प्रकाश प्रतिबिंब, प्रकाश अपवर्तन, प्रकाश संचरण

प्रकाश प्रतिबिंब, प्रकाश अपवर्तन, प्रकाश संचरण
Luminaires का ऑप्टिकल डिजाइन

विद्युत प्रकाश स्रोतों से सीधे उत्सर्जित प्रकाश अक्सर प्रकाश व्यवस्था के लिए उपयुक्त नहीं होता है। उदाहरण के लिए, एलईडी प्रकाश स्रोत, पैकेज्ड एलईडी एक बिंदु प्रकाश स्रोत है, और उत्सर्जित प्रकाश में एक बिंदु प्रकाश स्रोत की विशेषताएं होती हैं, जिससे चकाचौंध पैदा करना आसान होता है। ऑप्टिकल डिज़ाइन को कुछ ऑप्टिकल घटकों के साथ अनुकूलित करने की आवश्यकता है। उदाहरण के लिए, विसारक, परावर्तक आदि, ये उपकरण प्रकाश प्रसार के कुछ बुनियादी नियमों का उपयोग करते हैं, जैसे परावर्तन कानून, अपवर्तन कानून, प्रकाश संचरण कानून, आदि।

एलईडी लैंप में आमतौर पर प्राथमिक ऑप्टिकल डिज़ाइन और द्वितीयक ऑप्टिकल डिज़ाइन होते हैं। तथाकथित प्राथमिक ऑप्टिकल डिज़ाइन एलईडी प्रकाश स्रोत के पैकेजिंग स्तर पर ऑप्टिकल डिज़ाइन को संदर्भित करता है, जैसे कि पैकेजिंग सामग्री और लेंस और पैकेजिंग सिलिका जेल जैसी प्रक्रियाओं का उपयोग एलईडी प्रकाश स्रोत के प्रकाश उत्पादन विशेषताओं को बदलने के लिए। तथाकथित माध्यमिक ऑप्टिकल डिजाइन प्रकाश गाइड प्लेट और एलईडी लैंप के विसारक के माध्यम से बीम कोण और एलईडी लैंप की एकरूपता को बदलना है।

प्रकाश का परावर्तन, अपवर्तन और संचरण गुण

प्रकाश परावर्तन: जब प्रकाश दो माध्यमों के बीच यात्रा करता है, तो प्रकाश का कुछ भाग अपने प्रसार की दिशा को बदल देता है और मूल माध्यम में वापस आ जाता है, जिसे प्रकाश परावर्तन कहा जाता है। परावर्तन तब होता है जब प्रकाश किसी भी वस्तु से टकराता है, एक पूर्ण काले शरीर को छोड़कर। भले ही परावर्तक सतह समतल हो या न हो, प्रकाश का परावर्तन परावर्तन के नियम का पालन करेगा, अर्थात आपतन कोण परावर्तन कोण के बराबर होता है। प्रतिबिंब को स्पेक्युलर रिफ्लेक्शन और डिफ्यूज़ रिफ्लेक्शन में विभाजित किया जाता है, साथ ही दिशात्मक विसरित रिफ्लेक्शन और कंपाउंड रिफ्लेक्शन में। सामान्य तौर पर, स्पेक्युलर परावर्तन और विसरित परावर्तन में उच्च परावर्तन होता है, जबकि विसरित परावर्तन में परावर्तकता कम होती है। उदाहरण के लिए, दर्पण कांच की परावर्तकता 80 प्रतिशत -99 प्रतिशत है, और सफेद पेंट की परावर्तकता केवल 60 प्रतिशत -85 प्रतिशत है। केवल सामग्रियों की परावर्तकता को समझकर ही हम लैंप की ऑप्टिकल दक्षता और कमरे की रोशनी को बेहतर ढंग से समझ और गणना कर सकते हैं।

