最好的设备也只会得到荒唐的数据,这很大程度上取决于测量者的科学态度和对测量的理解。
黑色微区1,000%甚至更高的杂光污染在测量中需要警惕,下面将用一个全白屏发光亮度为250cd/m2的自发射显示的例子进行说明。如果一个单像素宽度的字符在白屏上的对比度精确值为250:1,那么这个字符所在笔画暗区发光的精确值便是1cd/m2。如果照相设备中的杂光污染了字符区,那么暗区的亮度仅因此就增加了10cd/m2,算上原来的1cd/m2,暗区测量会得到11cd/m2的亮度,这个干扰引入了1,000%的误差。对比度测量将会得到260:11或者24:1的错误值,而非实际的250:1――对比度误差达到了91%。
然而,我们并没有必要在所有情况下都谈虎色变,如果我们面对的是一个字符对比度相对较低的显示(比如在高亮环境下的显示),在亮度为250cd/m2环境显示的黑色字符的环境对比度为5:1,或者说在如此环境条件下,字符暗区的亮度为50cd/m2。10cd/m2的污染仅仅是暗区亮度的20%,包含杂光因素的环境对比度测量值会是260:60或者4.3:1,杂光仅产生了14%的误差。当显示的环境对比度为3:1,环境白光亮度为250cd/m2,10cd/m2的杂光污染对于83cd/m2的暗区亮度来说只引入了12%的误差,这个系统的环境对比度的测量结果将会是260:93或者2.8:1――即杂光在环境对比度方面只产生了7%的误差。可见,对比度越高,忽视测量中的杂光污染而带来的后果越严重(作为一个大致的经验法则,在要求不高的场合,很多复杂的摄影透镜都引入了大约4%或5%的平均环境亮度来等效杂光误差。在我们使用理想的亮度为250cd/m2的显示系统时,这个杂光引起的环境亮度为10cd/m2)。
应该注意的是,当测量发生在同一时间内,目标是同一显示屏内的白区和黑区时,白色亮度测量和黑色亮度测量才会考虑杂光的影响。如果我们做的是全屏对比度测量(也叫序列抽样对比度),无论整个白屏还是整个黑屏,全屏区域内杂光亮度直接和屏幕亮度成比例,对比度计算中,杂光会因除法运算而相互抵消,但是这仅限于全屏对比度的范畴。只要同一个屏幕中存在着不同亮度区,在测量对比度的时候,杂光对区域亮度的增益就无法相互抵消。
2仿形掩体法
那么,我们如何利用摄影设备或者微区点探测器测量白屏背景下的黑色微区呢?一种方法是利用仿形掩体[3]。这种掩体是一块紧挨待测黑色微区放置的,并与待测微区尺寸相同的物体,它的亮度已知,用LM表示。经测量得,显示屏上白色区域的亮度为Lh,黑色像素区的亮度为Ld,掩体所在区域的亮度为LR。因为我们事先已知掩体的亮度(LM),那么用所测掩体区亮度减去掩体的实际亮度便可以得到屏幕上显示的黑色微区的杂光亮度,即LG=LR-LM。分别从白色显示区的亮度和黑色显示区的亮度中减去这个杂光亮度,我们就得到了排除杂光影响的更加真实的白区测量值(LM=Lh-LG)和黑区测量值(LK=Ld-LG)。去除了杂光效应,黑色微区附近的白色和黑色的真实对比度则为C=LM/LK。
如果测量暗室内的自发射型显示器,则将一个黑色不透明的仿形掩体平行于显示屏表面放置(如图1所示)。当屏幕显示白色的时候,一般的屋子都会被照亮,因此必须有一个标准的暗室,从而保证屋内的屏幕或其它光源的散射光不会对亮度测量造成影响,这是测量工作的关键所在。另外,所采用的光强度量仪(LMD)或者探测器,无论是阵列照相机还是点亮度计,为了消除反射光污染对亮度测量的影响,都必须距离屏幕足够远。对于某些种类的设备而言,要解决反射光污染的问题,就要求我们采用较为微弱的探测源,从而避免探测设备本身对测量结果的影响。特别是对于测量具有高对比度的显示器件来说,从探测设备发出的或暗室内存在的杂散光必须引起关注,在暗区亮度测量中,测量者要将它们控制在较低的噪声级别。如果暗室内的杂散光得到恰当的抑制,仿形掩体区的实际亮度值LM将为0。本测量中,掩体区的实测亮度LR被认为就是杂光亮度:LG=LR,且LM=0。
为了在一个规范的外部环境下进行微区亮度测量,仿形掩体材料的反射系数将用一个内禀发光LM来补偿,它非零且为定值。图2为利用积分球测量对比度的顶视图,显示器件在积分球内。此图仅是为描述测量所做的示意图,实际上,积分球的尺寸并不足以为显示器件提供一个均匀的光学环境。根据经验,积分球的直径应该近似等于被测器件尺寸的7倍(这样积分球就可以认为是一个标准的暗室)。一个大尺寸的掩体材料必须安置于均匀光学环境下的显示屏近前,这个掩体样品必须足够大,从而保证在进行掩体材料亮度LM的测量时,探测器不会暴露在积分球内部的任何亮场下(否则,探测器内的杂光效应将导致我们无法测量到掩体亮度的真实值)。使用积分球时,显示器件需相对于测量通道口转过一个角度θ,通常θ在6°~10°之间。假设这使我们顺利地得到了仿形掩体的半球漫散射系数ρM,进而掩体被一个白色的反射系数测试标准样替换,它的亮度测量值为E。明确了反射系数将有利于我们在其它的均匀光学条件下使用仿形掩体,而且我们大可以使用一个采样球,而非一个很大的积分球。
制备一个合适的仿形掩体并不是很容易。对于一个大尺寸的显示字符,如一个48点无衬线大写字母“I”,或其它尺寸相当的多像素字形,我们可以将一些不透明(透光率大约为5%)的黑色塑料剪裁成精确尺寸的字形。但对于一个仅有单像素尺寸的字符笔画,再利用剪裁的手段就行不通了。我们注意到,在光污染中表现为屏幕上的细线状花样或者直笔画的杂光,大多数来源于显示笔画区紧挨着的白色区域,那么我们就可以用刀片将黑色材料裁成一个非常狭细的三角形,并将其放置于目标字符近前,三角形掩体的粗细程度与字符笔画的尺寸相当(如图3所示)。为了确定杂光的影响程度,测试中应该制作一个合格的掩体。然而,通常来说,我们利用全像素测试只会得到显示器件显示白色时的亮度水平,对于考察黑色显示或者仿形掩体的亮度,这种方法就不可行了。总体来说,在笔画像素和黑色区的边缘存在着很强的杂光噪声,以致测量出的亮度线型轮廓并不是棱角分明的,而是圆滑的(如图3所示)。为了避免这种圆滑的边缘,测试中需将包含黑色像素点或者掩体在内的小区域作为考察对象来估算目标亮度。虽然这不可能彻底解决问题,但这样得到的对比度,一般情况下较不考虑边缘杂光影响的测试结果更为接近对比度实际值。
