中心議題：

• LED透霧性研究

解決方案：

• 在任意濃度下
  ，黃色LED的透過率最大，其次是紅色LED
• 較差透霧性的可見光成分是藍光和綠光

可見光在雪花、雨yu滴di和he霧wu滴di中zhong傳chuan播bo時shi
，由you於yu散san射she和he吸xi收shou等deng作zuo用yong，使shi其qi可ke見jian性xing受shou到dao很hen大da影ying響xiang。一yi些xie研yan究jiu機ji構gou曾zeng做zuo過guo相xiang關guan研yan究jiu
，並bing給gei出chu了le一yi些xie可ke見jian光guang在zai這zhe些xie嚴yan峻jun天tian氣qi條tiao件jian下xia傳chuan播bo的de特te性xing和he結jie論lun。
　　
對於可見光在霧的環境中傳播
，BobsyAriefKURNIAWAN測量了在不同霧濃度和霧滴大小條件下，人眼對LEDliangdudexiangying。tacaiyonglehonghuanglanlvsizhongyanseguang，yijitamenmeiliangzhongyansezhijiandeyanse
，gouchengleshierzhongyanseguangjinxingshiyan
，bingdechulehonghuangguanghehonglanguangchuanguowushiliangduzuigao。tongshi
，languangzainongwuzhongdekejianxingzuicha。erzaixiayuhexiaxuedehuanjingzhong，yanjiudaduojizhongzaiduihuangguanghebaiguangdexuanzeshang。renmentongchangrenweihuangguangbibaiguanghao，yinweizaixiangtongliangduxiahuangguangdailaidexuanguangmeiyoubaiguangyanzhong。zhegechangshixingderenshibeiJohnD.Bullough’s的研究證實了。他得出了在相同光強下，黃光比白光受到反向散射的影響小，因而眩光小的結論[2,3]。
　　
作為對可見光在惡劣天氣條件下傳播特性的初步研究，本文所述實驗主要關注可見光在霧中的傳播情況。與BobsyAriefKURNIAWAN的實驗不同，本實驗采用了四種單色LED作為光源，這就避免了Bobsy的方法中可能出現的同色異譜現象。實驗采用加濕器產生霧，測量四種單色LED在不同霧濃度下的照度衰減。霧的濃度由一個白色LED在(zai)相(xiang)應(ying)濃(nong)度(du)下(xia)的(de)照(zhao)度(du)衰(shuai)減(jian)值(zhi)來(lai)描(miao)述(shu)。通(tong)過(guo)照(zhao)度(du)衰(shuai)減(jian)曲(qu)線(xian)得(de)到(dao)了(le)具(ju)有(you)最(zui)佳(jia)透(tou)霧(wu)能(neng)力(li)的(de)單(dan)色(se)可(ke)見(jian)光(guang)。本(ben)實(shi)驗(yan)從(cong)量(liang)化(hua)的(de)角(jiao)度(du)分(fen)析(xi)了(le)單(dan)色(se)可(ke)見(jian)光(guang)對(dui)霧(wu)的(de)穿(chuan)透(tou)特(te)性(xing)。實(shi)驗(yan)結(jie)論(lun)對(dui)道(dao)路(lu)照(zhao)明(ming)設(she)備(bei)的(de)選(xuan)擇(ze)具(ju)有(you)一(yi)定(ding)的(de)指(zhi)導(dao)意(yi)義(yi)。
　　
實驗方法
　　
1實驗裝置


