Poluarea luminoasa aPoluarea luminoasa a cerului de noaptecerului de noapte

Light PollutionLight Pollution

Andra Cristea, Edith Ioana Stanca, Ciprian Grigore, Cezar Ababii, Cosmin Ungureanu

prof. Cătălina Stanca, Mihaela Ciapă

1

Abstract: Lucrarea prezintă utilizarea tehnologiei informaţiei în analiza modificărilor mediului natural produse de lumina artificială, în timpul nopţii. Acest fenomen cunoscut sub denumirea de poluare luminoasă se datorează într-o proporţie mare utilizării necorespunzătoare a surselor artificiale de lumină în iluminatul stradal. Studiul nostru se bazează pe analiza spectrală a lămpilor folosite pe timp de noapte şi la prezentarea impactului pe care îl are utilizarea în mod greşit şi excesiv asupra organismului uman şi asupra celorlalte vieţuitoare. Prezenta investigaţie a fost realizată cu ajutorul spectrometrului Amadeus, echipament educaţional produs de firma Ocean Optics (SUA). . Spectrometrul poate fi cuplat la un calculator prin intermediul conexiunii USB, achiziţia de spectre optice realizându-se cu ajutorul unei fibre optice. Programele software asociate acestui instrument au fost folosite pentru evidenţierea spectrelor de emisie ale lămpilor cu vapori de mercur, cu vapori de sodiu sau ale becurilor cu halogen utilizate în iluminatul stradal. Datele achiziţionate au fost salvate în format Excel pentru a fi utilizate în evaluări comparative ulterioare prin compararea spectrelor achiziţionate cu spectre de emisie etalon. Lucrarea se doreşte o analiză preliminară a fenomenului de poluare luminoasă, puţin investigat până în prezent la noi în ţară. Autorii doresc să mulţumească d-lui dr. Dan Sporea, directorul Center for Science Education and Training (http://education.inflpr.ro) şi firmei COMPACT Industrial SRL care au avut amabilitatea să le pună la dispoziţie spectrometrul şi programele software asociate.

Capitolul 1 Ce este poluarea luminoasă

Una dintre cele mai rapide modificări ale mediului natural este modificarea nivelurilor de lumină (ambientală), in timpul noptii, produse de lumina artificială. Studiul schimbărilor globale care se realizează de institutele de specialitate trebuie să ia in considerare un fenomen spectaculos, numit poluare lumminoase.

Fenomenul de poluare luminoasă este legat de acea parte a luminii care împiedică vizualizarea cerului pe timp de noapte. Folosirea pe timp de noapte a diferitelor surse de lumină (iluminatul stardal, reclame luminoase,etc ) generează acest fenomen. Lumina provenită de la aceste surse este împrăştiată în atmosferă şi apoi prin reflexie se întoarce spre pământ. Acest fenomen este numit de specialişti “strălucirea cerului de noapte”. Ca urmare a acestei străluciri nefireşti, ferestrele noastre spre Univers sunt blocate într-o măsură din ce în ce mai mare. Tot poluarea luminoasă este răspunzătoare de anumite efecte adverse manifestate asupra regnului vegetal şi animal.

2

Figura 1 Reprezentarea schematică a mersului razelor de lumina in cazul poluarii luminoase

Cerul nopţii (in timpul noptii) care constituie o panoramă a Universului înconjurător, a avut întotdeauna o influenţă puternică asupra gândirii şi culturii umane, de la filozofie la religie, de la artă la literatură şi ştiinţă. Interesul pentru poluarea luminoasă a crescut în multe domenii ale ştiinţei, extinzându-se de la domenii tradiţionale precum astronomia la fizica atmosferică, şiinţele mediului, ştiintele naturii şi chiar până la ştiinţele umane. Mărimea şi implicaţia acestei probleme nu au fost abordate până în prezent datorită faptului că nu au existat date(măsurători) la scală globală cu privire la distribuţia şi amploarea pe care o are luminozitatea artificială a cerului.

Observarea cerului pe timp de noapte se realizează cu ajutorul unor hărţi specifice de vizibilitate stelară. (aceste hărţi se realizează la nivelul mării oferind o statistică rezonabilă a vizibilităţii Căii Lactee şi o comparaţie cu nivelurile obişnuite de luminozitate naturală. Nivelul mării este de asemenea un punct rezonabil de pornire în studiul global al poluării luminoase având în vedere că o mare parte a populaţiei este concentrată la altitudini joase)Este important de precizat faptul că, până acum măsurători cantitative şi exacte ale luminozităţii artificiale ale cerului în timpul nopţii nu s-au pus la dispoziţia guvernelor şi comunităţii ştiinţifice. Masurători exacte ale luminozităţii cerului pe timp de noapte pot fi obţinute într-un numar limitat de locuri, (observatoare astronomice) şi se întind pe un interval de mai mulţi ani. Aşadar, lipsa informaţiilor numeroase face imposibilă construirea unui număr mare de hărţi globale pe această temă. O abordare extrem de utilizată în realizarea “modelului spaţial de distribuţie a luminozităţii artificiale în timpul nopţii”, constă într-o prezicere bazată pe densitate de populaţiei, deoarece zonele cu populaţie mai mare produc niveluri mai ridicate de poluare luminoasă şi implicit o cantitate mai mare de luminozitate artificială. Există însă şi în această situaţie un element ce nu trebuie neglijat, faptul că modalităţile în care se realizează măsurătorile (tehnicile folosite, aparatele utilizate, unităţile de măsură aplicate) nu sunt uniforme.

Cele mai veridice informaţii le-am preluat de pe site-ul www.globeatnight.org , ocazie cu care am participat şi la campania desfăşurată de organizaţia Globe at Night, în perioada 3-16 martie 2010.

Distibuţia iluminării artificiale pe întregul glob pământesc, este urmărită şi analizată de la US Air- Force Defence Meteorological Satellitte Program (DMSP).

Figura 2 Defence Meteorological Satellitte Program ( DMSP)

Aceste rezultate au fost inregistrate cu ajutorul unui sistem operational: Operational Linescan Sistem (OLS) aflat în componenţa DMSP. Acest sistem este un radiometru capabil să înregistreze radiaţiile vizibile cu lungime de undă mică şi radiaţiile infraroşii. Intervalul de lungimi de undă captate se situează între 440-940 nm, manifestând o sensibilitate ridicată în regiunea radiaţiilor cuprinse între

3

500-650 nm. In acest fel se pot capta lungimile de undă emise de lămpile utilizate în iluminarea din exterior: lămpile cu vapori de mercur (545-575nm), lămpile de sodiu (540-630nm) ( vapori de sodiu aflaţi la presiune înaltă) şi lămpile cu vapori de sodiu aflaţi la presiune scăzută (589nm).

