Цвет. Качественные очки не должны сильно искажать цвета. Нарушение привычной цветовой гаммы приводит к переутомлению, рассеивает внимание, в некоторых случаях может быть опасно (например, при вождении автомобиля). Самыми комфортными считаются очки серого и серозелёного цвета. Коричневые линзы увеличивают контрастность, рекомендованы к использованию при вождении. Красные очки сильно искажаю цвета и раздражают нервную систему.

Описание лабораторной установки

Лабораторная работа выполняется при помощи стенда, а также переносного люксметра. Внешний вид стенда представлен на рисунке 1. Включение и выключение устройства выполняется при помощи выключателя (5).

Источником ультрафиолетового излучения является УФ-лампа широкого спектра (ДКБ-9), вмонтированная в стенд. Обработка излучения производится при помощи встроенного УФ-радиометра, состоящего из фотометрической головки (4) и блока обработки сигнала (3). Фотометрическая головка преобразовывает оптическое излучение в электрический сигнал, который обрабатывается в блоке обработки сигнала, затем на индикаторе появляется числовое значение показателя интенсивности УФ излучения (7).

УФ-радиометр позволяет измерять излучение в трёх диапазонах излучения: А, В и С. Переключение осуществляется при помощи трёх выключателей на блоке обработки сигнала (6). При этом запрещается включать одновременно более чем один переключатель диапазонов!

Также на блоке обработки сигнала находится переключатель пределов измерения (8), имеющий две позиции: х1 и х10³. Нижняя позиция х1 показывает значение интенсивности УФ-излучения в мВт/м²: нижняя точка – округлённое до десятых, верхняя точка – целое значение. Верхняя позиция х10³ показывает значение интенсивности УФ-излучения в Вт/м²: нижняя точка – округлённое до сотых, верхняя точка – округлённое до десятых.

Слева находятся пронумерованные фильтры-поглотители (1). В верхней части установки имеется место для установки фильтра-поглотителя (2).

В работе представлены следующие фильтры-поглотители:

Стёкла:

№1. Силикатное (оконное) стекло (толщина 2 мм). В работе предлагается оценить степень пропускания УФ-излучения обыкновенным оконным стеклом.

№2. Оргстекло (толщина 3 мм). Органическое

Рис. 1 – Внешний вид стенда стекло было изобретено в 30-е годы 20 века и по сей день имеет широкий спектр применения за счёт таких качеств как относительная лёгкость (по сравнению с обычным стеклом), устойчивость к влаге, лёгкость обработки (сравнима с деревом), устойчивость в химических средах, оптическая прозрачность и отсутствие осколков при разбиении. Среди недостатков оргстекла – повышенная горючесть и легковоспламеняемость, а также склонность к поверхностным повреждениям. Оргстекло используется в производстве контактных линз и очков, остеклении транспорта и жилых домов.

№3. Стекло для защитного щитка сварщика. Для защиты глаз, а также лица и шеи сварщики используют специальные защитные маски. Наиболее конструктивно простым видом защитной маски является защитный щиток, одним из элементов которого является смотровое окошко со светофильтром, через него сварщик может видеть рабочий процесс. В работе представлено стекло для защитного щитка сварщика с одним из наиболее популярных светофильтров марки С4.

Ткани:

№4. Хлопчатобумажная ткань белого цвета. Хлопок – одно из самых распространённых растительных волокон. За счёт полого строения волокна, обладает хорошими теплозащитными характеристиками, в связи с чем одежда из хлопка достаточно популярна в летнее время года.

№5. Ткань «Брезент». Брезент производится из плотной парусины, пропитанной огнеупорными или водоотталкивающими составами. Используется при производстве тентов, палаток, спецодежды (в том числе костюма сварщика), защитных экранов.

Пластик:

Пластмассы или пластики – органические материалы, основой которых являются синтетические или природные высокомолекулярные соединения (полимеры). Применяются при изготовлении защитных масок сварщиков, остеклении оконных проёмов, пассажирского транспорта, автобусных остановок и телефонных будок, защитных очков и касок.

№6. Тонкий пластик синего цвета.

№7. Тонкий пластик красного цвета.

№8. Тонкий пластик белого цвета.

Плёнка:

№9. Плёнка автомобильная для тонирования.

Линзы солнцезащитных очков:

В работе приведены образцы линз из представленных на рынке солнцезащитных очков вместе с описанием, предоставленным производителями. В работе предлагается оценить степень пропускания линзами видимого света и ультрафиолетового излучения и степень соответствия их нормам ГОСТ Р 51831-2001, а также произвести критическую оценку предоставленной производителями информации.

№ 10. Серая, градиент, пластик №1. Информация производителя: поглощение света очками составляет 85%, категория фильтра: 3.

№11. Зелёная, зеркальная, пластик. Информация производителя: 100% защита от УФ-излучения; походит для: обычной носки, вождения и занятий спортом; поглощение света очками составляет 71%.

