Úvodní strana  >  Články  >  Světelné znečištění  >  Volba světelného zdroje z pohledu jeho vlivu na světelné znečištění

Volba světelného zdroje z pohledu jeho vlivu na světelné znečištění

Obr.4. Dvojitá lampa osazená rtuťovou i (vysokotlakou) sodíkovou výbojkou a jejich spektra. Autor: Pavel Nesét, spektra: Jan Martiš
Obr.4. Dvojitá lampa osazená rtuťovou i (vysokotlakou) sodíkovou výbojkou a jejich spektra.
Autor: Pavel Nesét, spektra: Jan Martiš
Světelné znečištění, rušivé světlo, světelný smog… Tento negativní jev vzniká nehospodárným svícením, neúčelným směrováním světla ve svítidlech, ale i odrazem od povrchů. Za následek má nejen zvýšenou spotřebu elektrické energie, ale také dopady na přírodu, zdraví člověka a kupodivu přebytek světla nemusí vždy přispívat k bezpečnosti. Ale jak je to se světelnými zdroji? Závisí také negativní účinky světla na použitém typu zdroje?

Účinky světla

Obr.5. Světlo z lamp láká hmyz ze tří hlavních důvodů - možnost potravy a hledání partnera a také
Obr.5. Světlo z lamp láká hmyz ze tří hlavních důvodů - možnost potravy a hledání partnera a také "zmatenost" při orientaci.
Autor: Jan Kondziolka
Negativní účinky světla v noci jsou spojeny především s jeho modrou složkou spektra. Například hmyz je více lákán světelnými zdroji, které vydávají bílé světlo, jehož spektrum modrou obsahuje. Bezkonkurenční v tomto je rtuťová výbojka, která ještě k tomu částečně vyzařuje v UV oblasti, ve které některé druhy hmyzu dobře vidí.

Taktéž člověk může být negativně ovlivňován světlem v průběhu noci - asi by nám nebylo nic příjemného mít zářící lampu za okny ložnice. Když se na to ale podíváme trošku vědečtěji, tak je faktem, že naše tělo funguje v určitých pravidelných rytmech s periodou cca jednoho dne. Tento circadianní rytmus je synchronizován střídáním dne a noci - světla a tmy. Jen za tmy se tvoří důležitý hormon melatonin, na světlo jsou také vázány hladiny některých dalších hormonů - tmu prostě potřebujeme. Synchronizace circadianního rytmu se děje prostřednictvím gangliových buněk v oku.

Obr.1. Graf spektrální citlivosti všech tří typů světlocitlivých buněk lidského oka., Zdroj: http://amper.ped.muni.cz/jenik/domy/svetlo.htm
Obr.1. Graf spektrální citlivosti všech tří typů světlocitlivých buněk lidského oka., Zdroj: http://amper.ped.muni.cz/jenik/domy/svetlo.htm
Graf spektrální citlivosti všech tří typů světlocitlivých buněk je na obrázku. Z grafu je jasně patrné, že maximální citlivost gangliových buněk je v modré oblasti.

A nakonec se dostáváme k samotnému vzniku světelného smogu, čili oné oranžové záři nad městy. Překvapivě i zde má nejnegativnější účinky modrá složka spektra. Důvodem je to, že světlo se na částicích menších, než je jejich vlnová délka (molekuly vzduchu, vodní pára, drobné aerosoly), rozptyluje Rayleighovým rozptylem. Ten je přímo úměrný čtvrté mocnině převrácené hodnoty vlnové délky. Z tohoto vztahu opět vyplývá, že nejškodlivěji působí modrá složka spektra.

Které zdroje volit?

Obr.3. Nízkotlaká sodíková výbojka. Autor: Patrik Trnčák
Obr.3. Nízkotlaká sodíková výbojka.
Autor: Patrik Trnčák
Z předchozího textu plyne, že pokud chceme minimalizovat negativní dopady nočního umělého světla (ne vždy to je ale prioritní, např. přechody pro chodce apod.), je potřeba používat světelné zdroje, které budou obsahovat spíše delší vlnové délky. Naprosto bezkonkurenčním je v tomto ohledu nízkotlaká sodíková výbojka, která září monochromatickým oranžovým světlem. Bohužel pro monochromatičnost světla a také částečně její rozměry je málo používána. Jen několik málo nevýrazných spektrálních čar obsahuje vysokotlaká sodíková výbojka, typická svým oranžovým světlem.