Rezultatele obţinute de acest satelit sunt ilustrate în imaginile următoare.

Figura 3 Poluarea luminoasă pe timp de noapte datorată surselor de lumină artificială(pe întregul glob pământesc) şi în zona continentului european

4

Trebuie evidenţiată variabilitatea condiţiilor atmosferice, ceea ce face ca o analiză detaliată a iluminării artificiale pe timp de noapte să fie greu de realizat. De asemenea trebuie remarcat faptul că toate măsurătorile s-au realizat atunci când cerul era senin, fără nori.

Pentru o mai bună înţelegere a amplitudinii acestui fenomen în plină evoluţie prezentăm o scară a poluării luminoase şi semnificaţia fiecărei culori a scării. Autorul ei este John Bortle care a publicat pentru prima oară o astfel de scară în ediţia din februarie 2001 a revistei „Sky and Telescope” şi câteva informaţii legate de anumiţi termeni din domeniul astronomiei(magnitudinea unei stele, lumină zodiacală).

Clasa 1: cer intunecat (excelent) –culoarea neagră

Aceasta presupune că lumina zodiacală se observă într-o manieră izbitoare. De asemenea se observă regiunile Scorpionului şi ale Săgetătorului din Calea Lactee. Acestea din urmă creează umbre difuze, clare pe sol. Pentru ochiul liber magnitudinea este limitată între 7,6 – 8,0(fără efort). Cu un binoclu se pot detecta fără efort stele cu magnitudinea 19.

Lumina zodiacală (reprezintă o lucire albă sau gălbuie în forma de con, care poate fi văzută noaptea, două sau trei ore după apusul Soarelui, primăvara sau înaintea răsăritului Soarelui, toamna Se observă produs miliardele de particule de praf cometar ce reflectă lumina Soarelui.

Magnitudinea aparentă este o mărime astronomică ce caracterizează strălucirea unui corp ceresc aşa cum apare el unui observator uman. Valoarea ei depinde de strălucirea absolută a obiectului precum şi, de distanţa de la corpul ceresc până la observator. Magnitudinea aparentă se măsoară pe o scară logaritmică, o valoare mai mică corespunzând unei străluciri mai puternice.( O stea de o sută de ori mai strălucitoare decât o alta are magnitudinea aparentă cu 5 ori mai mică).

Clasa 2: Sit intunecat tipic – culoarea gri

Calea Lactee este bine structurată pentru ochiul liber, iar cu un binoclu normal se observă părţile sale luminoase sub formă de ramificaţii. Lumina zodiacală este încă destul de puternică şi culorile sale sunt de o nuanţă galbenă în comparaţie cu cele alb-albastre ale Căii Lactee. Norii de pe cer sunt vizibili ca nişte găuri negre pe fundalul înstelat. Cu ochiul liber magnitudinea stelelor care se observă este între 7,1 şi 7,5, iar cu un telescop se ajunge la o magnitudine de 16 – 17.

Clasa 3: Cerul rural – culoarea albastră

In această situaţie sunt evidente semne de poluare luminoasă de-a lungul orizontului. Norii pot apărea slab iluminaţi în părţile cele mai luminoase ale cerului, aproape de orizont, dar sunt întunecaţi

5

mai sus. Calea Lactee înca apare complexă şi este vizibilă cu ochiul liber.Cu ochiul liber magnitudinea stelelor este între 6,6 şi 7,0, iar cu un telescop se ajunge la o magnitudine de 16.

Clasa 4: Tranzitia rural/urbană – culoarea verde

Semnele poluării luminoase îşi fac simţită prezenţa deasupra centrelor populate. Lumina zodiacală este vizibilă, dar nu se extinde nici măcar până la jumătatea zenitului (zenitul reprezintă punctul de intersecţie al verticalei locului cu sfera cerească, situat deasupra observatorului) la începutul sau sfârşitul amurgului. Calea Lactee încă este impresionantă dar se observă mai slab. Norii din direcţia surselor de poluare a luminii sunt uşor iluminaţi, în rest, cei de deasupra, sunt încă întunecaţi..Cu ochiul liber, magnitudinea maximă este limitată între 6,1 şi 6,5, iar un reflector va expune stelele cu magnitudinea de 15,5.

Clasa 5: Cerul suburban – culoarea galbenă

Singurele indicii legate de lumina zodiacală sunt văzute cel mai bine pe perioada nopţilor de primavară şi toamnă. Calea Lactee este slab vizibilă, uneori chiar invizibilă aproape de orizont şi arată ca şi cum ar fi spălată. Sursele de lumină sunt evidente în aproape toate direcţiile. Pe aproapte tot cerul, norii sunt vizibil mai strălucitori decât cerul însuşi. Cu ochiul liber, magnitudinea este limitată între 5,6 şi 6,0, iar un telescop ajunge la o magnitudine de 14,5 până la 15.

Clasa 6: Cer senin suburban – culoarea portocalie

Nu se vede nici o urmă de lumină zodiacală, nici măcar în noptile cele mai bune. Singurele indicii legate de Calea Lactee sunt aparente numai înspre zenit. Norii de pe cer apar destul de strălucitori. Cu ochiul liber, magnitudinea este limitată în jurul a 5,5, iar un telescop se observă stele la o magnitudine de 14,0 până la 14,5.

Clasa 7: Tranziţia suburbană / urbană - culoarea portocalie

Culoarea cerului are o tentă vagă de gri spre alb. Sursele puternice de lumină sunt evidente în toate direcţiile. Calea Lactee este aproape invizibilă. Norii sunt luminoşi. Chiar îi cu telescoape medii ca mărime (lungime 32 cm), cele mai stralucitoare obiecte Messier sunt nişte fantome palide. Cu ochiul liber, magnitudinea este limitată la 5,0, iar un telescop abia se ajunge la magnitudinea de 14. Mai puţin de 100 de stele sunt vizibile.

Clasa 8: cerul oraşelor – culoarea albă

Cerul are o strălucire gri deschisă sau portocalie. Multe stele ce alcătuiesc constelaţii familiare sunt dificil de observat sau total absente. Cu ochiul liber, se pot vedea stele cu magnitudinea de maxim 4,5 dacă ştii unde să te uiţi, iar magnitudinea limită pentru un telescop este puţin peste 13.

Clasa 9: Cerul văzut din centrul oraşului – culoarea albă

Cerul este iluminat puternic, chiar şi zenitul. Multe stele ce alcătuiesc constelaţii familiare sunt invizibile, iar constelaţiile palide cum ar fi Rac sau Peşti nici nu se văd. In afara de Pleiades nici un

6

obiect Messier nu este vizibil cu ochiul liber. Singurele obiecte cereste care merită văzute sunt planetele, luna şi câteva dintre cele mai strălucitoare clustere de stele. Cu ochiul liber, magnitudinea este limitată la 4,0 sau mai puţin (mai puţin de 20 de stele sunt vizibile).

