Sursă de lumină
.jpg)
O sursă de lumină este locul din care emană lumina . Sursa primară de lumină globală este soarele .
Subdiviziuni și caracteristici
O trăsătură caracteristică a tuturor surselor de lumină este distribuția lungimii de undă în funcție de frecvență și intensitate.
Varietatea surselor de lumină poate fi împărțită în funcție de alte criterii: în funcție de caracteristicile radiațiilor măsurabile, în funcție de geometria traseului fasciculului sau în funcție de caracteristicile fizice individuale, cum ar fi energia cuantică . În funcție de întinderea spațială a sursei radiante, sursele de lumină punctuale și sursele de lumină difuze diferă, în funcție de caracteristicile radiației respective , ca radiații rotunde sau direcționale.
În termeni fizici , se face distincția între sursele de lumină naturale, limitate la nivel local ( licurici , aurore , fulgere ) și sursele de lumină tehnice artificiale artificiale ( lampă de ulei , sursă de lumină sau lampă , laser , tub de imagine , diodă emițătoare de lumină ).
O sursă de lumină auto-luminoasă, cunoscută și sub numele de „sursă de lumină activă” sau sursă de lumină de ordinul întâi, generează lumina emisă în sursa de lumină. Aceste elemente auto-luminoase includ soarele, stelele, licuricii, focul sau lămpile.
Toate celelalte corpuri care nu strălucesc singure sunt numite „surse de lumină pasive”, de asemenea surse de lumină de ordinul doi sau superior. Puteți lumina doar prin iluminare (spotlighting) cu alte surse de lumină
- emite alte culori de lumină (emisie indusă), cum ar fi culori luminoase sau
- reflectă lumina incidentă, la fel cum luna aruncă lumina soarelui pe pământ. Aceste surse pasive includ, de asemenea, catadioptri ( ochi de pisică ) pe vehicule care reflectă lumina.
Emițătoare termice
Emițătorii termici furnizează radiații continue, odată cu creșterea temperaturii, radiația maximă se deplasează de la infraroșu la roșu, la lumină albastră și ultravioletă (vezi legea radiației Planck ). Cu cât este mai fierbinte un încălzitor, cu atât mai albastru apare. Forma de energie care este transformată în căldură și duce la radiații nu contează.
- Energie electrică : lampă cu incandescență , lampă Nernst , plasma lămpii cu arc de carbon
- Energia chimică funcționează în principal în timpul arderii: lămpi cu ulei , lămpi cu kerosen, inclusiv lampa de intensitate mare , felinarul cu gaz , lumânarea , torța. În general, la fiecare foc, flăcările strălucesc prin carbonul strălucitor, dispersat. Un proces ușor diferit este conversia căldurii în (de preferință) lumină vizibilă folosind o manta .
- Energia nucleară fizică joacă rolul decisiv la soare ca fiind cea mai originală sursă de lumină pentru locuitorii pământului.
Emițători non-termici
Spre deosebire de radiatoarele termice, moleculele și atomii pot fi puse într-o stare excitată prin furnizarea de energie de diferite origini. Dacă excitatul revine la starea de bază ( recombinare ), diferența de energie este eliberată din nou. Pentru utilizare practică, este deosebit de important ca aceasta să fie emisă ca radiație cu lungimi de undă în domeniul spectral vizibil. Componenta optică a radiației rezultate este luminiscența . În luminiscență, se face distincția între două forme în funcție de timpul dintre excitație și radiație. Fluorescența apare numai în timpul excitației, în timp ce fosforescența apare și după ce excitația externă a încetat deja. Ambele sunt forme de luminescență. Fosforescența (lumină ulterioară după iluminare) este utilizată pe semne de siguranță, cadrane sau ca decor. Spre deosebire de spectrul continuu al radiatorului termic, apar linii sau benzi spectrale discontinue datorită secvențelor procesului . Descărcările de gaze din gazele diluate prezintă linii spectrale foarte ascuțite , cu gaze sub presiune ( lămpi cu vapori de metal de înaltă presiune ) liniile se lărgesc.
