Ramo della scienza e della tecnica che studia i problemi connessi
all'illuminazione e le apparecchiature elettriche che si usano a questo scopo
per la produzione e la misura della luce. Alla base di ogni ricerca di
i.
sta lo studio del fenomeno della visione. A questo scopo bisogna tener presente,
come concetto fondamentale, che un oggetto o una superficie è visibile
non già per la luce che riceve, ma per quella che emette, vale a dire per
la sua brillanza o splendore. Una superficie o un corpo nero si manterrà
sempre nero anche se viene sottoposto ad intensa illuminazione, mentre le
superfici bianche o comunque chiare, se illuminate, acquistano una
luminosità che è in funzione del fattore di riflessione e
cioè del rapporto fra il flusso incidente su di una superficie e quello
riflesso dalla medesima. Possiamo anche affermare che l'illuminamento è
una grandezza fisica, ma anche fisiologica, che viene percepita dall'occhio
umano sotto forma di brillanza. Quando si parla di sensibilità
dell'occhio umano si intende sia l'impressione che riceve da una certa
illuminazione, quanto la capacità di distinguere i dettagli di un
oggetto. I fattori più importanti che determinano il fenomeno della
visione sono: l'illuminamento, il contrasto con lo sfondo, l'abbagliamento, il
colore della luce, la grandezza apparente dell'oggetto osservato. L'occhio umano
ha una diversa sensibilità a seconda del colore della luce che lo
colpisce. La massima sensibilità si ha per la luce verde-azzurra, con
illuminazione scarsa, e per quella verde-gialla, corrispondente alla lunghezza
d'onda di 5500 Å, con illuminazione abbondante. Si definisce coefficiente
di visibilità il rapporto fra la sensazione luminosa prodotta dalla luce
di un certo colore e quella prodotta dalla luce del colore considerato. Le
principali sorgenti elettriche di luce sono le seguenti:
lampada ad arco.
Fu la prima sorgente di luce elettrica e fu costruita dal fisico inglese Davy
nel 1810. Questo tipo di lampada sfrutta il fenomeno dell'arco voltaico tra due
aste di carbone appuntite. Ai nostri giorni le lampade ad arco non sono
più usate per illuminazioni normali, ma solo per tecniche speciali
(proiettori cinematografici, proiettori per usi militari, ecc.).
Lampada ad
incandescenza. Nel 1879 Edison riuscì a costruire la lampada ad
incandescenza chiudendo in un'ampolla di vetro trasparente, in cui era stato
praticato il vuoto, un filamento di cotone carbonizzato, ottenendo con il
passaggio di corrente elettrica un'emissione di luce con una efficienza luminosa
di 1,4 lumen-watt. Il funzionamento di questa lampada si basa sull'effetto
Joule. Altri tipi di lampade sono quelle
a catodo preriscaldato, a innesco
istantaneo (lampade a catodo freddo e a catodo caldo la cui accensione viene
effettuata senza preriscaldamento),
a vapori di mercurio (costituite da
un tubo di quarzo contenente gas argon e mercurio allo stato metallico),
a
vapori di sodio (costituite da tubi con elettrodi alle estremità
rivestiti di ossidi di terre rare, come bario, torio, stronzio, ecc.). Per
regolare la distribuzione del flusso luminoso di una lampada e per modificare,
almeno entro certi limiti, il fenomeno dell'abbagliamento, si usano degli
apparecchi, diversi per principio e funzionamento, per forma e dimensione, con i
quali si possono ottenere i migliori risultati che si vogliono raggiungere con
l'illuminazione artificiale. Questi apparecchi si possono suddividere, per
quanto riguarda il loro principio di funzionamento, in tre categorie: diffusori,
riflettori e rifrattori. I diffusori sono involucri, smerigliati o opalini, in
vetro o in materia plastica, coi quali si circondano le lampade ottenendo una
riduzione dello splendore. Essi assorbono parte del flusso luminoso emesso dalle
lampade e sono soprattutto usati per l'illuminazione dei locali ad uso civile,
per uffici, ecc. I riflettori sono costituiti da una superficie di natura, forma
e posizione rispetto alla sorgente luminosa, tale da convogliare entro
determinate zone la maggior parte del flusso luminoso prodotto dalle lampade. Si
usano per l'illuminazione di locali industriali e in tutti quei casi in cui si
rende necessario illuminare intensamente particolari zone. I rifrattori sono
costituiti da involucri che circondano le lampade, muniti di rigature tali da
modificare le forme delle direttrici fotometriche della lampada. Sono usati
specialmente per l'illuminazione stradale. Per quanto riguarda la progettazione
degli impianti di illuminazione ricordiamo solo gli elementi tecnici
fondamentali che devono essere presi in considerazione nell'elaborazione di un
progetto di illuminazione per interno od esterno. Essi sono: a) sistema di
illuminazione; b) potenza luminosa necessaria; c) illuminazione media richiesta;
d) numero delle lampade, loro disposizione e tipo degli apparecchi modificatori
del flusso luminoso; e) preventivo di spese di esercizio e manutenzione.