Un alt aspect pe care introdus în lucrarea noastră este o hartă a poluării luminoase din ţara noastră, aşa cum figurează ea pe site-ul oficial al programului „Globe at night”. Este uşor de remarcat valorile relativ mari ale nivelului poluării luminoase în marile oraşe din ţară.

7

Figura 4 Poluarea luminoasă în România

Primele concluzii legate de hărţile prezentate au dovedit celor interesaţi că problema poluării luminoase pe timp de noapte apare ca o problemă globală. Aşa cum ne aşteptăm ea este mai gravă în USA, Europa şi Japonia. Plecând de la aceste date globale specialiştii au remarcat că aproximativ 1/5 din populaţia mondială, mai mult de 2/3 din populaţia Americii şi mai mult de o jumătate din populaţia Europei au pierdut deja posibilitatea de a vedea cu ochiul liber Calea Lactee. In sfărşit un alt studiu arată că, aproximativ 1/10 din populaţia lumii, mai mult de 40% din populaţia Americii şi 1/6 din populaţia Europei nu mai pot vedea stelele cu ochiul liber, datorită strălucirii cerului (luminozităţii artificiale a cerului pe timp de noapte)

Capitolul 2 Cauzele poluarii luminoase

2.1. „Strălucirea apărută în jurul sursei de lumină” (glare în limba engleză) reprezintă prima cauză a poluării luminoase a cerului pe timpul nopţii. Strălucirea ce apare în jurul surselor de lumină ( ce poate fi descrisă ca o „sursă nedorită de lumină”), poate fi clasificată în două categorii. O definiţie aproximativă o poate reprezenta „efectul nedorit produs de lumina din jurul sursei de lumină” (lumină mult mai puternică decât luminiscenţa cu care s-a obişnuit ochiul). In urma acestui proces, poate apare iritarea ochiului, o senzaţie de disconfort, sau chiar pierderea acuităţii vizuale.

Cele trei tipuri de strălucire „nedorită” din jurul surselor sunt: Strălucire orbitoare: lumina din jurul sursei este atât de intensă încât un timp

îndelungat după ce stimulul a fost îndepărtat, nici un obiect nu poate fi distins. (Acest efect al luminii poate fi întâlnit atunci când un şofer uită să schimbe faza lungă a farurilor).

Strălucirea deranjantă: produce disconfort sau iritate a ochiului, fără a interveni neapărat în acuitatea vizuală. IES (Societatea de Inginerie) a raportat că această strălucire poate duce la oboseală, care poate conduce la rândul său la erori în şofat. (acest efect este subiectiv şi nu este uşor de cuantificat)

Acest tip de „strălucire” poate fi redusă uşor, dar nu eliminată complet de folosirea adecvată a spoturilor „întrerupte” despre care vom vorbi mai târziu. Chiar şi în zone ce nu au legătură cu

8

siguranţa soferilor, a pasagerilor sau a pietonilor, strălucirea creată în jurul surselor de lumină este cunoscută ca una dintre cele mai agasante aspecte ale iluminatului stradal.

2.2. „Devierea nedorită a fasciculelor de lumină” (light trespass în limba engleză) reprezintă cea de-a doua cauză a poluării luminoase a cerului pe timpul nopţii. O definiţie aproximativă poate fi „efectul luminii ce se abate de la direcţia iniţială de propagare” şi se datorează fenomenului de reflexie multiplă.

In figura următoare am prezentat efectele nedorite pe care le poate aea folosirea unor dispozitive neadecvate asupra iluminării unei suprafeţe. Deoarece în limba română nu am găsit echivalenţă între termenii „full cutt-off” şi „non full cutt-off”, termeni ce se referă la sistemele de iluminat stradal (vezi figura 5) vom folosi termenii de becuri protejate în totalitate şi becuri semiprotejate.

becuri protejate în

totalitate

becuri semiprotejate

Precum se observă în imagine, un sistem de iluminat rutier este preferabil să aibă toată lumina direcţionată pe şosea şi nu pe zona înconjurătoare. Spoturile luminoase de slabă calitate care sunt în general „neîntrerupte”, ar permite o iluminare nedorită a altor zone, neaflate în trafic(pajişti sau case). O iluminare stradală greşită, poate duce la o deviere nedorită a luminii, cu efecte greu de controlat uneori.

9

Figura 5

2.3. „Stralucirea cerului de noapte”(urban sky glow în limba engleză) este considerată cea de-a treia cauză a poluării luminoase. Această strălucire nefirească este rezultatul luminii împrăştiate de atmosferă, urmate de întoarcerea luminii pe pământ, prin reflexie. Efectul constă în schimbarea culorii naturale a cerului. Fenomenul este în detrimentul astronomilor, dar şi deranjant pentru o mare parte din populaţie. Iluminatul stradal este învinovăţit pentru aproximativ 50% din această strălucire nefirească a cerului, datorită faptului că 95% din lumina direcţionată spre trotuar se reflectă, pe verticală în sus (fenomenul de reflexie este de de 6% pentru asfalt îi până la 25% pentru ciment). Strălucirea cerului se pare că a crescut cu aproximativ 30% anual în unele oraşe americane. O formulă empirică de calcul aparţine lui Merle Walker, cunoscută ca legea lui Walker. Această formulă este folosită la estimarea strălucirii cerului de către un centru de observare, uitându-se spre o sursă urbană aflată la o distanţă de „r” kilometri.

I = 0,01 * P* r-2,5 unde: I = creşterea în strălucire a cerului de noapte, deasupra mediului înconjurător.P = populaţia oraşuluir = distanţa în kilometri măsurată de la centrul oraşului

Măsurătorile au arătat o creştere în strălucire a cerului pe timpul nopţii, peste fundalul natural ca fiind de aproximativ 96%, din care jumătate este posibil să fie cauzată de iluminatul stradal.

10

Alte cauze ce produc strălucirea cerului nocturn se datorează radiaţiilor din afara spectrului vizibil, emis de stâlpii de iluminat. Se ştie că lămpile cu mercur emit multe radiaţii ultraviolete, iar lămpile cu sodiu emit o lumină monocromatică, uşor de filtrat de echipamentele astronomice.

