為什麽用日光燈照明對眼睛不利
為什麽用日光燈照明對眼睛不利
日光燈照明對眼不利
現在學生中,近視眼人數越來越多,這裏面有學業負擔過重的原因,但是,用日光燈照明或用日光燈作臺燈的“罪過”也不可忽視。
日光燈影響視力的主要原因是因為日光燈的“閃爍”。這種高頻率的閃動,很容易使眼睛疲勞,而為了看清字,孩子們往往會不自覺地把頭埋得更低,這樣自然造成或加重近視。
另外,不停閃動的燈光,會使眼睛在強迫適應時,造成另壹種傷害--形成散光。
日光燈因其顏色白而亮,常常使人覺得光線強度夠了,而實際上,8瓦左右的日光燈臺燈,或者在房中僅有20瓦左右的日光燈,其照明的亮度和強度都是遠遠不夠的。當然,如果只是平常的照明也許可以了,但用作臺燈卻對孩子的眼睛有害。
因而專家們建議,臺燈要用白熾燈,就是平常用的圓圓的燈泡,壹般以40至60瓦為宜。
日光燈是壹種氣體放電燈,它有很強的頻閃性,即隨著50Hz單交流電壓的正弦周期交變,其發光光通量也相應發生周期性變化。
通常接入單相交流電路的日光燈的光波動達55%,而白熾燈由於鎢絲的熱慣性,其光的波動僅為5%-13%。這種頻率的閃爍雖難以被肉眼所分辨,但當用日光燈照射轉動物體時,就會明顯地反映出來。它使人眼產生物體慢轉,停轉(當被照物體的轉動頻率是日光燈閃爍頻率的整數倍時),甚至倒轉的錯覺。
雖然日光燈的頻閃性往往被大部分人所忽略,而事實上對人的視力是有影響的。特別是當電網供電電壓過低或很不穩定、環境溫度低、日光燈的燈管老化、電容被擊穿或接觸不良時,這種閃爍就更為嚴重,極易導致人的視覺疲勞,這對成長發育中的青少年的影響尤為嚴重。
此外,日光燈含有較多的紫外線成分,其峰值功率波長為430納米,而人眼對光最敏感的波長為550納米的黃綠光,這樣其顯色性就較差。
隨著電視和電腦的日益普及,人們對於閃爍的熒屏(CRT)對人視力的傷害已有清醒的認識。為了減低這種傷害,設計人員正將早期的隔行掃描逐步向逐行掃描和100Hz掃描發展,生產出所謂“不閃爍”的產品,這與日光燈照明的閃爍性對人眼的損傷在原理上是壹致的。
由於日光燈與白熾燈相比,其發光效率高、平均壽命長、在相同照度條件上支付電費較少的優點,而被全國普遍采用。這樣,在現實生活中出現下述種種現象就容易得到解釋了:
相當多的青少年在學齡前並不近視,但自從讀小學、初中後視力不斷下降,部分學生急劇下降。醫療保健人員通常以兒童上學後,功課多、視力疲勞、讀寫姿勢不端正、教室照度不足等原因來解釋。雖然這也是重要的影響因素,但畢竟忽視了日光燈照明對青少年視力所產生的不利影響。
許多老同誌都有這樣的體會,四五十年前,社會經濟貧窮而落後,中小學教室大多是采用自然光來照明的。陰天和早晚時光線很暗,即使有照明裝置,也只有幾盞白熾燈。在家晚自習或做作業,用的是冒著黑煙、昏暗的油燈,最好的也只有帶玻璃罩的煤油燈,有人連這也用不起。就是在這種惡劣條件下,患近視(特別是深度近視)的學生並不太多。相反,在經濟條件改善後,學校教室裏普遍用上了日光燈,此時近視患者卻反而增加。
有的家庭反映,學生在家庭自習時,采用白熾燈照明的,患近視者相對較少;長時間熱衰於看電視、玩遊戲機、電腦的青少年近視率相對較高,這也是佐證。
綜上所述,我認為教室和家庭日光燈照明對青少年近視的形成直接相關。至於相關的程度和機理,尚需進行光學、醫學、電學、環境等多學科的科學分析研究,並應在實踐中做廣泛圍、大批次的對照試驗,從而優選學校照明的光源、照明器材及照明規範,以減低青少年近視的發生率。
壹、日光燈頻閃效應的危害
1.傷害眼睛
首先,在光強不斷變化的有頻閃的光源下工作學習,視覺系統需要不斷地調節眼球瞳孔的大小來保證視網膜光照度的穩定性和成像的清晰度,這樣,長時間在這種環境下工作,必將使瞳孔括約肌因過度使用而疲勞,從而對眼球的光學系統部分造成損傷。