使用阵列相机作为探测器时,测量者应该尽可能地尝试采用恰当的放大倍数去捕获探测信号,最好是利用10～20个探测像素追踪目标区域的一个单显示像素点,因为这样利于检测到黑点边界附近的亮度轮廓,我们由此可以确定在数据采集中需要避开的边缘区域。除非显示器件的对比度非常低,否则通常要求一个16位阵列相机的感光能力应不小于探测目标的亮度范围。如果达不到这个要求,或者探测目标的对比度超过了相机的感光能力,那就需要双路检测:一路测量黑区,一路测量白区。即使是双路测量,选择光学指标合适的相机(如相机的光谱灵敏度必须非常接近人类明视觉的光谱光视效率――用V(λ)曲线描述)仍然非常重要。
在讨论微区测量时,我们在这里只针对直接显示器件。其实,这种利用仿形掩体或者仿形阴影的测量技术同样适用于前投影显示。测量的原理是一样的,也是从测量得到的白区亮度和黑区亮度中消去因仿形掩体产生的相同尺寸区域的亮度(仿形区域亮度对应着测量目标的杂散光)。
3 结 论
采用仿形掩体来测量显示微区和字符的对比度是最困难的测量工作之一,但是如不采用任何手段来估算杂光污染的影响,目标微区的黑区亮度测量以及联合对比度测量就会变得毫无意义。归结而言,采用退卷积技术对此类测量是非常有效的,这项技术可以让我们全面地估算杂光对测量的影响。但是由这种技术获得的结论,测试者需利用诸如仿形掩体测量等实测技术的结果来进行验证[4]。
参考文献
[1] T. G. Fiske, L. D. Silverstein. Estimating Display Modulation by 2-D Fourier Transform: A Preferred Method. J. Soc. Info. Display 14, No.1, 101-105 (2006.1).
[2] J. W. Roberts, E. F. Kelley. Measurements of Static Noise in Display Images. Proc. SPIE: Electronic Imaging Symposium V4295B-27, 211-218 (2001).
[3] P. A. Boynton, E. F. Kelley. Small-Area Black Luminance Measurements on a White Screen Using Replica Masks. SID Symposium Digest 29, 941-944 (1998).
[4] P. A. Boynton, E. F. Kelley. Stray-Light Compensation in Small-Area Contrast Measurements of Projection Displays. Proc. SPIE: Projection Displays VIII 4657, 122-130 (2002).
作者简介:Edward F. Kelley,美国国家标准技术研究所电子与电气工程实验室光学电子学部技术主管,物理学家,E-mail:kelley@nist.gov。
光污染的原理范文第3篇
【关键词】城市景观；城市交通；安全舒适
引言
城市道路景观是从美学观点出发，在满足城市交通功能的同时充分考虑道路空间的美观，道路使用者的舒适性，以及与周围景观的协调性，让道路的使用者感觉安全、舒适、和谐的道路景色。
1 道路景观设计的意义和必要性[1]
1）作为城市对外的窗口应该受到重视。近年来我国各城市为了寻求发展，招商引资，改善城市面貌和投资环境，已经纷纷将城市建设热点转移到城市道路景观上。
2）作为城市地块增值的必要因素。道路畅通与发展是带动周边区域的发展，吸引居民和企业的有效手段。可见，道路景观对地块增值有很高的效应。
3）尊重城市文脉的延续与“人性化”。城市环境共存的设计手法，是以现代社会生活和人为根本出发点，注重并探寻人与环境有机共存的深层结构的城市环境综合整治方法。
4）提升交通的功能。合理的道路景观规划会给在路上行驶的司机良好的视觉感受，通过视觉的识别性和景观的秩序性给司机某种心理提示，体现生态的、以人为本的设计指导思想。
2 道路景观的构成元素
道路景观由道路、绿化、建筑、照明这四要素构成[2]
1）道路。道路是城市形象的第一要素，也是形成道路空间、景观的本性要素。道路的特征、方向性、连续性、韵律与节奏、道路线形的配合及断面形式特点，构成了这一要素的基本内涵。
2）绿化。绿化在视觉上给人以柔和、安静的感觉，并把自然界的生机带进了城市。它的形状、色彩和姿态具有可观赏性，丰富了道路的景观，有助于创造优美的视觉环境，提供舒适的行使条件。
3）建筑。现代城市中，街道上建筑艺术地视觉效果与道路的交通性质、交通组织和交通管理有密切关系。城市道路景观，我们可以看成是路和建筑与其它元素组成的景观。
4）照明。作为城市道路，照明是必不可少的设施，它对保证夜间通行条件和行人安全起着重要作用。夜间照明的功能既是“照明”，又是通过五光十色的装饰照明去体现道路夜间景观的魅力。
3 城市道路景观要素对交通的影响
本文重点从绿化和照明两方面探讨道路景观对交通的影响
1）城市道路绿化存在的主要问题及解决对策[3]
目前，我国城市道路绿地景观缺乏整体设计，街区面貌大同小异，城市道路景观缺乏个性、地域性；植物品种单一，忽视了植物的异质性、适应性和多种植物的共生性。在城市道路环境景观的整体规划和设计中，不能将各种道路要素有机统一，形成完整的风格形式。在体现自然与城市文化方面更显得薄弱，道路的主题与设计特色表现贫乏。目前大多数城市中的道路绿地景观建设，是在有限宽度的绿化带中，放置了最宽的道路，仅仅解决了道路交通功能，而忽略了道路对于自然景观、生态可持续发展、人文历史等一系列建设的要求。