Cap. 3. Efectele poluării luminoase asupra biodiversităţii

Dacă oamenii ar fi fost cu adevărat la domiciliu, sub lumina lunii şi a stelelor ar fi descoperit la miezul nopţii o lume la fel de vizibilă cum este pentru speciile nocturne. În schimb, suntem creaturi diurne, cu ochiul adaptat pentru lumina soarelui. Aceasta este o modalitate de a explica ceea ce am făcut la noapte; ne-am propus să ne primească prin completarea acesteia cu lumină. Acest tip de inginerie nu este diferită de îndiguirea unui râu, benefiiciile sale vin cu consecinţa numită lumina de poluare ale căror efecte spun oamenii de ştiinţă abia acum încep să se studieze. Poluarea luminoasă este în mare măsură rezultatul unui design de iluminat deficitar, care permite luminii artificiale să strălucească în exterior şi în sus, în cer, unde nu este de doritî în loc să se concentreze în jos. Prost concepute sistemele de iluminat stradal spală întunericul nopţii şi modifică radical nivelurile de lumină şi ritmurile la care multe forme de viaţă, inclusiv noi înşine ne-am adaptat.

Efectele asupra biodiversităţii

Le « suréclairage » est la cause première de la disparition d'espèces d'insectes, ce qui perturbe significativement la chaîne alimentaire naturelle. "Peste-de iluminare" este cauza primară a dispariţiei unor specii de nevertebrate, care întrerupe în mod semnificativ lanţul alimentar natural. A ce titre, les effets sur la faune et la flore sont notables :Ca atare, efectele asupra faunei şi florei sunt notabile:

La végétation éclairée en permanence dégénère de façon précoce vegetaţia continuu luminată degenerează într-un stadiu incipient

les oiseaux migrateurs sont gênés et désorientés : près d'un million d'entre eux en meurent chaque année selon Marc Théry, chercheur au laboratoire d'écologie générale. păsările migratoare sunt dezorientate

les populations d'insectes nocturnes et pollinisateurs sont décimées (seconde cause de mortalité après les produits phytosanitaires) populaţiile de insecte nocturne şi polenizatoare sunt decimate (a doua cauza de deces, după pesticide)

Poluarea luminoasă reprezintă o ameninţare gravă a faunei sălbatice, care are un impact negativ asupra plantelor şi fiziologiei animalelor. Aceasta poate deruta animalele de navigaţie, modifica interacţiunile competitive, schimba relaţiile pradă- prădător şi provoca daune morale. Studies suggest that light pollution around lakes prevents zooplankton, such as , from eating surface , helping cause that can kill off the lakes' plants and lower water quality. Light pollution may also affect ecosystems in other ways.Studiile sugerează că poluarea luminoasă în jurul lacurilor distruge zooplancton, cum ar fi Daphnia, de la consumator de alge, ajunge să fie distrusă de alge care o poate omoră pe lacuri datorită dezvoltării exagerate a algelor. Lumina de poluare poate afecta de asemenea ecosistemele în alte moduri. For example, and have documented that nighttime light may interfere with the ability of moths and other nocturnal insects to navigate. Night blooming flowers that depend on moths for may be affected by night lighting, as there is

11

no replacement that would not be affected by the artificial light.De exemplu, lumina pe timp de noapte poate interfera cu abilitatea moliilor şi altor insecte nocturne pentru a naviga, adesea stând în jurul acestor lumini toată noaptea. Aceasta pot avea o serie de consecinţe cum ar fi:

reproducerea lipsa se energie uşor de prins de către lilieci şi alţi prădători toate speciile care depind de insecte pentru polenizare şi hrănire sunt afectate

Acest val de lumină se întinde pe distanţe mari in afara zonelor urbane fiind afectate astfel si animalele din zonele umede, precum amfibienii;

afecteaza reproducerea mai puţin timp acordat alimentaţiei, o reducere a prăzii o reducere a instinctelor naturale, astfel nu se mai pot ascunde la fel de bine

de pericolele naturale.Reptilele sunt dintre grupurile de vertebrate destul de marcate de acest fenomen. De exemplu broaştele ţestoase care preferă plajele întunecate şi singuratice pentru cuib întâlnesc dificultăţi în a-şi găsi locul potrivit depunerii ouălelor. La eclozare puii acestora sunt îndrumaţi instinctiv către ocean cu ajutorul lunii şi al stelelor, însă astăzi aceştia sunt dezorientaţi datorită luminii artificiale din atmosferă. De asemenea acestea îşi schimbă comportamentul natural şi apar: probleme de apetit ce duc la scăderea greutăţii scăderea numărului de indivizi datorită reproducerii reduse vulnerabilitate faţă de prădători şi deasemenea în faţa oamenilor şi a maşinilor( dacă

acestea greşesc drumul spre apă)

Speciile cele mai afectate în mod evident sunt păsările migratoare. Acestea pe lângă simţul lor de orientare dezvoltat se conduc în lungile călătorii după fenomene externe organismului lor, configuraţia suprafeţei Pământului, Soare, Luna, curenţii aerieni, câmpul magnetic al globului. Leur sens de l'orientation est basé sur la vision, mais aussi sur la perception du champ magnétique terrestre [] , [] , mais aussi la position des étoiles. [9][10] Ce sens inné est perturbé par l'exposition à l'éclairage nocturne [] , notamment le long des littoraux et des grandes agglomérations. Acest simţ înnăscut este perturbat de expunerea la lumină pe timp de noapte[11], în special de-a lungul coastelor şi marile oraşe. Les oiseaux peuvent heurter les immeubles éclairés et leurs superstructures.Păsările se pot confrunta cu clădiri iluminate şi suprastructuri care le pot face mult mai vulnerabile şi dezorientate: continuând să zboare pe lumină devin pradă altor animale lumina artificială le poate afecta traiectoria de zbor şi destinaţia păsările acvatice pot sparge becurile farurile turbinelor eoliene şi platformelor petroliere.

Cercetările medicale cu privire la efectele luminii excesive asupra organismului uman sugerează că o varietate de efecte nocive asupra sănătăţii pot fi cauzate de poluarea luminoasă sau expunerii excesivă la lumină, iar unele manuale de design de iluminat [utilizează sănătatea umană drept un criteriu pentru iluminat interior. Health effects of over-illumination or improper

12

spectral composition of light may include: increased headache incidence, worker , , decrease in function and increase in anxiety. Likewise, animal models have been studied demonstrating unavoidable light to produce adverse effect on mood and anxiety. For those who need to be awake at night, light at night also has an acute effect on alertness and mood. Efectele asupra sănătăţii de ”peste-iluminarea” improprie sau compoziţia spectrală a luminii pot include: dureri de cap, oboseală, stress, scăderea activităţii sexuale, anxietate. Pentru cei care au nevoie să fie treji noaptea, lumina pe timp de noapte are, de asemenea, un efect acut asupra vigilenţei şi stării de spirit. Common levels of fluorescent lighting in offices are sufficient to elevate blood pressure by about eight points. S-a stabilit o legătură între expunerea la lumina pe timp de noapte şi riscul apariţiei cancerului de sân, datorită suprimării producţiei nocturne normale de melatonină. Într-adevăr sub efectul luminii artificiale, glanda pineală răspunzătoare de secreţia hormonului îşi reduce semnificativ producţia ale căror beneficii vor fi multiple anti-îmbătrănire, încetineşte creşterea tumoriilor, stabilizarea tensiunii arteriale .

