建築物環境衛生管理技術者(ビル管理士) 過去問
第51回(令和3年度(2021年))
問89 (空気環境の調整 問89)

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問題

建築物環境衛生管理技術者(ビル管理士)試験 第51回(令和3年度(2021年)) 問89(空気環境の調整 問89) (訂正依頼・報告はこちら)

測光量に関する次の文章の(   )内に入る語句の組合せとして、最も適当なものはどれか。

光度は、単位立体角当たりから放出される( ア )である。光度の単位は、通常、( イ )と表される。さらに、光度を観測方向から見た、見かけの面積で割った値が( ウ )である。
  • ア:光束  イ:cd  ウ:輝度
  • ア:光束  イ:cd  ウ:光束発散度
  • ア:照度  イ:lm  ウ:光束発散度
  • ア:照度  イ:lm  ウ:輝度
  • ア:照度  イ:cd  ウ:輝度

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この過去問の解説 (3件)

01

正解は、「ア:光束  イ:cd  ウ:輝度」です。

 

この問題は、光の物理量に関するものです。光度は、ある方向に放射される光束の強さを示す量で、単位はカンデラ(cd)です。光束はルーメン(lm)で表され、照度や輝度などと区別されます。輝度は、光度を見かけの面積で割ったもので、視覚的な明るさの指標です。これらの関係を正しく理解することが、照明設計や環境評価において重要です。

選択肢1. ア:光束  イ:cd  ウ:輝度

正しいです。光度(cd)は、単位立体角あたりに放出される光束(lm)であり、方向性を持つ光の強さです。

光度の単位はカンデラ(cd)で、点光源の明るさを表す際に用いられます。

さらに、光度を観測方向から見た見かけの面積で割った値が輝度(cd/m²)であり、

物体の表面がどれだけ明るく見えるかを示す指標となります。

選択肢2. ア:光束  イ:cd  ウ:光束発散度

誤りです。光度と光束の関係は正しいですが、「光束発散度」が誤りです。

光束発散度は、単位面積から放射される光束の密度(lm/m²)です。

「光度を観測方向から見た、見かけの面積で割った値」とあるため、

求められるのは輝度(cd/m²)です。

光束発散度は放射照度に近い概念であり、

視覚的な明るさではありません。

選択肢3. ア:照度  イ:lm  ウ:光束発散度

誤りです。照度(lx)は受光面に届く光束の密度であり、光度とは異なります。

光度の単位はcdであり、lm(ルーメン)は光束の単位です。

 

選択肢4. ア:照度  イ:lm  ウ:輝度

誤りです。照度は受光面に届く光束密度(lx)であり、光度の定義に用いるべきではありません。

光度は発光側の指標であり、照度は受光側の指標であるため、混同は禁物です。

光度の単位はcdであり、lmは光束の単位であるため、誤りが多いです。

 

選択肢5. ア:照度  イ:cd  ウ:輝度

誤りです。照度は受光面に届く光束密度(lx)であり、光度ではないです。

光度は発光点から特定方向に放出される光束の密度であり、

照度とは異なります。

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02

この問題で覚えておくポイントは以下の通りです。照明に関する測光量(光度・光束・照度・輝度・光束発散度)はそれぞれ定義と単位が異なります。「光度は単位立体角当たりの光束」という関係を起点に、各測光量の定義を整理しましょう。

選択肢1. ア:光束  イ:cd  ウ:輝度

【測光量の定義と単位】

■ 光束(ルーメン:lm)
光源から放射される、人間の目が感じる光のエネルギーの総量です。

■ 光度(カンデラ:cd)
単位立体角当たりに放出される光束の量です。
 光度 [cd] = 光束 [lm] ÷ 立体角 [sr]
 (1 cd = 1 lm/sr)

→ ア = 光束、イ = cd

■ 輝度(カンデラ毎平方メートル:cd/m²)
光度を、観測方向から見た光源の見かけの面積で割った値です。観測者の目から見た「まぶしさ」に対応します。
 輝度 [cd/m²] = 光度 [cd] ÷ 見かけの面積 [m²]

→ ウ = 輝度

まとめ

ほかにも以下を覚えておきましょう。
■ 照度(ルクス:lx)
受光面の単位面積当たりに入射する光束の量です。
 照度 [lx] = 光束 [lm] ÷ 受光面積 [m²]

■ 光束発散度(ルクス:lx または lm/m²)
発光面の単位面積当たりから放出される光束の量です(照度と同じ単位だが方向が逆)。

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03

この問題は、測光量の基本的な用語である光束、光度、輝度、照度の関係を理解しているかを問うものです。光束は光の総量、光度は特定方向への光の強さ、照度は受ける面の明るさ、輝度は発光面や反射面がどの程度明るく見えるかを示します。これらは似た用語ですが、対象や単位が異なるため混同しやすい分野です。単位と定義をセットで覚えることが重要であり、光度の単位であるカンデラや、光度と輝度の関係について理解しておくことが試験対策のポイントです。

選択肢1. ア:光束  イ:cd  ウ:輝度

適切です。光度はある方向の単位立体角当たりに放射される光束を表す量であり、その単位はカンデラ(cd)です。また、発光面の光度を観測方向から見た見かけの面積で除した値を輝度といいます。輝度は光源や物体が人の目にどの程度明るく見えるかを示す量であり、単位はcd/m²です。光束、光度、輝度は互いに密接な関係があり、この組合せは測光量の定義と完全に一致しています。

選択肢2. ア:光束  イ:cd  ウ:光束発散度

不適切です。光度が光束を単位立体角で割った量であり、単位がcdである点までは正しい内容です。しかし、光度を見かけの面積で割って求める量は輝度であり、光束発散度ではありません。光束発散度は単位面積から放出される光束の量を示す測光量であり、発光面全体の放射量に関する指標です。一方、輝度は観測者の方向から見た明るさを表す量であり、両者は定義も用途も異なります。

選択肢3. ア:照度  イ:lm  ウ:光束発散度

不適切です。照度は単位面積に入射する光束を示す量であり、光度の定義には用いられません。また、lmはルーメンと呼ばれる光束の単位であり、光度の単位ではありません。さらに、光度を見かけの面積で割った値は輝度であり、光束発散度ではありません。この組合せではア、イ、ウのすべてが誤っており、測光量の基本的な定義が混同されています。各測光量の意味と単位を整理して理解することが大切です。

選択肢4. ア:照度  イ:lm  ウ:輝度

不適切です。輝度については正しいものの、光度の定義と単位が誤っています。照度は照らされる面の明るさを示す量であり、単位はlx(ルクス)です。光度は光源が特定方向へ放つ光の強さを表し、単位はcdです。また、lmは光束の単位であり、光源全体から放射される光の総量を示します。照度、光束、光度はそれぞれ対象が異なるため、単位と定義を対応させて覚える必要があります。

選択肢5. ア:照度  イ:cd  ウ:輝度

不適切です。光度の単位がcdであり、見かけの面積で割った値が輝度である点は正しい内容です。しかし、光度は単位立体角当たりの光束で定義されるため、アに入る語句は照度ではなく光束となります。照度は受照面に到達した光の量を表すものであり、光源側の性質を示す光度とは異なります。測光量は「光源の量」「光源の強さ」「受ける明るさ」「見える明るさ」に分類して理解すると整理しやすくなります。

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