阳光能照进卧室阳台多少?

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在讨论阳光的亮度与面积前,我们先了解一下光照对室内环境的影响。 光线(Light)是人类眼睛可以感知的一种电磁波,称为可见光(Visible Light)。除可见光外,我们看不见的电磁波称为无线电波(Wavelength)、微波(Microwave)和红外线(Infrared radiation)等。这些不同波段的电磁波会影响生物的代谢过程,进而影响植物和动物的生存。 而阳光就是由电磁波谱中波长较短且人类视力可及的电磁波组成,又称为可见光谱(Spectrum of Visible Light)。由于人类的眼睛是一个“选择性接收器”,只有波长大约在400纳米和700纳米的光线才能进入眼内被感知,从而形成我们对“光”的认识。 虽然我们的肉眼只能看到这一窄带电磁波,但自然界存在的大量信息都存在于电磁波的广阔海洋之中。除了肉眼可见的电磁波以外,还有许多肉眼不可见但是可以感知的电磁波,我们称它们为“电磁波的后世” (The Electromagnetic Afterlife)。

尽管我们无法看到这些电磁波的存在,但是它们的存在却是客观的。例如,红外辐射(infrared radiation)是电磁波后世的典型代表,它虽然看不见,但却可以通过仪器测量得到。同样,虽然X射线在视觉上是完全不透明的,但它却可以将涂有荧光物质的纸页照亮;而紫外线虽然也是肉眼不可见的电磁波,但它却可以激发荧光物质发光。尽管我们无法直接观察到电磁波的后世,但这些现象可以成为研究电磁波的有力证据。

现在,让我们把视野转到室内环境中。在室内,任何物体都会遮挡阳光,从而使房间的不同部位获得不同的光照强度。通常,我们把光源与被照射表面的角度叫做“视角(Viewing angle)”。如果两个相邻的房间拥有相同的视角,则离光源越远的地方亮度越低。但如果房间具有凸窗(或类似构造),情况就复杂了。

以卧室为例,由于人躺在床上时,头部相对于脚部来说距离光源比较远,所以头顶上的阳光会被充分吸收并转化为人体内所需的能量,而脚部的阳光则会被大量反射。尽管阳光可以从窗户照射进来,但人体所能获得的太阳能并不是很多。

然而,如果房间具备大面积采光玻璃,并且没有窗帘等遮光物,那么无论是否有人居住,这个房间都会像户外一样明亮。 在白天,如果房间处于无人的状态且面积很大,那么太阳直射进来的光线经过多次反射和折射后,最终会在房间中央形成一个明亮的“光斑”。此时打开手电筒,光线很可能会从指缝间透过来。不过,这种阳光带来的轻微亮光在夜间看东西的效果很差,几乎等于白搭。要想让光线穿透手指缝隙,必须保持手指离光源足够近,这样才能使光线发生聚焦,形成有效的“手指电筒”。

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