Capitolul 4 Ce s-a făcut până acum în România şi ce putem face mai departe

Problema poluării luminoase este din păcate, răspâdintă în România, la fel cum este în toate ţările industrializate şi populate de pe glob. De fapt, revistele de specialitate afirmă că, până acum, nimic nu a fost făcut cu adevărat, nici măcar încercarea de a limita acest fenomen sau de a-l înţelege.Legi organice nu există în România cu privire la iluminatul stradal sau la lămpile externe.Puţinii specialişti români care au semnalat amploarea acestui fenomen în România, afirmă că o posibilă adoptare a unei legi organice ar putea aduce următoare rezultate:

o reducere apreciabilă a poluării luminoase în zonele neprotejate în următorii 10-15 ani; o reducere aproape completă a poluării luminoase în zonele protejate în următorii 3-10

ani; o economisire a energiei electrice folosite la iluminatul exterior (public sau privat); limitarea efectului orbitor.

Studiile realizate de specialişti au determinat următorii factori responsabili pentru poluarea luminoasă pe timp de noapte:

lămpi de stradă neacoperite (sfere, lanterne şi alte surse asemanătoare)

13

lămpi tradiţionale de stradă cu sticlă curbată de protecţie. Acest tip de lămpi de stradă, nu numai că transmit şi consumă o mare cantitate de energie (cu 30 % mai mult în comparaţie cu cele semi-acoperite), dar mai provoacă şi un fenomen obositor de orbire.

lumini orientate în unghi de 300 simetrice şi în unghi de 00 asimetrice îi neechipate cu eventuale apărătoare.

sisteme care lucrează la capacitate maximă fără posibilitatea de a fi reduse după un anumit număr de ore şi cu sistemele optice neparalele cu suprafaţa şoselei.

din punct de vedere spectrografic sursele de lumină care sunt diferite de cele cu sodiu. Tipul principal de lămpi stradale recomandat este cel semi-acoperit, cu emisie luminoasă peste 900 . Cu o carcasă de sticlă şi o înclinare mică comparativ cu pământul, elimină complet toate emisiile de lumină nedorite, îndreptate în sus, având astfel o contribuţie minimă la poluarea luminoasă. Lămpile curbate, refractante, albe şi cu o sticlă de protecţie nestrălucitoare, cu efecte difuze sunt interzise. Lămpile descoperite (sfere, lanterne) dar cu sticlă transparentă trebuie să fie prevăzute cu un „acoperiş” metalic pentru a regla fluxul luminos. Lumina spoturilor tradiţionale trebuie folosită de sus în jos, nu invers. Pentru iluminatul stradal sunt indicate lămpile cu eficienţă maximă, precum cele cu sodiu.

Cap. 5 Campania “Globe at Night

Proiectul „Globe at Night” este susţinut de National Optical Astronomy Observatory.Coordonatorii acestui proiect Connie Walker de la National Optical Astronomy, Chuck Bueter de la nightwise.org, Anna Hurst de la ASP’s Astronomy, Vivian White şi Marni Berendsen de la ASP's Night Sky Network şi Patten Kim de la International Dark-Sky Association şi-au propus să „pornească” o activitate de educaţie ecologică a tinerilor, începând cu cei de vârstă foarte fragedă

14

Figura 6 Imagine de prezentare a Campaniei „Globe at Night”

Inscrierea în cadrul acestei campanii se face online, la adresa

http://www.globe.gov/GaN/learn.html Campania „Globe at Night” din acest an s-a desfăşurat în perioada 3-16 martie 2010 şi a presupus efectuarea de măsurători la nivelul luminozităţii cerului pe timpul nopţii. Aceste măsurători s-au înscris apoi pe site-ul oficial al campaniei reuşind să redea o imagine globală ale procesului de poluare luminoasă pe timp de noapte.

5.1. Sky Quality Meter

SQM este un fotometru de mici dimensiuni şi uşor de manevrat, utilizat în scopul determinării strălucirii unei surse. In cazul de faţă l-am utilizat pentru a măsura strălucirea cerului în timpul nopţii, dar se poate utiliza şi pentru a determina strălucirea unor lămpi cu descărcări în gaze, becuri, etc. Acest aparat este produs de firma Unihedron din USA, care sprijină activităţile întreprinse în cadrul acestui program. -----CSET. : http://unihedron.com/projects/sqm-l/

Figura 7 Sky Quality Meter

15

Vom încerca să descriem pe scurt principiul său de funcţionare. SQM este un fotometru, ce măsoară cantitatea de lumină care „loveşte” senzorul. Aparatul este sensibil numai la lumina vizibilă (există un senzor de lumină, situat în spatele ecranului, care blochează radiaţiile infraroşii). Această cantitate de lumină este transformată în unităţi de măsură specificemagnitudini/arcsec2. Am arătat că magnitudinea aparentă a unei surse de lumină (implicit a stelelor), reprezintă luminozitatea sursei. Luminanţa este mărimea fotometrică ce caracterizează sursele de lumină întinse, nepunctiforme. (sau totalitatea radiaţiilor emise pe secundă). Energia stelelor este generată de reacţiile termonucleare care se produc în interiorul acestora. Stelele emit energie sub forma radiaţiilor electromagnetice care includ şi radiaţiile ultraviolete, lumina vizibila, razele infraroşii şi undele radio. Cu cât numărul de pe ecranul aparatului este mai mare, cu atât cerul este mai întunecat.

Figura 8 Legătura dintre indicaţiile aparatului şi „imaginea cerului pe timp de noapte” Precum se observă în imagine, cu cât numărul de pe ecran este mai mare, cu atât cerul este mai întunecat. O indicaţie de 21 mag/arcsec2 ne arată un cer de culoare neagră, iar o indicaţie de 16 mag/arcsec2 arată că cerul este poluat. In mod normal, într-un oraş magnitudinea de observare a unei stele are valori cuprinse între 3-4, ceea ce corespunde unei indicaţii a SQM de 16,88-18,04 mag/arcsec2. Se pare că mulţi oameni nu pot observa stele la o magnitidine mai mare de 6, ceea ce corespunde unei indicaţii a aparatului de 21.

