4雾浓度的表征 本实验中,雾的浓度通过一个白色LED(λp=492nm,Tc=6000K)在相应档位雾浓度下的透过率来定义。也就是说,白色LED的透过率数值表征了对应雾环境的浓度值。白色LED的透过率采用了与其他四种单色LED透过率相同的方法获得。在0档(无雾)、10档、12档、14档、16档和18档的白光透过率如表1所示。
表1不同档位下白光LED的透过率
Table.1TransmissionfactorofwhiteLEDunderdifferentlevels

相应地,雾在0档(无雾)、10档、12档、14档、16档和18档的浓度可描述为100%,75.9%,51.2%,22.8%,10.1%,5.9%。
实验结果 得到了在100%,75.9%,51.2%,22.8%,10.1%,5.9%雾浓度下,四种单色LED的透过率。取三次重复实验的平均值,如表2所示。
表2四种单色LED在不同雾浓度下透过率
Table.2MeansoftransmissionfactorsoffourmonochromeLEDs

基于表2,可以得到随着雾浓度变化,四种单色LED透过率变化的曲线。如图2。

图2不同雾浓度下单色光透过率曲线
Fig.2Curvesoffogtransmissionfactorsthroughdifferentfogdensities
图2中,横坐标为用白色LED的透过率表示的雾浓度,纵坐标为四种单色LED的透过率。从图2可以得出,随着雾浓度的上升,四种单色LED的透过率逐渐下降。在任意浓度下,黄色LED的透过率最大,其次是红色LED。蓝色和绿色LED的透过率较低。
本实验测量了四种单色LED在不同雾浓度下的穿透情况,得出了随着雾浓度的上升,单色LED的透雾性能也下降,但下降程度不尽相同。四种单色光在任意浓度下,黄光的透雾性能最好,其次是红光。透雾性最差的是绿光和蓝光。
此结论进一步验证了之前的相关研究结果,即黄光成分具有较好的透雾性。同时,本实验得出具有较差透雾性的可见光成分是蓝光和绿光,这个结论与BobsyAriefKURNIAWAN的结论稍有不同。造成结论不同的原因之一可能是由于两个实验所用蓝光的光谱不同。
在雾的环境中,可见光透过率的下降是对比降低的结果。人们能够看到事物,并不是基于事物本身的绝对亮度,而是基于事物与周围环境的对比。雾的存在降低了这种对比的程度,而雾的浓度越高,这种对比的程度就越低。因此,人们在雾中就不那么容易看清楚周围事物。
本实验仅是对可见光在恶劣天气条件下透过情况的初步研究。尽管通过加湿器造出的雾,在成分和雾滴大小以及空间分布上与自然中的雾不尽相同,但仍能一定程度上反映出单色光在大量水汽凝结环境中的透过情况,如下雨或湿度很大的环境。进一步的研究将集中在下雪和下雨的条件下,以期研究结论对道路照明设备的选择起到一定的指导意义,从而提高恶劣天气条件下道路交通安全。
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