№ 12. Розовая, градиент, пластик. Информация производителя: UV-400.

№13. Серая, градиент, пластик №2. Информация производителя: категория фильтра 3, коэффициент светового пропускания 0,08-0,18, подходят для яркого солнечного света, не предназначены для прямого взгляда на солнце.

2. Содержание и порядок выполнения работы

Для подготовки к работе, убедитесь в том, что прибор подключён к сети, переключатели диапазонов измерения на блоке обработки сигнала выключены (положение O-output).

2.1 Исследование различных видов поглотителей ультрафиолетового излучения

2.1.1 Включите прибор, переключив боковой выключатель «сеть» в положение «ВКЛ». Подождите 2-3 минуты до полного разогрева лампы.

Установите переключатель пределов измерения в положение «Вт/м²».

Проведите измерение интенсивности ультрафиолетового излучения в трёх спектральных диапазонах (А, В и С) без использования поглощающих фильтров последовательным включением и отключением переключателей на блоке обработки сигнала радиометра. Следите за тем, чтобы не было включено несколько переключателей диапазонов одновременно! При необходимости, поворачивайте переключатель пределов измерения, не забывайте при этом учитывать изменение единиц измерения.

Полученные результаты занесите в протокол измерений (см. табл. 3).

2.1.2 Поочерёдно устанавливая поглощающие фильтры (1-9), проведите измерения интенсивности ультрафиолетового излучения в каждом из трёх диапазонов, следуя инструкциям из п.п. 2.1.1. Результаты занесите в протокол измерений.

2.1.3 Выполните расчёт спектрального коэффициента пропускания каждого фильтра по формуле:

, (1)

где τ(λ) – спектральный коэффициент пропускания i-го поглотителя;

I₀ – интенсивность УФ-излучения без использования поглотителя;

I_п,i – интенсивность УФ-излучения с использованием i-го поглотителя.

Результат занесите в протокол измерения.

2.1.4 Выполните расчёт эффективности каждого поглотителя по следующей формуле:

, (2)

где Э – эффективность поглощения УФ-излучения i-ым материалом;

I₀ – интенсивность УФ-излучения без использования поглотителя;

I_п,i – интенсивность УФ-излучения с использованием i-го поглотителя.

Результат занесите в протокол измерения. Сделайте выводы об эффективности рассматриваемых материалов.

2.1.5 Предположим, что сотрудник предприятия работает с данной лампой и около 50% смены подвергается воздействию УФ-излучения от неё. Какие из перечисленных материалов могли бы защитить работника, обеспечив предельные значения интенсивности облучения, установленные СН № 4557-88? Каким образом может быть организована работа сотрудника, чтобы увеличить допустимую интенсивность облучения? Появится ли в этом случае возможность использования ещё каких-нибудь материалов из рассмотренных ранее?

2.2 Исследование поглощения ультрафиолетового излучения линзами солнцезащитных очков

2.2.1 В работе представлено несколько видов линз солнцезащитных очков. Установите образцы линз в стенд и проведите измерения интенсивности УФИ в диапазоне А и В, следуя инструкциям в п.п. 2.1.1. Рассчитайте значение спектрального коэффициента пропускания для обоих диапазонов по формуле (1). Полученные результаты запишите в протокол измерений (табл. 4).

2.2.2 Проведите измерение освещённости поверхности парты общим освещением аудитории при помощи люксметра. Для этого включите прибор, затемните датчик на фотометрической головке и нажмите «Hold». Установите фотометрическую головку на поверхности стола и запишите полученное значение освещённости. Не меняя положения датчика, прикройте его сверху образцом линзы №1. Запишите значение освещённости, показываемое люксметром. Повторите эксперимент с каждой из линз.

2.2.3 Рассчитайте значение светового коэффициента пропускания по следующей формуле:

, (3)

где τ – световой коэффициент пропускания,

Е_л,i – освещённость поверхности с использованием i-ой линзы,

Е₀ – освещённость поверхности без линзы.

Результаты впишите в протокол измерений (табл. 4). Сделайте вывод о категории фильтра приведённой линзы, а также о степени его окраски и условиях, в которых рекомендовано использование данных очков.

2.2.4 Рассчитайте максимально допустимое значение спектрального коэффициента пропускания в соответствии с таблицей 2. Сравните полученное значение спектрального коэффициента пропускания с максимально допустимым значением. Сделайте вывод о соответствии тех или иных линз ГОСТ Р 51831-2001.

2.2.5 Сравните приведённую выше информацию, предоставленную производителями данных линз (см. описание поглотителей), с полученными данными и сделайте вывод о соответствии данной информации действительности.

Таблица 3

Таблица 4

Содержание отчёта

В отчёте должны содержаться следующие данные:

- цель работы;

- описание основных видов воздействия ультрафиолетового излучения на организм человека; основных видов защиты от УФ-излучения;