5.2 Constelaţia Orion

Un alt aspect la care trebuie să facem referire îl reprezintă constelaţia ce trebuie observată cu aparatul. Proiectul presupune măsurarea luminozităţii cerului cu ajutorul SQM îndreptat spre o constelaţie vizibilă total sau parţial din orice punct al Terrei, deoarece Ecuatorul ceresc trece prin centrul constelaţiei.

16

Figura 9 Imagine a întregii constelaţii Orion

Este vorba despre Constelaţia Orion. Constelaţia Orion, cunoscută şi sub numele de Vânătorul, este una dintre cele mai cunoscute constelaţii din toate timpurile şi de toate culturile. Orion este o constelaţie a emisferei nordice, vizibilă şi de pe teritoriul României din noiembrie până în aprilie. Cea mai strălucitoare stea din această constelaţie este Rigel, fiind " piciorul stâng " al vânătorului. Totuşi, ea este catalogată ca fiind Beta Orionis, deoarece la acea vreme Betelgeuse, o stea variabilă, era mai strălucitoare. Rigel este a şaptea stea ca strălucire de pe cerul nocturn, fiind o supergigantă albastră. A doua stea ca strălucire din această constelaţie este Betelgeuse, totodată şi a doisprezecea cea mai strălucitoare stea de pe cerul nopţii. Este catalogată Alpha Orionis, deoarece, fiind o variabilă neregulată, a crescut brusc în strălucire în perioada în care a fost catalogată, întrecând-o pe Rigel. Următoarele stele ca strălucire din această constelaţie sunt : Bellatrix ( Gamma Orionis ), Mintaka ( Delta Orionis ), Alnilam ( Epsilon Orionis ), Alnitak ( Zeta Orionis ) şi Saiph ( Kappa Orionis ). Aceste stele formează corpul şi centura lui Orion, în timp ce stele mai puţin strălucitoare formează sabia acestuia ( Cum este Meissa sau Lambda Orionis ). 

Cel mai celebru obiect deep-sky este cu siguranţă M42, celebra Nebuloasă din Orion. O altă nebuloasă cunoscută este Nebuloasa Cap de Cal, catalogată ca şi IC 434. Alte obiecte din Catalogul Messier situate în Orion sunt M43 şi M78.

Figura 10 Imagine a Nebuloasei din Orion, M42, aşa cum se vede prin cele mai puternice instrumente astronomice

 

Mitologia constelaţiei Orion:

Grecii străvechi au văzut imaginea mitului grecesc Orion pe cerul din timpul nopţii.Există diferite poveşti legate de naşterea lui Orion. Potrivit unei versiuni, Orion era fiul unui păstor

17

sărac numit Hyrieus. Odată Zeus, Hermes şi Poseidon s-au oprit la casa lui Hyrieus. Acesta a fost atât de generos cu oaspeţii săi, încât şi-a sacrificat singurul animal pe care îl avea – un taur, pentru a-şi ospăta musafirii. Hyrieus nu ştia că oaspeţii săi sunt zei. Zeii au vrut să-i răsplatească generozitatea pastorului prin îndeplinirea unei dorinţe. Cea mai mare dorinţă a acestuia era să aibă un copil. Zeii i-au spus să ingroape pielea taurului sacrificat şi să urineze pe ea. După 9 luni,un baiat s-a născut în acel loc. Copilul a devenit foarte chipeş şi puternic.Era un vânător atât de iscusit încât regele Oenopion îl angajase să ucidă bestiile ce terorizau împrejurimile insulei Chios. Incântat de succesul său, Orion s-a arătat dornic să ucidă toate animalele de pe pământ. Insă, zeiţa pământului Gaia, mama tuturor animalelor, nu era încântată de intenţia acestuia, motiv pentru care Gaia a asmuţit asupra lui Orion un scorpion imens. Luptându-se cu scorpionul, Orion îşi dă seama că abilităţile sunt inutile împotriva bestiei. Scorpionul îl înţeapă într-un final şi Orion moare. Spre aducere aminte, Gaia a aşezat scorpionul pe cer sub forma unei constelaţii care pare că-l urmăreaşte mereu pe Orion, aşezat şi el printre stele.

Figura 11 Imagine a Constelaţiei Orion

Cum putem observa constelaţia Orion

După cum am amintit mai sus, această constelaţie este vizibilă în ţara noastră din noiembrie până în aprilie. Cel mai uşor de identificat este Centura lui Orion, formată din trei stele coliniare. Apoi se pot identifica stelele Betelgeuse şi Bellatrix ce formează umerii lui Orion, precum şi Rigel şi Saiph, ce formează picioarele sale.Dacă prelungim linia centurii spre sud-est, ajungem la cea mai strălucitoare stea a constelaţiei Câinele Mare, dar în acelaşi timp şi cea mai strălucitoare stea de pe cerul nopţii, Sirius. Prelungind aceeaşi spre nord-vest o găsim pe Aldebaran, cea mai strălucitoare stea din constelaţia Taurului. Linia ce trece de la Rigel spre Betelgeuse ne indică cele ami strălucitoare două stele a constelaţiei Gemenilor, anume Castor şi Pollux.

5.3. Etapele campaniei „Globe at Night”

Participarea în cadrul acestei campanii a presupus respectarea a cinci etape de lucru: găsirea latitudinii şi longitudinii zonei: Acest lucru l-am realizat prin descărcarea

"Google Earth" de la http://www.earth.google.com

18

Figura 12 Găsirea latitudinii şi longitudinii

19

se iese afară la o oră după apusul soarelui (aproximativ între orele 19 şi 22). Există câteva aspecte care trebuie urmărite atunci când se efectuează măsurătorile:1. Măsurătorile trebuie să fie făcute pe un cer senin, iar aparatul SQM nu trebuie îndreptat spre lună. In caz contrar soarele şi luna ar putea contribui la măsurători, şi acestea ar fi imprecise. 2. Contorul AQM este oarecum dependent de temperatură, motiv pentru care este indicat să lăsaţi aparatul afară cel puţin 5 minute înainte de a efectua măsurătorile. 3. Evitaţi utilizarea aparatului lângă luminile stradale şi în zonele umbrite de copaci sau clădiri. Este de preferat să se menţină o distanţă de minim 50 de metri de orice sursă de lumină sau umbră, pentru a avea o măsurătoare cât mai precisă.

efectuarea măsurătorii. Si de această dată trebuie ţinut cont de câteva aspecte:1. Se îndreaptă aparatul deasupra capului (la zenit). Acesta trebuie ţinut deasupra nivelului capului, astfel încât umbrele sau reflexiile corpului să nu intervină în acurateţea măsurătorii.

Figura 13 Cum se fac măsurători cu aparatul

2. Se apasă butonul de pornire o dată, pentru a face o citire. Semnalul se va opri o dată ce măsurătoarea este gata pentru a fi vizualizată. 3. (Opţional) Se apasă butonul Start pentru a doua oară. Temperatura în ° C şi apoi ° F va fi afişată. Apoi, va apare numărul aparatului (1.17) şi numărul de serie.

raportarea măsurătorii.