城市道路绿化首先要服从交通安全的需要，能够有效地协助组织车流、人流的集散。同时，发挥道路绿化改善城市生态环境和丰富城市景观的作用。通过道路绿化，不仅能美化环境，而且还可避免司机的驾车疲劳，增强安全性。在城市道路绿化中，因道路污染严重，在树种选择上，应选择适应当地生态环境的树种，抗病力强，花、叶、果、干俱美，无臭味，无飞絮，寿命长是选择树种的几个要素。春季发芽早，秋季落叶晚的树种和美观、速生的常绿树种通常为道路绿化设计所选。草皮应选择绿期长或经过引种驯化的外来优良品种，以丰富本地的物种；在植物配置上，应以乔木为主体，按每条道路在统一基调的基础上，树种力求丰富有变化，注意乔灌木结合，常绿与落叶、速生与慢长相结合，乔灌木与地被相结合，适当点缀花草，构成多层次的复合结构，利用植物本身的树形、色彩、季相特点，按照反差、对比和渐变等美学原理组成宽度、色彩不同的花带以及大小不等的图案，显得既规则又活泼，给人一种舒畅愉悦的空间感受，形成特色植物群落景观。
2）城市道路照明对交通的影响及解决方法[4]
开车的朋友可能已经注意到，在城市繁华地带不仅交通情况复杂，而且周围景物五光十色、交相辉映，很容易分散驾驶员的注意力，引起视觉疲劳，甚至因此引发交通事故。当夜幕降临、城市各类广告牌的霓虹灯、招牌的闪光灯、瀑布灯忽明忽暗、光线游移，容易使人产生近视疲劳、偏头痛和心率过速等病患。眩目的光线刺激还会使驾驶员的眼睛短时间内失去对路况的观察能力。错综复杂的人工光线的照射，干扰了驾驶员的视觉，引起对光线和颜色的错觉，时间一长，驾驶员对光线变化的反应会变得迟钝，甚至视力减退。
对于城市道路的光污染，应尽快着手制定我国防治光污染的标准和规范，建议在国家或地区性环境保护法规中增加防治光污染的内容。同时，城市照明建设要严格按照照明标准设计，改变认为城市照明越亮越好的错误看法。设计时合理选择光源、灯具和布灯方案，尽量使用光束发散角小的灯具，并在灯具上采取加遮光罩或隔片的措施，将防治光污染的规定、措施和技术指标落实到工程上，严格限制城市道路上光污染的产生。
4 结语
作为人们感知城市的重要媒体，城市道路景观对城市形象的影响里已经越来越强大。随着我国经济的发展，城市建设正在一个高速发展的时期。然而，不断出现的浅薄形式化、缺乏对人与环境真实关怀、武断的道路景观设计，深深反映出我国对道路景观价值关怀的贫乏与苍白，同时也对现代城市交通产生了影响，严重削弱了城市道路的根本用途。以现代城市道路景观设计为出发点，创造环境优美，符合大众行为心理，功能实用的道路景观，是中国道路景观建设的当务之急。
参考文献：
[1]张竞，刘远才，王令博.城市道路景观设计.山西建筑，2009（3）.
[2]裴玉龙.道路交通安全.北京：人民交通出版社，2004：176.
光污染的原理范文第4篇
2、蓝光伤眼。浴霸伤眼，是其中的蓝光所致。蓝光并不是指蓝色的光，而是波长为400-500纳米的高能量可见光。它可以穿透晶状体到达视网膜，对其造成光学损害，且加速黄斑区细胞的氧化。因此，蓝光被研究证实是最具危害的可见光。
3、强光很容易灼伤眼睛。家庭浴室一般靠浴霸取暖，人们冬季洗澡时往往是4个灯泡全都点亮。多数浴霸每个灯泡的瓦数均为275瓦，4个灯泡加在一起就是1100瓦。强光会造成光污染。经常长时间使用浴霸，会出现头晕目眩、失眠、注意力不集中、食欲下降等症状。这是因为过于耀眼的灯光干扰了人体大脑的中枢神经功能。还有资料显示，光污染会削弱婴幼儿的视觉功能，影响儿童的视力发育。
4、虽然浴霸的防水灯泡具有防水性能，但是灯具和排风扇、照明灯等非IP33的防水结构灯，但机体中的金属配件不防水，也就是机体中的金属仍然是导电的。如果用水泼的话，会引发电源短路等危险。
5、浴霸并不舒适。浴霸的工作原理是通过取暖泡的热辐射来升高浴室的温度。但仅能对辐射到的局部区域加热，而不能使整个浴室温暖，浴室温度不均衡。浴霸的上暖下凉加热方式也不符合人体感受脚暖头凉的舒适要求，极易使老人和儿童及身体虚弱者引发呼吸道感染。这也是为什么使用过浴霸的人都感觉并不暖和、不舒适的原因。
6、浴霸质量良莠不齐，假冒伪劣多，购买要谨慎。由于浴霸生产进入门槛低，技术含量不高，利润大，市场空间广，吸引了众多的投机者，浴霸市场变得泥沙俱下，混乱不堪，假冒伪劣充斥。对消费者财产、安全都存在重大的影响。
光污染的原理范文第5篇
关键词：绿色建筑；幕墙技术；自然采光；建筑节能
1 前言
绿色建筑的本质是要求在保证室内环境健康舒适前提下，满足建筑全生命周期发展阶段实现资源与能耗的高效节约.并兼顾考虑尽可能减少建筑对周围环境的负面污染效应。简言之.绿色建筑是一种健康、高效、自然，同时追求简约的一种境界.以利于建筑产业的可持续性。为应对我国快速的城市化进程，2006年我国《绿色建筑评价标准》（以下简称《绿标》）正式颁布。截止2012年7月.通过住建部公示的绿色建筑项目数量达488个，年均增长率高于300%.预测 十二五”期间我国绿色建筑总量将达到10亿m 。玻璃幕墙作为主要的建筑部品.需要重点关注自身的节能性、营造舒适的室内环境、同时考虑资源节约与可再生能源利用等 绿色”功能性.以适应当前绿色建筑的高速发展。
2 绿色幕墙的特点和要求
建筑物中大部分的能耗用于照明、通风、采暖和供冷，以创造一个人工的室内气候。幕墙是建筑的表皮，因此绿色幕墙应具备自然采光、有效通风、屏蔽噪声、节能、防止污染等功能，并都可通过幕墙构造来实现或调节。
2.1 幕墙与天然采光