Fig.1Systemsetupoftheexperimentinsideview

如圖1所示

，1為光源，四隻單色LED均為1W；2為霧氣箱，長30cm，寬37cm
，高32cm，內表麵塗黑

；3為加濕器，通過22個檔位產生不同度的霧
；4為連通管，將加濕器產生的霧通入霧氣箱；5為探頭
，正對著光源；6為照度計，用來采集照度值。

2實驗條件
　　
weifangzhiwaijieguangduishiyanjieguochanshengyingxiang，zhenggeshiyanzaianshizhongjinxing。tongshi，shiyanshidemenchuangjunjinbi，yifangzhiwaijieqiliuduishiyandeganrao。shiyanshibaochihengwen25℃。
　　
該實驗最為重要的部分是在實驗室中對霧進行模擬。由於實驗對霧的要求是具有均勻性、穩(wen)定(ding)性(xing)
，並(bing)且(qie)能(neng)夠(gou)較(jiao)方(fang)便(bian)地(di)調(tiao)節(jie)濃(nong)度(du)，因(yin)此(ci)該(gai)實(shi)驗(yan)不(bu)能(neng)霧(wu)天(tian)在(zai)室(shi)外(wai)進(jin)行(xing)
，必(bi)須(xu)在(zai)實(shi)驗(yan)室(shi)人(ren)工(gong)造(zao)霧(wu)。實(shi)驗(yan)采(cai)用(yong)加(jia)濕(shi)器(qi)噴(pen)出(chu)的(de)霧(wu)狀(zhuang)水(shui)氣(qi)來(lai)模(mo)擬(ni)自(zi)然(ran)界(jie)中(zhong)的(de)霧(wu)。大(da)多(duo)數(shu)霧(wu)滴(di)取(qu)樣(yang)法(fa)獲(huo)得(de)的(de)自(zi)然(ran)界(jie)中(zhong)存(cun)在(zai)的(de)霧(wu)，其(qi)粒(li)子(zi)直(zhi)徑(jing)的(de)範(fan)圍(wei)是(shi)4~10μm。而采用離心式加濕器可打出直徑為5μm[4]的(de)細(xi)霧(wu)
，恰(qia)在(zai)天(tian)然(ran)霧(wu)粒(li)子(zi)大(da)小(xiao)的(de)範(fan)圍(wei)之(zhi)內(nei)。另(ling)外(wai)，采(cai)用(yong)離(li)心(xin)式(shi)加(jia)濕(shi)器(qi)可(ke)避(bi)免(mian)蒸(zheng)汽(qi)式(shi)加(jia)濕(shi)器(qi)打(da)出(chu)的(de)高(gao)溫(wen)水(shui)霧(wu)可(ke)能(neng)對(dui)照(zhao)度(du)計(ji)探(tan)頭(tou)產(chan)生(sheng)的(de)影(ying)響(xiang)。
　　
通過光譜儀采集得到實驗所用四種單色LED的特征參量峰值波長和半波寬，依次為：紅色LED（λp=625nm，FWHM=50nm）
、黃色LED（λp=594nm，FWHM=13nm）、綠色LED（λp=514nm，FWHM=45nm）、藍色LED（λp=459nm，FWHM=22nm）。實驗在不同霧濃度下測量各單色LED的透過照度。

3實驗過程
　　
本實驗通過加濕器的六個檔位（0檔、10檔、12檔、14檔、16檔和18檔）產生不同濃度的霧
，霧濃度隨著檔位的上升而上升。
　　
首先，在無霧的條件下點亮紅色LED，通過照度計測得此時的照度值作為初始照度。在某一特定檔位下，開啟加濕器兩分鍾。關閉加濕器10秒後，霧在透霧箱內已基本均勻分布，測得此時的照度值作為紅色LEDzaicinongduxiadetouguozhaodu。touguozhaoduyuchushizhaodudebizhijiweitouguolv。dengdaiyiduanshijian，dangtouwuxiangneidewuqisanquhou
，gaibianjiashiqidangweibingzhongfushangshushiyan。meizhongyansedeLED都重複上述過程。取三次實驗的平均值作為最後結果。
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4霧濃度的表征
　　
本實驗中，霧的濃度通過一個白色LED（λp=492nm,Tc=6000K）在相應檔位霧濃度下的透過率來定義。也就是說，白色LED的透過率數值表征了對應霧環境的濃度值。白色LED的透過率采用了與其他四種單色LED透過率相同的方法獲得。在0檔（無霧）、10檔、12檔、14檔、16檔和18檔的白光透過率如表1所示。
　　
表1不同檔位下白光LED的透過率
　　
Table.1TransmissionfactorofwhiteLEDunderdifferentlevels

相應地，霧在0檔（無霧）、10檔、12檔、14檔、16檔和18檔的濃度可描述為100%，75.9%，51.2%，22.8%
，10.1%，5.9%。

實驗結果
　　　
得到了在100%，75.9%

，51.2%，22.8%，10.1%，5.9%霧濃度下，四種單色LED的透過率。取三次重複實驗的平均值
，如表2所示。
　　
表2四種單色LED在不同霧濃度下透過率
　　
Table.2MeansoftransmissionfactorsoffourmonochromeLEDs