1. Măsurătorile pot fi depuse on-line la http://www.globe.gov/GaN/report.html în timpul campaniei şi până la o săptămână după aceea. 2. Măsurătorile se pot compara cu celelalte din întreaga lume.

• Găsiţi rezultatele campaniilor din trecut aici: http://www.globe.gov/globeatnight/analyze.html

5.5. Experimente folosind SQM.

Tinând cont de faptul că măsurătorile aparatului se pot face în condiţii de întuneric, putem realiza câteva experimente simple care să evidenţieze:

independenţa acurateţii măsurătorilor de poziţionarea aparatului dependenţa înregistrărilor aparatului de strălucirea sursei artificiale

Dispozitivul experimental a presupus aşezarea aparatului la 1,3 m de o fantă situată în faţa unei lămpi cu descărcări în gaze.

20

Figura 14 Dispozitivul experimental

Măsurătorile efectuatede noi au demonstrat că sunt la fel de precise, chiar dacă aparatul este în poziţie orizontală, verticală sau rotit sub unghiuri mai mici de 400. Un alt aspect pe care l-am avut în vedere a vizat analiza înregistrărilor aparatului funcţie de strălucirea susei. Astfel, cu cât strălucirea sursei artificiale este mai puternică, cu atât valorile indicaţiei aparatului sunt mai mari.

5.6. Harta poluării luminoase a oraşului Galaţi

Campania „Globe at Night” a avut ca obiectiv final transmiterea de imagini din oraşul (oraşele) din întreaga lume, unde iluminatul stradal se realizează în mod necorespunzător, prin amplasarea greşită a unor surse de lumină. Imaginile obţinute de noi evidenţiază pe deplin acest aspect.

21

Figura 15 Imagini din „Grădina Publică”

Figura 16 Imagini de la „Elice”

Aşa nu! Aşa da!

Figura 17 Strălucirea „nefirească” a cerului Figura 18 O iluminare artificială corectăde noapte, nu permite observarea detaliilor a cerului de noapte permite observarea detaliilor

22

Finalitatea acestei campanii a constat în realizarea unei hărţi de măsurare a poluare luminoase pe timp de noapte în perioada lunii martie a acestui an, în oraşul nostru. Harta pe care am realizat-o respectă semnificaţia culorilor din scara poluării luminoase a lui John Bortle. Este uşor de remarcat faptul că poluarea luminoasă este mult mai pronunţată pe arterele principale ale oraşului, motiv pentru care observarea constelaţiei Orion a fost greu de realizat.

23

Figura 19 Harta poluării luminoase în oraşul GalaţiMartie 2010

Capitolul 6 Analiza spectrală a surselor de lumină utilizate în iluminatul stradal

Am arătat în prezentările noastre că utilizarea luminii artificiale are efecte nedorite asupra sănătăţii oamenilor şi asupra florei şi faunii. Acesta este motivul pentru care ne-am propus să realizăm analiza spectrală a lămpilor cu descărcare în gaze folosite la iluminatul stradal.

24

Investigaţia spectrală s-a realizat cu ajutorul spectrometrului Amadeus, produs al firmei Ocean Optics, USA. Aparatul a fost pus la dispoziţia noastră de CSET, prin amabilitatea d-lui Dan Sporea şi a firmei COMPACT Industrial SRL care ne-au pus la dispoziţie spectrometrul şi programele software asociate.

Figura 20 Schema principiului de funcţionare al spectrometrului Amadeus

Principiul de funcţionare al aparatului este descris mai jos. Lumina pătrunde în spectrometru printr-o fantă foarte îngustă de 50μm. Prin intermediul unui sistem de oglinzi, lumina este focalizată spre o reţea de difracţie. In urma procesului de difracţie, fasciculul de lumină este descompus în lungimile de undă componente.Spectrul astfel obţinut cade pe un aranjament CCD ce conţine 250 de senzori (pixeli) minusculi, fiecare senzor corespunzând unei anumite lungimi de undă. Energia fotonilor ce lovesc fiecare senzor este transformată în energie electrică. Capacitatea de detectare a

25

lungimilor de undă se poate face dacă acestea diferă cu 4nm. Această proprietate reprezintă rezoluţia aparatului. Spectrometrul Amadeus preia informaţia prin intermediul unei fibre optice – un mediu optic transparent, de mare lungime, cu secţiunea transversală circulară constantă şi indice de refracţie constant, separat de un alt material cu indice de refracţie mai mic, pentru ca la suprafaţa de separaţie să se producă reflexia totală fâră pierderi. Aceste informaţii sunt prelucrate de spectrometru, putându-se realiza în aceste fel analize ale spectrelor de emisie şi absorbţie.

Câteva noţiuni despre analiza spectrală

Totalitatea lungimilor de undă a undelor electromagnetice emise sau absorbite de un corp, constituie spectrul de emisie, respectiv spectrul de absorbţie al corpului considerat.

Linia spectrală, reprezintă din punct de vedere spectroscopic, o anumită lungime de undă, iar din punct de vedere optic o imagine a fantei spectrometrului.

Spectrul de linii, constă dintr-o succesiune de linii spectrale distincte. Aceste spectre se obţin folosind ca sursă spectrală sau mediu absorbant substanţe monoatomice aflate în stare gazoasă.

Spectrul de bandă, constă dintr-o succesiune de benzi, formate la rândul lor dintr-un număr foarte mare de linii spectrale foarte apropiate. Aceste spectre se obţin folosind ca sursă spectrală sau mediu absorbant substanţe moleculare aflate în stare gazoasă sau lichidă (în al doilea caz la temperaturi joase).

Spectrul continuu, este format dintr-o infinitate de linii spectrale, acoperind întregul domeniu optic.Spectrul continuu este numai spectru de emisie. Aceste spectre se obţin folosind ca sursă spectrală metale în stare solidă sau lichidă aflate la incandescenţă sau orice substanţă aflată în stare de plasmă.

Analiza spectrală calitativă are ca scop identificarea elementelor chimice care formează sursa spectrală sau mediul absorbant.

Analiza spectrală cantitativă are ca scop determinarea concentraţiilor elementelor chimice care formează sursa spectrală.

Un alt aspect pe care ni l-am propus să îl prezentăm este legat de „impactul” lungimilor de undă (culorilor) emise de o sursă spectrală asupra organismului uman. Ceea ce dorim să evidenţiem este faptul că lipsa acestor culori din sursele de lumină artificială, poate duce la efecte nedorite asupra organismului uman.Vă prezentăm în continuare efectele acestor lungimi de undă,

Lungimea de undă de culoare roşie: stimulează sistemul nervos senzorial, este răspunzătoare de eliminarea rapidă a impurităţilor pielii, activează funcţiile ficatului şi ajută împotriva arsurilor cu radiaţii UV şi raxe X.