Novinkou pak je tzv. bílý sodík, obchodní značky např. Cosmopolis, či Cosmowhite. Troufám si říct, že toto je obdobně jako LED budoucností veřejného osvětlení, avšak zkázou světelného znečištění. Tyto zdroje jsou kompatibilní se stávající elektrovýzbrojí, mají lepší barevné podání, a srovnatelnou spotřebu i účinnost. Jejich bělejší světlo ovšem obsahuje více modrých spektrálních čar.

Dalším používaným zdrojem jsou různé typy halogenidových výbojek. Jsou typické svým bělavým světlem. Pro minimalizaci negativních účinků je vhodné je volit v teplejších barvách, tzv. teplotě chromatičnosti uváděné v Kelvinech (nižší teplota, teplejší odstín). Podobné doporučení platí i pro různé druhy zářivek, ať lineárních nebo kompaktních.

Obr.2. Graf barevného spektra LED s různou teplotou chromatičnosti. Zdroj: http://archive.electronicdesign.com/files/29/19319/fig_01.gif
Obr.2. Graf barevného spektra LED s různou teplotou chromatičnosti. Zdroj: http://archive.electronicdesign.com/files/29/19319/fig_01.gif
A nakonec se dostáváme k LED. Jejich spektrum obsahuje dvě maxima vyzařování. Jedno v modré oblasti, které se téměř přesně shoduje s maximem citlivosti gangliových buněk v oku člověka. Druhé s maximem přibližně kolem žluté barvy, které se zase blíží maximu citlivosti denního vidění. Maxima jsou různě intenzivní podle teploty chromatičnosti dané LED, jak plyne z grafu. Jednoduché doporučení tedy zní - volit teplejší (tedy nižší teplotu chromatičnosti) podání barev. V současnosti sice LED v teplejším podání nedosahují takové účinnosti, přesto tento nedostatek vyváží jejich vhodnější spektrální křivka.

Závěr

Z předchozího textu tedy vyplývá, že na světelné znečištění má vliv nejen vhodná konstrukce svítidla, zejména jeho vyzařovací charakteristika, ale také typ použitého zdroje. Pokud to není nezbytně nutné, mělo by platit pravidlo vyhnout se modrému a bílému světlu.

Vytvořeno pro vybojky-zarovky.wz.cz




O autorovi

Jan Kondziolka

Jan Kondziolka

Narodil se v roce 1985 v Karviné, kde doposud žije. Mezi lety 2005 a 2009 působil jako redaktor Instantních astronomických novin. Po zániku IAN píše pro Astronomie.cz a Astro.cz. Píše hlavně o světelném znečištění, ale zabývá je jím také prakticky - jeho měřením, popularizací; realizoval také několik grantových výzev a stojí za vznikem Beskydské oblasti tmavé oblohy. K jeho koníčkům kromě astronomie patří hasičství, focení, jízda na kole a chov králíků.



25. vesmírný týden 2025

25. vesmírný týden 2025

Přehled událostí na obloze a v kosmonautice od 16. 6. do 22. 6. 2025. Měsíc bude v poslední čtvrti. Velmi nízko na večerní obloze je Merkur a výše ve Lvu Mars. Ráno se zlepšuje viditelnost Saturnu a nejjasnějším objektem je Venuše nízko nad obzorem. Aktivita Slunce je na středně vysoké úrovni a vidíme i řadu skvrn. Mohou se objevit oblaka NLC. Solar Orbiter nahlédl poprvé na póly Slunce. Mise Axiom-4 k ISS musela být odložena.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

NGC3718

Titul Česká astrofotografie měsíce za květen 2025 obdržel snímek „NGC 3718“, jehož autorem je astrofotograf Zdenek Vojč   12. dubna 1789 namířil astronom William Herschel svůj dalekohled směrem k souhvězdí Velké medvědice a objevil zde mimo jiné mlhavý obláček galaxie NGC 3718. Téměř přesně 236

