路燈的照明機理

路燈光除了照射路面和人行道之外，其余均為無用光并對環境造成污染，因此燈具的設計應力求將燈光投射到路面和人行道上。

　　一　路燈的光分布

　　從下圖可見，路燈光除了照射路面和人行道之外，其余均為無用光并對環境造成污染，因此燈具的設計應力求將燈光投射到路面和人行道上。

　　圖1 路燈光分布

　　二　路面分析

　　宏觀地看路面是一個平面，但是微觀的看路面有許許多多‘小洼兜’。沒有這些‘小洼兜’，汽車行駛在路面上摩擦力變小，會打滑;有了這些‘小洼兜’，便形成了路面照明的許多特點。

　　圖2 路面照明光反射圖

　　(1)光線射到路面后，部分被吸收，部分被反射，反射的狀況與路面的形狀有關;由于路面宏觀地看基本上是個平面，因此，相當一部分光線大致遵從反射定律。其反射角大致與入射角相近;

　　(2)由于地面的微觀形狀是不規則的、凹凸不平的，因此光線射到此處后形成漫反射;

　　(3)隨著光線入射角度的增大，洼兜處被遮擋的部分越來越多，微觀形狀的影響越來越小，即漫反射的成分變小，而規則反射所占比重越來越大;形成了以反射光居多的部分漫反射光。也就是說：在大角度入射光照射下，當路面得到相同的照度時，它具有更大的亮度值。

　　圖3 照明光大角度入射

　　(4)路面的新舊和干凈與否對路面的漫反射狀況也有影響;因為舊路面的顏色變淺，減少路面的吸收，增大反射比重;同時

　　舊路面洼兜部分變小，積塵的路面使洼兜變淺，兩者都會增大規則反射的比重。

　　(5)有雨水的路面洼兜被水面填平，鏡面反射的比重大大增多，形成了刺眼的路面反射光。

　　三　駕駛員的觀察場景

　　這是我們最關心的，因為它關系到行車安全和速度。

　　(1)駕駛員觀察視線的確定：

　　根據安全剎車距離和駕駛員觀察舒適性的綜合考慮，我國和國際上將觀察視線定為水平向下1°; 根據大小車司機的座位高度的綜合考慮，司機眼睛的高度定為1.5米(美國為1.45米)。 在此規定下，駕駛員視點位于前方86米處;

　　(2)駕駛員看到的是路面上各路燈照射到路面后的綜合效果，而不是單一路燈的貢獻;

　　圖4 多燈照明的綜合效果