基於表2，可以得到隨著霧濃度變化

，四種單色LED透過率變化的曲線。如圖2。

圖2不同霧濃度下單色光透過率曲線
Fig.2Curvesoffogtransmissionfactorsthroughdifferentfogdensities
　　
圖2中，橫坐標為用白色LED的透過率表示的霧濃度

，縱坐標為四種單色LED的透過率。從圖2可以得出，隨著霧濃度的上升，四種單色LED的透過率逐漸下降。在任意濃度下，黃色LED的透過率最大，其次是紅色LED。藍色和綠色LED的透過率較低。
　　
本實驗測量了四種單色LED在不同霧濃度下的穿透情況

，得出了隨著霧濃度的上升，單色LEDdetouwuxingnengyexiajiang，danxiajiangchengdubujinxiangtong。sizhongdanseguangzairenyinongduxia
，huangguangdetouwuxingnengzuihao，qicishihongguang。touwuxingzuichadeshilvguanghelanguang。
　　
cijielunjinyibuyanzhenglezhiqiandexiangguanyanjiujieguo，jihuangguangchengfenjuyoujiaohaodetouwuxing。tongshi，benshiyandechujuyoujiaochatouwuxingdekejianguangchengfenshilanguanghelvguang
，zhegejielunyuBobsyAriefKURNIAWAN的結論稍有不同。造成結論不同的原因之一可能是由於兩個實驗所用藍光的光譜不同。
　　
在(zai)霧(wu)的(de)環(huan)境(jing)中(zhong)
，可(ke)見(jian)光(guang)透(tou)過(guo)率(lv)的(de)下(xia)降(jiang)是(shi)對(dui)比(bi)降(jiang)低(di)的(de)結(jie)果(guo)。人(ren)們(men)能(neng)夠(gou)看(kan)到(dao)事(shi)物(wu)，並(bing)不(bu)是(shi)基(ji)於(yu)事(shi)物(wu)本(ben)身(shen)的(de)絕(jue)對(dui)亮(liang)度(du)，而(er)是(shi)基(ji)於(yu)事(shi)物(wu)與(yu)周(zhou)圍(wei)環(huan)境(jing)的(de)對(dui)比(bi)。霧(wu)的(de)存(cun)在(zai)降(jiang)低(di)了(le)這(zhe)種(zhong)對(dui)比(bi)的(de)程(cheng)度(du)，而(er)霧(wu)的(de)濃(nong)度(du)越(yue)高(gao)
，這(zhe)種(zhong)對(dui)比(bi)的(de)程(cheng)度(du)就(jiu)越(yue)低(di)。因(yin)此(ci)
，人(ren)們(men)在(zai)霧(wu)中(zhong)就(jiu)不(bu)那(na)麼(me)容(rong)易(yi)看(kan)清(qing)楚(chu)周(zhou)圍(wei)事(shi)物(wu)。
　　
本ben實shi驗yan僅jin是shi對dui可ke見jian光guang在zai惡e劣lie天tian氣qi條tiao件jian下xia透tou過guo情qing況kuang的de初chu步bu研yan究jiu。盡jin管guan通tong過guo加jia濕shi器qi造zao出chu的de霧wu
，在zai成cheng分fen和he霧wu滴di大da小xiao以yi及ji空kong間jian分fen布bu上shang與yu自zi然ran中zhong的de霧wu不bu盡jin相xiang同tong，但dan仍reng能neng一yi定ding程cheng度du上shang反fan映ying出chu單dan色se光guang在zai大da量liang水shui汽qi凝ning結jie環huan境jing中zhong的de透tou過guo情qing況kuang，如ru下xia雨yu或huo濕shi度du很hen大da的de環huan境jing。進jin一yi步bu的de研yan究jiu將jiang集ji中zhong在zai下xia雪xue和he下xia雨yu的de條tiao件jian下xia，以yi期qi研yan究jiu結jie論lun對dui道dao路lu照zhao明ming設she備bei的de選xuan擇ze起qi到dao一yi定ding的de指zhi導dao意yi義yi，從cong而er提ti高gao惡e劣lie天tian氣qi條tiao件jian下xia道dao路lu交jiao通tong安an全quan。