Energia stimulatoare poate duce la sursa de lumină în diferite forme de energie. În cazul licurici sau strălucire băț , cablurile de reacție chimică la o reacție și emisia luminii. Diodelor emițătoare de lumină , lămpilor cu descărcare de gaz și foliilor EL li se oferă funcția de sursă de lumină prin intermediul curentului electric prin descărcare de gaz sau electroluminiscență . Bombardamentul cu electroni, inclusiv radiația beta dintr-un material luminescent fluorescent , stimulează tuburile de imagine și afișajele fluorescente să strălucească, inclusiv catodoluminescența și lumina de tritiu .
O altă categorie este conversia (de preferință) a luminii UV prin fluorescență în lumină vizibilă prin intermediul materialelor fluorescente; aceste procese de conversie a lungimilor de undă mai scurte (cu energie mai mare) în lumină vizibilă (cu undă mai lungă) sunt fundamentale pentru tuburile fluorescente și lumina albă. diode emitente. Radiația cu unde scurte pentru generarea de lumină vizibilă este radiația cu raze X și radiația gamma pentru vopseaua luminoasă „radioactivă” din ecranele fluorescente ale dispozitivelor mai vechi . Radiația sincrotronă și radiația Cherenkov , pe de altă parte, nu au nicio importanță ca surse de lumină artificială.
Laserele sunt excitate de curent electric, radiații cu lungime de undă mai mică sau energie chimică și sunt rareori folosite ca sursă de lumină. Exemple de utilizare practică a laserelor ca sursă de lumină sunt iluminarea țintă în infraroșu, laserele orbitoare sau indicatoarele laser roșii . Lumina de la indicatorii laser verzi este generată prin dublarea frecvenței dintr-un fascicul laser cu infraroșu.
Eficacitate luminoasă a lămpilor obișnuite de uz casnic
Lampa incandescentă, care se stingea încet în anii 2010, este inferioară lampii cu halogen cu aproximativ 20 lm / W cu aproximativ 10 lm / W. Fiind singura sursă comună de lumină de uz casnic care poate fi încă dezvoltată din punct de vedere al eficienței luminoase , LED-ul a depășit lampa fluorescentă (compactă) cu aproximativ 100 lm / W în același deceniu.
Exemple
| Sursă de lumină |
Consum de energie ( în wați) |
Eficacitate luminoasă (în lm / W) |
Fluxul luminos (în lumeni) tipic |
|||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Tipul de bază | Tipul de detaliu | minim | tipic | maxim | ||
| Flacără (pe fitil) | lumânare | aproximativ 50 | 0,1 | aproximativ 5 | ||
| lampă cu ulei | 0,2 | |||||
| Flacără (carburator cu combustibil lichid) + manta | Lampă de înaltă intensitate | până la 1000 | 5.0 | până la 5000 | ||
| Flacără de gaz + manta | Lampă CampinGaz cu butan / propan | 200 | ||||
| Lampă de carbură cu arzător de acetilenă | flacără plană de acetilenă , realizată din duză ceramică dublă pentru 14 l / h | 200 | ||||
| Lampă cu arc | Cărbune (neumplut) 55 V curent alternativ - iluminat loc | 300 | ||||
| Lampă cu arc | Cărbune (umplut) 55 V curent continuu - proiecție de film | 1000? | ||||
| Lampă Nernst (numai: 1899–1913) | Zirconiu , itriu , oxid de erbiu - iluminat de cameră, spectroscopie IR | 200 | ||||
| Bec cu filament de carbon | Fir de carbon (istoric) | 40 | <8 | |||
| Lampă cu incandescență (tungsten) | Lampă incandescentă de 230 V | 5 | 5.0 | 25 | ||
| Lampă incandescentă de 230 V | 25 | A 8-a | 200 | |||
| Lampă incandescentă de 230 V | 40 | 10 | 10 | 10.3 | 400 | |
| Lampă incandescentă de 230 V | 60 | 11.5 | 12.0 | 12.5 | 720 | |