自然采光就是将日光引人建筑内部，并且将其按一定的方式分配，以提供比人工光源更理想和质量更好的照明。自然采光能够改变光的强度、颜色和视觉，形成比人工照明系统更为健康和兴奋的工作环境。统计表明，建筑中照明的能耗占总能耗的40%～50% ，而且由此产生的废热在需要供冷的季节所引起的冷负荷的增加占总能耗的3%～5%。因此，合理设计和有效利用自然采光能够非常显著地减少建筑中照明的能耗，同时也减少了电力需求和因发电产生的污染和副产品，与绿色建筑的宗旨相吻合。自然光线可以较恒定地满足人的视觉要求，是现代建筑对幕墙采光性能的要求，也是绿色建筑节能的途径之一。
2.2 幕墙与自然通风
室内空气品质是很多复杂因素相互影响的结果，而通风可以为用户提供足够的新鲜空气、消除微生物污染源，是提高室内空气品质的重要途径。根据通风使用的技术不同，可以分为机械（辅助）通风和自然通风。作为护体系，幕墙在机械（辅助）通风设计中应考虑新风口的大小必须满足新风量的要求；必须设在远离污染源的地方。自然通风不消耗不可再生能源，是当今绿色建筑普遍采用的技术措施。
2.3 幕墙与建筑节能
影响幕墙节能设计的最重要因素是气候，要针对干热、湿热、温暖或寒冷等不同的气候条件采用不同的设计策略及技术措施。通常的方法是选用合适的材料和合理的构造措施，来提高幕墙的节能效率；更积极的是对风、太阳能等建筑的自然环境能源加以收集利用，来节约不可再生能源的消耗。
2.4 幕墙与“光污染”
所谓幕墙的“光污染”是指由于玻璃的反光性能，幕墙将阳光和热量以及夜晚的灯光反射到周围建筑物或者马路上，导致这些建筑物夏季局部温度升高，或夜晚窗口过亮，影响人们正常的居住生活，或对路上的行人和司机产生视觉干扰。这一问题曾使人们对玻璃幕墙非常反感，这也有悖于绿色幕墙的理念，与倡导的绿色建筑大相径庭。随着幕墙材料和构造技术不断发展，我们可以从以下几方面人手，解决玻璃幕墙反光所带来的“光污染”。
3 常见的几种绿色幕墙
绿色节能幕墙，就是具有无污染（或者污染很低）、并其有环保和节约能源功能的幕墙。这是幕墙今后发展的必然趋势，目前应用、研究比较多的绿色节能幕墙有三类：光电幕墙、双层动态节能幕墙以及生态幕墙。
3.1 光电幕墙
光电幕墙是一种集发电、隔音、隔热、安全、装饰功能于一体的新型建筑幕墙，它是用光电池、光电板技术，把太阳光转化为电能，其关健的技术是太阳能光电池技术。光电池几乎不需要维护、寿命长、光电转化过程不产生污染，是一种高度可持续的技术。光电板是一种膜片型光电池，看起来象着色玻璃一样。它们利用一部分入射阳光产生电能，同时可以允许一部分阳光透过，提供照明。光电板产生直流电，比较容易储存在电池中，再利用变电器装置将直流电转换成可供建筑设备使用的交流电。光电板主要被设计成倾斜屋顶，兼做屋顶遮阳，这样可以有效的收集利用太阳能。还可将光电板作为采光部位的遮阳装置，也同时起到遮阳和收集太阳能的作用。
光电幕墙集合了太阳能光电技术与幕墙技术，是一种新型的功能性建筑幕墙。它利用太阳能发电技术，把以前被当作有害因素而屏蔽掉的太阳光，转化为能被人们利用的电能。光电幕墙另外的重大意义还体现在它把太阳能发电技术集成到建筑幕墙产品中，不占用专门的土地，而且太阳能光电板也可以替代传统的玻璃等幕墙面板材料，无需重复投资。
3.2 双层动态节能幕墙
双层动态节能幕墙，是由双层结构组合而成的幕墙，它由外层幕墙、内层幕墙、遮阳幕墙、进风幕墙、出风装置组成。内层一般都有能够开启的门窗，在外层幕墙的遮挡下，室外环境再恶劣也能保证内层门窗的正常开启，外层幕墙的进出风口和内层门窗的开启均能控制，内外层之间的热通道，可利用太阳能产生烟囱效应或温室效应，从而做到既保证必要的通风、换气，又能够节约能源。因此，双层动态节能幕墙又被称为热通道幕墙，按通风原理分为自然通风和强制通风两种系统。
双层动态幕墙在幕墙内配有电动平开内倒窗、平行外开窗、电动遮阳百叶以及电动通风口；顶部采光顶为钢结构形式，采光顶分为两层布置，上层为电动遮阳百叶，下层为带有电动滑窗的隐框玻瑞幕墙；采光幕墙占整个幕墙面积的比例较大，易于获取充足的光线。它具有的技术性能包括：
a）运用热压原理和烟囱效应，让新鲜的空气进人室内，把室内污浊的空气排到室外，并且能够有效防止灰尘进入室内.具有绿色的环保功效；
b）它对冬天的“冷处理”和夏天的“热处理”非常合理，其有卓越的冬季保温和夏季隔热功能，因此具有典型的动态节能性；
C）合理的采光功能，可根据使用者的需要，调整光线的变化，改变室内环境；
d）卓越的隔声降噪功能，为使用者创造宁静的工作生活环境；
e）技术含量高，构造特殊，具有良好的视觉美感。
3.3 生态幕墙
生态幕墙是随着建筑生态化的发展而发展的。所谓生态建筑，是指根据建筑物的使用功能或使用要求，能够改变建筑生态和建筑色彩的建筑。根据使用功能或使用要求，能够改变生态和色彩的建筑幕墙称之为生态幕墙，生态幕墙是生态建筑的一种，它以“可持续发展”为战略，以使用的高新技术为先导，以生物气候缓冲层为宜点，节约资源，减少污染，是健康舒适的生态建筑护结构。
生态幕墙可以在建筑与周围生态环境之间，建立一个缓冲区城，既可以在一定程度上防止各种极端气候对室内影响，又可以强化各种微观气候调节的效果，进而满足人们种种舒适的要求，并且能够达到适当节能的目标。生态幕墙建造超出常规建筑学和建筑工程学的范畴，是一个系统工程，需要建筑师、结构工程师和幕墙工程师熟悉机械传动原理，了解机械加工、装配以及物理、化学和自动控制等相关科学专业的知识，需要多学科的协调，各专业的通力合作。
光污染的原理范文第6篇
关键词：石材幕墙；操作安装；质量控制；效益
Abstract: this paper introduces the construction method of dry hanging stone curtain wall, simple and quick easy operation; Stone curtain wall glass curtain wall than do not produce light pollution and beautiful and novel, has good economic benefit and social benefit.