प्रकाश अपवर्तन: प्रकाश दो मीडिया के बीच यात्रा करता है और विभिन्न मीडिया के जंक्शन पर विक्षेपित हो जाएगा। सामान्यतया, जब प्रकाश विभिन्न माध्यमों के बीच होता है, तो प्रतिबिंब और अपवर्तन दोनों घटित होंगे। परावर्तित प्रकाश की गति आपतित प्रकाश की गति के समान होती है, जबकि अपवर्तित प्रकाश की गति आपतित प्रकाश की गति से भिन्न होती है। प्रकाश का अपवर्तन अपवर्तन के नियम का पालन करता है, उदाहरण के लिए, अपवर्तन कोण की ज्या का आपतन कोण की ज्या से अनुपात स्थिर होता है। जब प्रकाश वायु से दूसरे माध्यम में प्रवेश करता है तो अपवर्तन कोण आपतन कोण से छोटा होता है। इसके विपरीत, जब प्रकाश अन्य माध्यमों से हवा में प्रवेश करता है, तो अपवर्तन कोण आपतन कोण से अधिक होता है। कारण माध्यम के घनत्व और माध्यम में प्रकाश प्रसार की गति से संबंधित है। एक नया सिद्धांत मानता है कि प्रकाश और पदार्थ के बीच परस्पर क्रिया में एक निश्चित परिवर्तन के कारण अपवर्तन होता है। ध्यान देने योग्य कुल प्रतिबिंब घटना भी है। जब प्रकाश वैकल्पिक रूप से सघन माध्यम से वैकल्पिक रूप से पतले माध्यम में जाता है, जब घटना कोण एक महत्वपूर्ण मान से अधिक हो जाता है, तो कुल प्रतिबिंब होगा। उदाहरण के लिए, प्रकाश एक माध्यम से हवा में गोली मारता है, और विभिन्न चश्मे का महत्वपूर्ण कोण 32 डिग्री से 42 डिग्री होता है। ऑप्टिकल फाइबर, फाइबर ऑप्टिक संचार आदि इसी सिद्धांत से संबंधित हैं। एलईडी क्षेत्र में आमतौर पर इस्तेमाल होने वाले लेंस भी प्रकाश के अपवर्तन और परावर्तन के नियम के अनुसार बनाए जाते हैं। एलईडी का सैद्धांतिक चमकदार कोण 360 डिग्री है, लेकिन पैकेजिंग विशेषताओं के कारण चमकदार कोण 180 डिग्री से कम होगा। एलईडी पैकेजिंग के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला लेंस आमतौर पर एक सिलिकॉन लेंस होता है। एलईडी के प्रकाश क्षेत्र वितरण को लेंस के माध्यम से बदल दिया जाता है, और प्रकाश उत्पादन दर में सुधार के लिए प्रकाश वितरण वक्र को डिजाइन करके एलईडी के प्रकाश उत्पादन कोण को बदल दिया जाता है।

प्रकाश संचरण: जब प्रकाश पारदर्शी या पारभासी सामग्री से होकर गुजरता है, तो प्रकाश का कुछ भाग परावर्तित हो जाता है, प्रकाश का कुछ भाग सामग्री द्वारा अवशोषित हो जाता है, और प्रकाश का कुछ भाग संचरित हो जाता है। संप्रेषण संचरित प्रकाश के घटना प्रकाश के अनुपात को संदर्भित करता है। ट्रांसमिशन को आगे दिशात्मक ट्रांसमिशन, डायरेक्शनल डिफ्यूज़ ट्रांसमिशन और डिफ्यूज़ ट्रांसमिशन में विभाजित किया गया है। दिशात्मक संचरण में, आप सीधे सामग्री के माध्यम से देख सकते हैं कि पीछे क्या है। ऐसा इसलिए है क्योंकि प्रकाश सीधे से होकर गुजरता है। इस समय, माध्यम आमतौर पर पारदर्शी होता है, जैसे रंगहीन कांच और प्लास्टिक। दिशात्मक प्रसार और संचरण सामग्री के बाद, लोग वस्तुओं को देख सकते हैं, लेकिन वे स्पष्ट रूप से नहीं देख सकते। ऐसा इसलिए है क्योंकि घटना के बाद प्रकाश फैलता है, और घटना की दिशा में प्रकाश संचरण की तीव्रता मजबूत होती है, लेकिन अन्य दिशाओं में भी प्रकाश संचरण होता है, जैसे पाले सेओढ़ लिया गिलास। फैलाना संचरण मूल रूप से वस्तु के लिए अदृश्य है, और प्रकाश विसरित रूप से प्रसारित होता है। उदाहरण के लिए, कुछ ऐक्रेलिक के मामले में ऐसा ही है। यह सामग्री आमतौर पर एक विरोधी चमक सामग्री के रूप में भी प्रयोग की जाती है।