其次,因瞳孔括約肌的調節頻率跟不上光強閃爍的速度,因而到達視網膜的光強必然有壹定的波動。在這種視覺環境下,視網膜為了適應這種變化的光強,需要不斷地調節其神經網絡活動在空間和時間上的動態分布,使得視網膜保持在不同的適應狀態下以適應不同的光強。
因而,在光強閃爍的光源下工作學習,必然使得視網膜神經元因活動頻繁而產生不良後果,如視網膜酸堿度變化,神經元代謝物有害物質的積累等,從而對視網膜造成損傷。
另外,光強閃爍還幹擾視覺中樞對圖象的處理和綜合分析,從而形成眩目和視覺錯覺等現象。
總之,在有頻閃的光源下工作學習,輕者產生眼疲勞,酸痛,重則造成視覺系統的損傷。尤其是學生上課的教室,其照明普遍采用日光燈,對日光燈的閃爍現象就更應引起我們的重視。
2.產生錯覺
在工廠,這種頻閃效應的危害也十分嚴重,會使人產生錯覺。比如,會把正常高速轉動的物體看成慢轉甚至反轉,把高速飛行的球看成是斷續的。如在有轉動物體的車間,當轉動頻率是燈光閃爍頻率的整數倍時,轉動的東西看上去象靜止壹樣,往往因此造成事故。
二、減輕日光燈頻閃危害的方法
1.采用不同相電源
在有三相電源的場所,把兩只日光燈分別接入不同的兩相電源中組成壹組。由於兩只燈管的工作電流相位不同,光通量可以相互補償,這樣就可以大大降低閃爍。也可以把三只日光燈分別接在三相不同的電源上,組成壹組,由於三相交流電的瞬時有功功率是不隨時間變化的常數,所以效果會更好。
2.兩只日光燈串聯
使用單相電源的用戶,可采用兩只日光燈串聯的方法。其中壹只日光燈接的啟動器換成電容器,這樣可使兩燈管的工作電流相位不同,使光通量相互補償,以達到降低頻閃現象的目的。其中所接電容器的容量為:8瓦日光燈,電容量為0.1微法;15瓦日光燈,電容量為0.3微法;20瓦日光燈,電容量為1微法,耐壓值大於200伏。
3.選用無頻閃熒光燈
目前,市場上的無頻閃熒光燈可分兩種:直流無頻閃熒光燈和高頻無頻閃熒光燈。高頻電子鎮流熒光燈(即所謂的高頻無頻閃熒光燈),它在高頻狀態(30~60千赫茲)下工作,降低了頻閃效應。同時,發光效率高,低壓下能啟輝,前幾年具有較強的市場競爭力。直流無頻閃熒光燈是由交流電通過直流電子鎮流器變換成電壓、電流平穩的直流電點亮直流熒光燈管發出連續均勻的光。
適用於蓄電池、夜市、船舶、應急及家庭照明。主要優點是無頻閃、不會產生電磁輻射汙染、高效節能(發光效率要比電感鎮流式交流熒光燈提高20%左右)、啟動快、亮度好、省電、壽命長等。專家研究發現,目前市場上銷售的無頻閃熒光燈,無論是交流無頻閃熒光燈還是直流無頻閃熒光燈實際上都存在波動極小的頻閃,但是這種頻閃已足夠微小,人眼幾乎感覺不到它存在,我們就認為是無頻閃熒光燈。
高頻無頻閃和直流無頻閃熒光燈在產品性能上各有千秋。交流無頻閃熒光燈的功率因數高,但目前市場上的高頻熒光燈的頻率在30~60千赫茲之間,這種電磁輻射對人腦神經系統的影響雖無相關試驗論證,但當用做臺燈時,人的頭部在近距離(20厘米)燈光下工作學習時間常在數小時之上,電磁輻射對人體到底有多大影響,還有待作深入的研究。
直流無頻閃熒光燈的功率因數低,但無高頻振蕩,所以不會產生電磁輻射和汙染,避免了電磁輻射對人腦的影響。綜合說來,交流無頻閃熒光燈和直流無頻閃熒光燈在產品性能上勢均力敵,只要不是假冒偽劣產品,大家都可放心購買使用。
三、消費者如何購買無頻閃效應的燈具
通過以上分析,日光燈的頻閃效應,應引起我們的足夠重視。為保護視力,提高學習與工作效率,在選擇燈具時,特別是為孩子選擇學習燈具時,應盡量購買無頻閃效應、無電磁輻射的燈具。為避免上當受騙,購買燈具時可隨身帶壹個小陀螺,在燈光下旋轉陀螺,如果沒有產生倒轉不轉的視覺錯覺,說明燈具沒有頻閃效應。
以筆者的觀點,在給孩子選擇學習燈具時,最好選用傳統的白熾燈。因為白熾燈是黃色的光,比較柔和。雖然白熾燈也有頻閃,但由於它是靠電流通過鎢絲發熱而發光的,在百分之壹秒內,鎢絲熱量改變不是很大,光線相對比較穩定,所以它的頻閃程度比日光燈輕得多。