Keywords: stone curtain wall; Operation installation; Quality control; benefit
中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：
在北上广深等特大城市玻璃幕墙建筑随处可见，然而大量采用玻璃幕墙容易造成光污染，从而产生热岛效应；此外，玻璃幕墙在大气含尘量较多、空气污染严重的地区更容易蒙尘纳垢。石材幕墙作为一种新的幕墙方式近十年来在一些星级酒店、高档公寓、办公楼等广泛应用。石材幕墙不仅新颖、美观，适应新时期城市景观和建筑艺术的要求，还可以根据建筑功能、造价进行造型设计，增加凹凸花纹线条，组成各种图案，与周围环境协调；干挂石材幕墙由于工艺简单、施工快捷，易操作，不产生光污染、无辐射性等优势，已被广泛采用。
1、干挂石材幕墙工艺原理
干挂石材幕墙系统包括: 预埋件、转接件、竖龙骨、横龙骨、嵌缝条、挂件及石材7 部分。主要采用背槽式干挂技术实现石材与龙骨的连接并进行位置调节。主要方法如下: ①预埋件在结构施工中进行预埋，清理埋件；②预埋件与L 形连接件采用焊接，L 形连接件与竖龙骨螺栓进行铰接；③横龙骨与竖龙骨采用双自攻螺钉GB845―ST4.2×13横向进行固定；④嵌缝条与横龙骨采用双自攻螺钉GB845―ST4.2×13竖向进行固定；⑤石材与横龙骨采用背槽式干挂技术固定。此设计石材背部上下各有一条梯形3mm 凹槽，铝合金挂件连接时对石材背部插入端和横龙骨悬挂端通过调节铝合金挂件在梯形背槽的位置调节石材的水平位置，旋转铝合金挂件上部调节螺栓调节石材的上下位置，旋转横龙骨的固定螺丝进行调节石材的垂直位置。
2、工艺流程及操作要点
2.1 工艺流程
干挂石材幕墙施工工艺流程如图1 所示。
2.2 操作要点
2.2.1 钢材、转接件、挂件、嵌缝条及石材进场检查
1) 材料验收
所有钢材必须符合国家标准。除不锈钢外所有钢材表面应进行表面处理加工，并进行防腐镀锌处理。钢材、转接件、铝合金挂件及石材进场后应按其附带的材质单或检测报告进行验收。
钢材采用国产优质Q235钢，需焊接的钢转接件等采用Q235B，钢件表面采用热浸镀锌防腐措施。材质要求还应符合《建筑结构用冷弯矩形钢管》JG/T178―2005、《不锈钢和耐热钢冷轧钢带》GB/T4239―1991 的规定。具体如表1，2所示。
表1 钢材的强度设计值应N/mm2
表2 钢材表面热浸镀锌层未经离心处理的镀层厚度要求
铝合金挂件材质要求还应符合《干挂饰面石材及金属挂件》JC830.1、2―2005，《铝合金压铸件》GB/T15114―1994的规定。
嵌缝条材质要求应符合: 幕墙采用的橡胶制品宜采用三元乙丙橡胶氯丁橡胶；密封胶条应为挤出成型；橡胶块应为压模成型。满足《建筑橡胶密封垫预成型实心硫化的结构密封垫用材料规范》GB10711―1989的要求。
石材材质要求还应参照《建筑幕墙用瓷板》JG/T217―2007、《建筑瓷板装饰工程技术规范》CECS101∶98等标准。
2) 外观检查
钢材、转接件外观应清洁光滑，其外表面允许有轻微的模痕，但不应有明显的凹凸不平和超过壁厚负偏差的划痕，纵向划痕深度不应大于公称壁厚的10% 。不应有超出钢管壁厚负公差的划伤、凹坑和矫直痕迹等缺陷，断口应无毛刺。管道、管件的外观检测用目测法检测。铝合金挂件外观应清洁光滑，其外表面允许有轻微的模痕，但不应有明显的凹凸不平和超过壁厚负偏差的划痕，不允许有裂纹。石材无裂缝、翘角、无色差。
3) 规格尺寸检查
钢材、转接件及铝合金挂件采用螺旋测微尺或游标卡尺检测壁厚。石材采用卷尺或模具检测外形尺寸及对角线尺寸。
2.2.2 测量放线
根据幕墙设计的结构分格，在安装竖龙骨的墙面上用经纬仪和水准仪放出竖向主龙骨安装的水平基准线。在幕墙竖向主龙骨安装位置标出垂直控制线。
2.2.3 预埋件安装
预埋件在一次结构施工中依据外檐装修预埋件图纸进行预埋，外檐施工前，按图纸位置预先找到、清理埋件。
2.2.4 龙骨安装
1) 竖龙骨的安装
预埋件与L 形转接件采用焊接。根据垂直控制线定位出镀锌钢转接件的安装标记。检查、调整镀锌钢转接件，使之与控制线保持平行且保证同一控制线在一直线上。调整到位后直接焊接在预埋件上，并做好防锈处理。
L 形转接件与竖龙骨螺栓进行铰接。运用不锈钢对穿螺栓将竖龙骨固定在转接件上，通过墙面端线确定竖龙骨距墙体的距离，调节竖龙骨的垂直度。转接件安装要保证一定的平整度和紧固度，满足石材幕墙安装结构和强度要求。利用螺栓将转接件连接起来，用测试仪进行测试校正转接件安装要保证一定的平整度和紧固度，满足石材幕墙安装结构和强度要求。利用螺栓将转接件连接起来，用测试仪进行测试校正。如图2 所示。
图2 石材幕墙龙骨L 形镀锌钢转接件示意
2) 横龙骨的安装
横龙骨与竖龙骨采用双自攻螺钉GB845―ST4.2×13横向进行固定。可运用自攻螺钉(也可用转接件和对穿螺栓)将横龙骨固定在竖龙骨上。横龙骨的安装距离等于石材的安装模数宽度，可以运用间距尺进行控制。横龙骨准确定位后，调节横龙骨的水平度。
2.2.5 嵌缝条安装
嵌缝条与横龙骨采用双自攻螺钉GB845―ST4.2×13竖向进行固定。
2.2.6 石材的安装
石材与横龙骨采用背槽式干挂技术固定。将特殊弹簧片安装在挂件上(见图3)，再将挂件推进石材背面的槽口，四角的四个挂件安装完毕后直接将石材从上而下挂在安装到位的横龙骨上。运用上部挂件的内六角调节螺丝，可以微调板块之间的搭接量。板块之间的竖向缝隙可以通过左右移动板块来调节( 见图4)
图3石材幕墙铝合金挂件示意
图4石材幕墙横向节点
2.2.7 幕墙清理、维修
安装完毕后，只需用水的刷洗和清洁幕墙表面。石材幕墙可实现单片更换。
2.2.8 石材幕墙检查、验收
1) 板材表面要平整，颜色均匀，分格缝宽度一致，横平竖直，大角通顺。
2) 连接件与基层、石材要牢牢固定。
3) 石材及玻璃经过挑选，必须无裂缝、无风化、无隐伤、无破损。
2.2.9 石材幕墙内外墙保温系统