26

Lungimea de undă de culoare portocalie: are efecte asupra sistemului respirator, stimulează glanda tiroidă, stimulează funcţiile stomacului, stimulează întărirea oaselor.

Lungimea de undă de culoare galbenă: are efecte benefice asupra sistemului nervos motor şi senzorial, stimulează sistemul limfatic, ajută sistemul digestiv şi digestia.

Lungimea de undă de culoare verde: reglează funcţiile cerebrale, ajută la formarea muşchilor şi ţesuturilor, are efect antiseptic şi dezinfectant.

Lungimea de undă de culoare albastră: ajută la calmarea durerilor, activează glandele sudoripare, reduce temperatura ridicată şi opreşte infecţiile, sporeşte vitalitatea şi starea generală bună.

Lungimea de undă de culoare indigo: are efect de reglare asupra paratiroidei, calmează respiraţia, este septică, întăreşte sistemul imunitar şi calmează durerile.

Lungimea de undă de culoare violet: stimulează splina, are efect de calmare asupra durerilor musculare şi sistemului nervos, ajută la formarea leucocitelor.

Aşadar, orice „lipsă” a unor astfel de radiaţii poate avea efecte nedorite asupra organismului uman.

Noi am realizat analize spectrale pentru lămpile cu descărcare în sodiu la presiune înaltă, pentru lămpile cu descărcare în mercur, pentru becurile cu halogen, pentru becurile economice şi pentru un tub cu neon.

Prezentăm în continuare analizele spectrale ale câtorva dintre ele.

Figura 21

Spectrul de emisie al becului cu descărcare în vapori de sodiului

27

Caracteristici:

O lampă cu vapori de sodiu este o lampă cu descărcari de sodiu, care foloseşte sodiu într-o stare stimulată pentru a produce lumina. Exista două tipuri pentru astfel de lămpi: cu presiune joasă şi cu presiune înaltă. Deoarece lămpile cu vapori de sodiu provoacă o poluare luminoasă mai mică decât lămpile cu vapori de mercur, multe oraşe mari le folosesc. Lămpile de sodiu la presiune joasă (LPS) au un tub cu descărcare de gaz din sticlă borosilicate (tub cu arc) ce conţine sodiu solid şi o cantitate mică de neon şi argon aflat sub presiune pentru a porni descărcarea de gaz. Tubul de emanare poate fi liniar (SLI lamp) sau în formă de U. Când lampa este aprinsă emite o lumină slabă roşie, roz pentru a încălzi metalul din sodiu şi în câteva minute se transformă în obişnuitul galben strălucitor, pe măsură ce sodiul se evaporă. Aceste lămpi produc o lumină monocromatică virtuală cu o lungime de undă de aproximativ 589,3 nm (două linii spectral dominante sunt foarte aproape de 589 şi 589,6 nm). Ca urmare, culorile obiectelor illuminate nu sunt deosebite cu usurinţă din moment ce nu se vede decât reflexia bandei de lumină galbenă.

Figura 22 Spectrul de emisie al becului cu descărcare în vapori de mercur

Precum se observă spectrul de emisie al becului cu vapori de mercur are linii spectrale în roşu şi infraroşu care nu aparţin mercurului ci altor gaze din interiorul becului.

Caracteristici:

28

O lampă cu vapori de mercur este lampă cu descărcare în gaz care utilizează mercur într-o stare activă, capabilă să producă lumină. Descărcarea în arc este în general limitată la un mic tub de cuarţ topit montat pe un bec mai mare de sticlă borosilicată. Becul exterior poate fi clar sau acoperit cu un strat de fosfor; în ambele cazuri, becul exterior prevede izolarea termică, protejează împotriva radiaţiilor ultraviolete, precum şi o montare convenabilă pentru tubul de cuarţ topit. Lămpile cu vapori de mercur (şi rudele lor) sunt des folosite, deoarece acestea sunt destul de eficiente. Becurile filmate cu fosfor oferă o mai buna redare a culorilor decât lămpile cu vapori de sodiu, fie de mare sau de joasă presiune. Lămpile cu vapori de mercur, de asemenea, oferă o durată de viaţă foarte lungă, precum şi de iluminare intensă pentru mai multe aplicaţii speciale. În lămpile de joasă presiune cu vapori de mercur numai liniile 184 nm şi 253 nm sunt prezente. Deşi numai lumina de la 253 nm este mai uşor de utilizat cu excepţia cazului în care cuarţul sintetic este utilizat pentru fabricarea tubului. În lămpile cu vapori de mercur de presiune medie -liniile de 200 - 600 nm, sunt prezente. Lămpile pot fi construite în primul rând să emită UV-A (aproximativ 400 nm) sau UV-C (în jur de 250 nm). Lămpile de înaltă presiune cu vapori de mercur sunt cele mai frecvent utilizate în scopuri de iluminat general. Acestea emit în principal în albastru şi verde. 

Figura 23 Spectrul de emisie al becului cu halogen

29

Caracteristici: O lampă cu halogen este o lampă incandescentă în care un filament de tungsten este închis etanş într-un înveliş compact şi transparent umplut cu un gaz inert şi o mică cantitate de halogen, cum ar fi iod sau brom. Combinaţia dintre gazul halogen şi filamentul de tungsten produce o reacţie chimică cunoscută ca „ciclul de halogen” care măreşte durata de viaţă a becului şi previne înnegrirea acestuia prin redepozitarea tungstenului din interiorul becului înapoi pe filament. Lampa cu halogen poate să folosească filamentul la o temperatură mai mare decât o lampă de gaz de aceeaşi putere fără a-i reduce durata de viaţă. Funcţia halogenului este aceea de a produce o reacţie reversibilă cu tungsten-ul care se evaporă din filament. Ciclul de halogen menţine becul curat şi lumina emanată rămâne constantă. Ca toate becurile cu incandescenţă, o lampă cu halogen produce un spectru continuu de lumină, apropiat de radiaţiile ultraviolete.

Figura 24 Spectrul de emisie al becului economic OSRAM

30

Figura 25 Spectrul de emisie al neonului

Am obţinut acest spectru de la o firmă luminoasă. Precum se observă, spectrul conţine doar radiaţiile specifice culorii roşii şi portocalii, celelalte radiaţii fiind slab reprezentate. Concluzionând, putem afirma ca o iluminare necorespunzătoare pe timp de noapte poate duce la apariţia unor efecte nedorite asupra vieţii din marile aglomeraţii urbane si nu numai.

31