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Orlia hmlovina M16

Orlia hmlovina (iné názvy: Messier 16, M 16, NGC 6611) je mladá otvorená hviezdokopa v súhvezdí Had. Súvisí s difúznou hmlovinou alebo oblasťou H II známou pod názvom IC 4703. Táto oblasť vzniku hviezd je vzdialená asi 7000 svetelných rokov. Hviezdokopa M16 je veľká otvorená hviezdokopa, ktorá obsahuje asi 55 hviezd medzi 8. až 12. magnitúdou, na jej pozorovanie sa odporúča ďalekohľad s objektívom vyše 6 cm. Leží vo vzdialenosti asi 8 000 svetelných rokov. Obklopuje ju hmlovina s rovnakým označením M16. V slovenčine sa hmlovina M16 nazýva Orlia hmlovina, v češtine Orlí hnízdo. Oba názvy sa vzťahujú na jej tvar. Táto hmlovina, len ťažko rozoznateľná v amatérskom ďalekohľade, však na snímkach z Hubblovho vesmírneho teleskopu odkrýva úchvatný pohľad. Jasná oblasť je v skutočnosti okno do stredu väčšej tmavej obálky prachu. Pri podrobnejšom preskúmaní aspoň 20-centimetrovým ďalekohľadom v nej nájdeme oblasť tmavých hmlovín nazývané podľa svojho tvaru aj „slonie choboty“. V jasnej hmlovine objavíme aj ojedinelé tmavé škvrny – globuly, ktoré sú tvorené tmavým prachom a studeným molekulárnym plynom. Vidíme tu aj niekoľko mladých modrých hviezd, ktorých svetlo a nabité častice vypaľujú a odtláčajú preč zostatkové vlákna a steny plynu a prachu. Zhustené mračná sa považujú za zárodok hviezd alebo celých hviezdnych systémov - otvorených hviezdokôp. Orlia hmlovina sa rozprestiera sa na ploche s priemerom 60 svetelných rokov. Dá sa pozorovať už triédrom. Charakteristické stĺpy medzihviezdnej hmoty sa nazývajú Stĺpy stvorenia. Najvyšší stĺp dosahuje dĺžku jeden svetelný rok, čo je 9 460 000 000 000 km – štvrtina vzdialenosti nášho Slnka od najbližšej hviezdy. Vo vnútri stĺpov sa najhustejšie oblasti vodíka a hélia spolu s prachovými časticami uhlíka a kremíka zhlukujú a zohrievajú, až vytvoria nové hviezdy. Napriek tomu mnohé z nich nie sú vo svetle viditeľné, lebo sú dosiaľ zahalené do prachových mrakov. Tieto hviezdy sa dajú ale pozorovať v infračervenom svetle. Zaoblené konce výbežkov na najvyššom stĺpe nazývame globuly – „hviezdne vajcia“ Stĺpy ožarujú mladé hviezdy, ktoré vznikli z hmloviny pred niekoľko stotisíc rokmi. Ultrafialové žiarenie hviezd zahrieva riedky plyn medzi hustými prachovými globulami vajcovitého tvaru. Nastáva fotónová erózia – vyparovanie a ionizácia plynovo prachovej materskej hmloviny. Objekt je tiež zdrojom rádiových vĺn. Podľa najnovších pozorovaní zo Spitzerovho vesmírneho teleskopu Stĺpy stvorenia už pravdepodobne celých 6000 rokov neexistujú. Deštrukciu pilierov spôsobila supernova, ktorá vybuchla v ich blízkosti. Kvôli konečnej rýchlosti svetla obyvatelia Zeme uvidia deštrukciu stĺpov až približne za 1000 rokov. Vybavenie: SkyWatcher NEQ6Pro, GSO Newton astrograf 200/800, Baader Mark III. komakorektor, Touptek ATR585M, AFW-M, Touptek LRGB filtre, Gemini EAF focuser, guiding TS Off-axis + PlayerOne Ceres-C. Software: NINA, Astro pixel processor, GraXpert, Pixinsight, Adobe photoshop 120x120 sec. Lights RGB na jednotlivý kanál , 270x60sec. L, master bias, 400 flats, master darks, master darkflats 12.4.2025 až 6.6.2025 Belá nad Cirochou, severovýchod Slovenska, bortle 4 Vybavenie: SkyWatcher NEQ6Pro, GSO Newton astrograf 200/800, Baader Mark III. komakorektor, Touptek ATR585M, AFW-M, Touptek LRGB filtre, Gemini EAF focuser, guiding TS Off-axis + PlayerOne Ceres-C. Software: NINA, Astro pixel processor, GraXpert, Pixinsight, Adobe photoshop 45x60 sec. Lights RGB na jednotlivý kanál , 75x30sec. L, 108x360sec. Ha, master bias, množstvo flats, master darks, master darkflats 12.4.2025 až 6.6.2025 Belá nad Cirochou, severovýchod Slovenska, bortle 4

Další informace »