执行《外墙外保温技术规程》JGJ144―2004；此工艺为开放式( 或开敞式) 系统，对于外墙及门窗洞口易渗漏的部位，要求有相应防水处理。
2.2.10 石材幕墙避雷节点方案
安装过程中应符合下列要求: ①当与主体结构避雷系统采用搭接时，其搭接长度不小于100mm。②建筑物易受雷击的部位( 如屋角，屋脊，女儿墙等) ，应设立避雷带。③高度超过45m 的钢筋混凝土结构，建筑物利用柱子钢筋作为防雷装置引出线，且将45m 以上的门窗等较低大金属物与防雷装置连接。④避雷连接板，避雷钢筋表面要整体热浸镀锌。⑤安装避雷连接板前，将连接处型材氧化膜去掉。⑥避雷连接板与避雷钢筋的焊接，避雷钢筋与建筑均压环的焊接，全部采用三角形满焊连接，焊接长度不小于100mm。⑦避雷连接板与幕墙竖框接触长度不小于100mm，如果竖框宽度太小，可将避雷连接板倾斜放置。⑧所有焊后的表面及焊缝应修光。
2.3 技术措施
2.3.1 施工技术措施
1)作业前，必须由技术人员结合规范与实际进行详细的技术交底，明确施工具备的条件、施工顺序、操作工艺、质量标准。
2)现场质量检查员配合材料主管作好材料进场检验工作，不合格或无质量证明等相关资料的材料不许进场。合格材料或有质量证明资料的材料，应及时向监理报验，并按照要求进行现场取样复试。
3)做好样板间，并经验收合格后方可以样板间为标准进行大面积施工
3、质量控制措施
1)幕墙采用的非标准五金件应符合设计要求并应有出厂合格证同时应符合现行国家标准紧固件机械性能不锈钢螺栓螺钉和螺柱和紧固件机械性能不锈钢螺母的规定。
2)《建筑结构用冷弯矩形钢管》JG /T178―2005、《不锈钢和耐热钢冷轧钢带》GB /T4239―1991。
3)《干挂饰面石材及金属挂件》JC830.1、2―2005、《铝合金压铸件》GB /T15114―1994。
4)《建筑橡胶密封垫预成型实心硫化的结构密封垫用材料规范》GB10711―1989。
5)石材材质要求还应参照《建筑幕墙用瓷板》JG/T217―2007。
6)石材幕墙参照《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133―2001、《建筑瓷板装饰工程技术规范》CECS101∶98 等标准。
关于石材幕墙施工目前没有此项验收标准，现参照金属、石材幕墙安装质量要求，如表3 所示。
表3参照金属、石材幕墙安装质量要求
4、环保措施
1)在工程施工过程中严格遵守国家和地方政府下发的有关环境保护的法律、法规和规章，加强对工程材料、设备、废水、生产生活垃圾的控制和治理，遵守有关防火及废弃物处理的规章制度，随时接受相关单位的监督检查。
2)石材幕墙施工现场，无废弃物，不会污染管道系统和环境。
3)本工法采用背槽干挂式，在施工中横龙骨的工程量与传统干挂石材工艺相比，此单项节约了90%的钢材。
4)优先选用先进的环保机械，降低施工噪音，同时尽可能避免夜间施工。
5)施工中的污水、冲洗水及其他施工用水要排入临时沉淀池沉淀处理后，再合理排放。
5、效益分析
社会效益
1)本工法绿色环保，不会产生对大气污染、光污染和噪声污染、无辐射性，无环境污染。
2)本工法采用石材饰面，自重小，横龙骨根据结构计算，满足安全要求的同时选用小型龙骨，大大节约钢材的使用，减少了资源消耗。
3)石材本身100%可回收，生产低能耗，是现国家倡导的绿色环保施工的趋势。
经济效益
1)本工法工艺简单、施工快捷，易操作，大大加快了施工进度。
2)本工法减少现场焊接、开槽作业，使用配套的成品件，施工时间大大缩短，同时使用该工法，可调节性强，提高一次性安装成功率高，有利于提高施工质量。
3)本工法施工费用及其成本，与传统的干挂石材幕墙相比，仅横龙骨单项材料成本降低38万元，整体施工进度提前了30%，相关费用合计26万元。
光污染的原理范文第7篇
时间：避开日光和月光。日落后一个半小时到日出前一个半小时都适合拍摄；农历十五，满月左右那几天基本无法拍摄，而每月初一左右那几天几乎整晚都可以拍摄。
设备：一款具有一定高感水平、具备长时间曝光功能的相机，广角、大光圈镜头、三角架、快门线等附件，以及野外过夜的御寒衣物，甚至露营的帐篷等装备。
技术参数：ISO1600以上的高感，光圈最好大于F4。快门时间通常不会短于30秒，如果是拍摄星空和银河的话，快门时间最好不要超过1分钟；如果是拍摄星轨的话，快门时间可以是几分钟甚至几小时。
如果要用一句话来概括我的摄影经验，我必须得说：的确，兴趣才是最好的老师。从2008年我第一次接触星空摄影以来，我一步一步摸着石头过河，从一个“门外汉”，自学了传统的单次曝光拍摄手法和叠加法星轨。
和我身边的许多影友一样，一开始，我也觉得星空摄影神秘莫测，高不可攀。但事实上，星空拍摄的手法并不像想象中那么复杂深奥，一般来说，只需要经过几次尝试就能初步摸清门道。
摸着石头过河：
自学传统的单次曝光拍摄手法
最开始对星空拍摄感兴趣，大约是在2007年底。此前，看到过许多别人拍摄的星空大片，非常羡慕，但身边没有懂得星空摄影的高手，只能自己摸索。第一次尝试是在2007年冬天，那天晚上，我在自家的阳台上鼓捣了半天，最后却仅仅只拍出来几张效果很差的星轨和星线。
那是我第一次知道，星空拍摄并不是在随便什么地点，用随便什么设备就可以拍的。至少，用我当时的那枚广角仅为18mm的套机镜头是远远不够的，而且由于无处可逃的光污染，城市也绝对不是理想的拍摄地点。
真正尝试星空拍摄，是在2008年的冬天。当时，我听说在12月17日至12月25日或26日之间，会有持续一星期左右的小熊座流星雨（因流星雨的辐射点接近小熊座的β星而得名），就和朋友商量去郊外的黄河大坝进行星轨拍摄。但遗憾的是，由于经验不足，镜头的感光度太低等原因，我没有将流星雨记录下来。但是，我却生平第一次亲眼看到了好几颗流星……
有过这次与成功“擦肩而过”的经历后，我进一步了解到广角镜头在拍摄中的关键作用，便赶紧给自己买了一个超广角镜头。而随着对星空了解的越来越深入，我也开始关注起各个季节的流星雨。2009年夏天，最令我激动不已的首推英仙座流星雨，这是最著名的流星雨之一，不但数量多，而且几乎从未在夏季星空中缺席过。
为了更好地拍摄英仙座流星雨，我和朋友决定把拍摄地点定在泰山的玉皇顶。
这是买了超广角之后第一次拍摄星空，整个晚上我大约看到了超过50颗流星，但遗憾的是，只记录下了1张清晰的流星照片。虽然更换了镜头，解决了广角问题，但新的问题却随之而来。由于当晚的月光很强，所以我整晚拍到的星轨最长也就几分钟，无法达到理想中的效果，而明亮的月光也淹没了大部分流星，我们无法用相机记录下来。
如果说这年夏天在泰山上的拍摄，让我认识到了月光的杀伤力，那么紧接着在济南七星台的拍摄则使我第一次见识到了高感光的重要性。由于四周太黑，快门时间需要4分钟以上才能获得足够的曝光量，所以拍出的照片不仅星星拖出了线，而且银河也模糊了……到了2011年，我的老尼康D70S终于被用到了极限。当时我采用的仍然是传统单次长曝的方法拍摄星轨。但是，在夏天较高的气温下，随着曝光时间的延长，热噪已经到了令人难以接受的地步。
正当我的传统拍摄法渐渐走入死胡同时，一次偶然的机会，我用一台借来的尼康D90相机，以最高的ISO6400和35 1.8G镜头的F2大光圈进行了一次拍摄尝试。没想到，这一次竟用16张接片，得到了我的第一张银河的片子。从那以后，机身升级提上了我的日程，经过各方面比较，我将目标锁定在了比较实惠的尼康D7000身上。
济南七星台：
在中国你能看到的最美星空
2011年，是我星空拍摄生涯中具有转折意义的一年。
这年9月，在我还没有购买尼康D7000之前，随着Lincoln Harrison的一张彩色星轨在网上的广为流传，叠加法星轨进入了我的视野，使我如获至宝。我至今还记得，当时，我连夜杀去外文网站500px仔细研究了他所有的片子，并将里面关于拍摄方法要点的留言翻译成中文，自学了叠加法星轨。
这之前，我早已购买了定时快门线，并零零星星拍摄过一些星空照片，因此手头有现成的片子可以用来尝试这种后期方法。我发现叠加法的效果确实很好，星轨甚至还能处理成彩色的，不仅技术上更容易，而且效果上也更壮观。
传统的星轨拍摄方法是单次长曝法，由于夜晚光线很暗，可以进行半个小时甚至更长时间的曝光。当曝光时间达到一定长度后，星星在天空已经划过了一段距离，因此会留下一道道轨迹。但这种方法有几个致命的缺点：一是热噪明显；二是星轨往往十分稀疏，而且还有电池电量等原因，所以在数码时代已经显得有些过时。
但叠加法星轨则完全不同，它只需要采用较高的感光度（ISO800甚至1600）、较大的光圈（F5.6或者更大）、较短的曝光时间（1分钟），连续拍摄几十张甚至几百张星空的照片，再利用后期方法将这几十上百张照片叠加在一起，就能达到连续曝光几个小时的效果。
掌握了叠加法星轨的理论原理之后，接下来就是实践了。
2011年10月，当我如愿以偿地捧回尼康D7000后，在一个秋高气爽的夜晚，我去了远在郊区的济南七星台进行拍摄。七星台地处济南、章丘、泰安、莱芜四城交汇之地，位于海拔700多米的山顶，不仅光污染较小，而且地面景物幽美，几乎是全中国最适合拍摄星空的地方之一。
抵达七星台后我就直奔主题，用叠加法拉了3个多小时的星轨。但真正动手拍起来，却发现自己的准备还是有缺陷——比如带去的头灯和手电都是LED冷光的，色温不符，无法用来给前景作补光光源。不过幸好，我那天穿的外套是黄色的，把头灯包在里面，就变成了暖光源，可以在近距离补光。
正逢10月底，银河中最亮的核心部分已经降到了地平线以下，天上只有一抹淡淡的银河。知道这个季节没戏，就彻底断了拍银河的念想，转而专心去拍星轨。当晚后半夜，影友们多数都躲到车里睡觉去了，只有我和影友红烧脚丫两个不要命的家伙又跑到另一个拍摄点继续拍。
由于场景和构图是早就踩过点的，而且还提前拍了一组叠加法做试验，于是水到渠成，前后总共耗时两个半小时，拍下了一张由150多张曝光1分钟的片子叠加的星轨照片。值得一提的是，我们一直拍到天亮，正好借到了黎明的天光，给片子增色不少。此后我继续钻研叠加法，觉得不但拍摄星空时有用，而且拍摄城市风光，或者拍摄礼花、焰火同样有用。
快速入门指南：
手把手教你星空拍摄
随着我星空拍摄次数的增多，以及我所拍摄的照片在2012年美国《国家地理》杂志全球摄影大赛中国赛区的获奖，有不少认识或不认识的影友开始向我咨询拍摄的技巧。每当这时，我总是首先提醒他们注意时间、地点和天气的选择。
比如，在地点的选择上，需要找远离市区的地方，避开光污染。构图上则需要找一个合适的前景，最好可以稍微仰拍，这样可以避免地平线附近较强的光污染，拍到天顶更明显的星星。时间上，则需要避开日光，差不多日落后一个半小时到日出前一个半小时都适合拍摄。但必须注意避开月光——农历十五满月那几天基本无法拍摄；而每月初一左右那几天几乎整晚都可以拍摄，其他时候可以上网查具体的月出月落时间，避开月亮即可。
此外，对于北半球来说，只有在夏天那几个月，银河最明亮的核心部分才会升到地平线以上，所以拍摄银河的最好时机是在每年的4～9月份。至于天气条件，则最好是通透干净、万里无云的好天气。
然后是装备。必须要有一款具有一定高感水平、具备长时间曝光功能的相机，广角、大光圈镜头、三角架、快门线等附件，以及野外过夜的御寒衣物，甚至露营的帐篷等装备。其中，快门线最好选择具有定时功能的。
当然，在一切准备就绪后，最关键的还有寻找北极星和对焦等技术性问题。如果想拍出星星转圈的效果，就需要把北极星拍摄到构图范围内，因为星星都是围着北极星转的。如果无法找到北极星，那么就应该用广角对着北方拍。南半球的朋友们就正相反了，需要往正南方拍摄，只要对准方向就行。
拍摄星空还需要ISO1600以上的高感，光圈则最好大于F4。数码相机可以通过试拍回放，逐步确定构图和曝光量。快门时间通常不会短于30秒，如果是拍摄星空和银河，快门时间最好不要超过1分钟。如果是拍摄星轨，快门时间可以是几分钟甚至几小时。
最难的是在漆黑的夜空中获得准确的星空对焦。你会发现，这时候，单纯的手动拧到无穷远的方法已经不管用了。中高端机身的中央对焦点是比较强大的，可以对着金星、天狼星等最亮的星星完成自动对焦。这个我用D7000和D700都尝试过，一旦对上焦之后，就要在对焦标尺上记住位置，下次就可以手动拧到此处了。
光污染的原理范文第8篇
【关键词】实验 设计能力 培养
近几年新课程标准中，注重了实验原理、实验步骤乃至整个实验方案(包括原理、装置、器材选择、实验步骤和数据处理等)的设计。设计性实验是在一些特定的要求和条件下，自行设计和实验，灵活运用知识和技能，进行的创新性思维和实践活动。设计性实验能全面培养学生综合运用所学知识的能力、收集和处理信息的能力、分析和解决问题的能力、语言文字表达能力以及团结协作的能力。因此以设计性实验为载体，培养学生创新能力是一条重要途径。这给我们物理教师如何进行物理实验教学提出了一个新的课题。
一、重视基础——创新之源
创新之根源在于基础，而扎实的基础不仅来源于牢固的知识基础，更来源于知识所体现的基本研究方法和思考方法，这些都为我们创造性地进行实验设计提供了坚实的理论基础。抓好课本上基本的学生实验和演示实验的教学，是培养学生实验设计能力的重要基础。
例：有两杯不同的液体，现提供以下器材：（1）托盘天平；（2）弹簧测力计；（3）两个质量和形状完全相同的烧杯；（4）拴着细线的物块（密度大于这两种液体）；（5）刻度尺。请你用两种方法比较它们密度的大小，要求写出：所选用器材的序号，并简要说明比较的方法。
分析：本题涉及实验原理的确定、实验器材的选择、实验方法的设计与表达，注重学生的综合实验能力，有一定的开放性。本题可以从密度、浮力等知识入手进行解答。
用相同体积比质量的方法，来判断密度大小。相同体积的判断上，可用刻度尺测量，质量的比较用天平，此方法实质是探究密度概念的实验的迁移。
用浮力的知识比视重的方法，分别测出物体浸没在两种不同液体中时弹簧测力计的示数，因为液体密度越大，物体受到的浮力也越大，视重就越小，所以视重小的液体密度大。此种方法实质上是浮力中称重法的一个具体应用。
因此，我们必须重视基本实验的教学，教学中要特别引导学生认真领会各类实验的设计思想和认真掌握基本实验技能的运用，同时还要注意实验方法的拓展，培养实验中的发散性思维，达到举一反三，触类旁通的目的。
二、重视实验问题设计，有的放矢——创新之法
新教材在演示实验和学生实验中提出的让学生独立思考的问题更多，这些问题大多要亲自设计和动手实验才能解答。由于设计性实验具有相当的难度，学生在完成中由于认知水平的限制通常会卡壳。因此，教师不能把“充分发挥学生主观能动性”理解为“完全放纵”，而应充分理解学生有限的认知水平和知识迁移能力，有的放矢地给予必要的启发和点化。同时，要鼓励学生大胆实践，允许学生在实验中走弯路，犯错误，但老师要及时予以指出和纠正，只有这样，学生的实验设计能力才能稳步提高。
有的放矢作为一种创新思考方法是指思考一个较复杂的问题时，在掌握了一定的有关情况之后，首先应当弄清，需要紧紧盯住和瞄准的目标是什么？在设计实验中，这个目标就是实验目的。它可以引发我们的定向思维，在实验目的的引领下，根据题目的要求和给出的条件，运用储备知识和科学思维方法，分析相关物理情景，精心构思实验原理，确定需要测量的物理量，安排实验方案和实验操作程序，最后进行实验数据记录和处理实验数据。
例：探究不同物质的吸热能力是否相同的实验设计时，如果教师不给以恰当的引导，学生很难自主完成实验设计。实际教学中可设置以下几个问题逐层分析，化解难点。
（1）物质的吸热能力强弱通过哪些物理量的变化反映出来？
（2）物质吸热多少与哪些因素有关？
（3）物质的吸热能力与温度的变化及其质量的大小等因素都有关，因此要研究物质的吸热能力与物质的种类是否有关时，要采用什么方法？怎样实现这些方法？
通过以上问题的分析，使学生认识到比较物质的吸热能力强弱，实质上只需要用相同规格的加热器材，加热相同质量的不同物质，升高相同的温度，比较加热时间的长短即可比较吸热能力的强弱，根据这些条件学生即可自行选择实验器材，设计实验表格需要记录哪些数据，在此基础上设计并完成实验。
三、重视课外小实验、小制作和小发明活动
开展课外小实验、小制作、小发明活动，是培养和提高学生实验设计能力的延续和补充。要想真正提高设计性实验的教学效果，仅在课堂内是不够的，还必须辅之以生动活泼的课外小实验、小制作和小发明活动，才能达到最佳效果。如在学了“光的色散”一节知识后，可以增设“室内彩虹的形成”这一课外小实验。学了磁场后，可增设“指南针制作”这一课外小制作等。因为在这些活动中，学生的手脚充分解放，思维充分活跃，更有利于充分发挥学生的潜能，激发灵感，实验技能不知不觉中得到充分地开发和提高。
虽然教科书中课外小实验和小制作，丰富了学生的课外实验活动，但仅有书上的这些还不够，教师在教学中还应当适时的补充一些。如主要利用矿泉水瓶借助其他辅助材料，可自行设计完成哪些实验，说明了哪些物理原理。学生通过查阅资料，动脑思考，设计出几十种实验方案，涉及到力、热、光等的许多知识点。通过类似的训练，培养学生动手、动脑、勤于思考的好习惯，并且在实验中，还培养了学生观察、分析、整理、概括等能力。
四、重视科学调查
加强实验设计能力教学，是素质教育的一个方面。设计一些只知实验目的不知实验结论的设计性实验，让学生独立设计实验方案，独立实验和独立撰写实验报告并独立得出实验结论，将使学生克服对老师过分依赖的习惯，以及提高学生对物理规律的理解和运用能力，能提高学生独立创造能力和实际动手操作能力。不仅有利于物理思想和物理方法的形成，同时会养成科学而严谨的思维习惯，激发探索自然规律的热情。这可以通过分阶段、有组织、有计划、有目的地学生科学调查来得以实现。如在学习光的反射时，课后可布置学生对城市建设中的光污染现象进行调查，调查玻璃幕墙给居民的生活带来哪些不便或危害？如何预防光污染？提出哪些合理化建议？
科学调查活动要求做到以下几点：
（1）成立若干课外活动兴趣小组，小组中的每一个成员都有明确的分工。
（2）教师要经常性地指导和培养学生如何完成自己的任务。
（3）将教材中设置的和教师自己补充的小实验和小制作内容，按教材知识的编排特点分阶段以各小组为单位有计划地组织实施，要求学生在课外独立设计、独立操作、独立完成实验报告或产品更新换代制作。