| Lampă incandescentă de 230 V | 75 | 12.4 | 937,5 | |||
| Lampă incandescentă de 230 V | 100 | 13.8 | 14.5 | 15.0 | 1450 | |
| Bec halogen | Halogen 12 V | 35 | 25 | 860 | ||
| Halogen 12 V (autovehicul, real 13,8 V) | 55 | 27.0 | 27,5 | 28.0 | 1512.5 | |
| Halogen 230 V GU10 | 50 | Al 12-lea | 600 | |||
| Halogen 230 V | 100 | 16.7 | 1670 | |||
| Halogen 230 V | 250 | 16.8 | 4200 | |||
| Halogen 230 V | 500 | 19,8 | 9900 | |||
| Halogen 230 V | 1000 | 24.2 | 24200 | |||
| Descarcare de gaz + fluorescenta | Lampă fluorescentă compactă | 11 | 31,5 | 49.1 | 63.6 | 540.1 |
| Lampă fluorescentă compactă | 15 | 31,5 | 56,5 | 63.3 | 847,5 | |
| Lampă fluorescentă compactă | 20 | 30 | 57,5 | 67,5 | 1150 | |
| Lampă fluorescentă compactă | 23 | 55 | 60 | 60 | 1380 | |
| Lampă fluorescentă compactă | 70 | 75 | 5250 | |||
| Tub fluorescent , cunoscut și sub denumirea de catod rece sau CCFL | 11 | 50 | 55 | 60 | 605 | |
| Lampă fluorescentă cu balast convențional (KVG, 50 Hz șoc) | 36 | 60 | 75 | 90 | 2700 | |
| Lampă fluorescentă, inclusiv balast convențional (KVG, 50 Hz șoc) | 55 | 40 | 50 | 59 | 2750 | |
| Lampă fluorescentă cu balast electronic (EVG) | 36 | 80 | 95 | 110 | 3420 | |
| Lampă fluorescentă, inclusiv balast electronic (EVG) | 50 | 58 | 68 | 96 | 3400 | |
| Lampă cu inducție (tub fluorescent fără electrod cu sursă inductivă) | 80 | |||||
| Descărcare de gaz, tub de descărcare de gaz | Lămpi de descărcare cu gaz de înaltă presiune xenon în videoproiectoare | 100 la 300 | 10 | 22.5 | 35 | 2250 - 6750 |
| Lămpi cu descărcare pe gaz xenon ( lămpi de înaltă presiune în proiectoarele de cinema) | mai mulți kilowați | 47 | ||||
| Lampă cu halogenură metalică | 35 la 1000 | 70 | 94 | 106 | 3290 - 94000 | |
| Lampă cu vapori de mercur de înaltă presiune (HID) | 50 | 55 | 60 | |||
| Descărcare strălucitoare (neon: portocaliu) fără material fluorescent | A 8-a | |||||
| Lampă cu arc xenon | 30 | 50 | ||||
| Lampă cu arc xenon mercur (faruri vehicul) | 35 | 50-80 | 52-93 | 106 | ||
| Lampă cu vapori de mercur de înaltă presiune (HQL), unele cu material fluorescent | 50 | 36 | ||||
| Lampă cu vapori de mercur de înaltă presiune, unele cu material fluorescent | 400 | 60 | ||||
| Lampă cu halogenură metalică (HCI, HQI) | 250 | 93 | 100 | 104 | ||
| Lampă de sodiu de înaltă presiune | 35 la 1000 | 120 | 140 | 150 | ||
| Lampă cu vapori de sodiu de joasă presiune | aproximativ 80 | 150 | 175 | 200 | ||
| Lampă cu sulf | 1400 | 95 | ||||
| Film electroluminiscent (film EL) | Folie EL | 1.2 | 5.0 | 9.0 | ||
| dioda electro luminiscenta | albastru | 0,05 la 1 | 1.0 | 8.5 | 16.0 | |
| roșu | 0,05 la 1 | 5.0 | 47,5 | 90 | ||
| alb (albastru cu fluorescent) | până la 5 | 65 | 140 | |||
| Lampă cu LED (LED albastru + material fluorescent, inclusiv balast electronic) | Lampă LED 230 V alb (4000 K) | 1 la 20 | 20 | 55 | 97,14 | |
| Lampă LED 230 V alb cald (2700 K) | 1 la 20 | 20 | 55 | 83,92 | ||
| Lampă LED 230 V alb cald (2700 K) | 7-12 | 58,75 | 75-85 | 94 | ||
| Lampă LED 230 V alb cald (2700 K; alb + roșu) | 6-12 | 60 | 68 | 76 | ||
| ieșire luminoasă implementată tehnic | incalzitor termic , 6600 K | 95 | ||||
| maxim teoretic al puterii de lumină | alb (5800 K), 400-700 nm | 251 | ||||
| verde, 555 nm - monocrom | 683 | |||||
Pe lângă puterea de lumină, indicele de redare a culorilor este important și pentru multe spoturi albe .
Link-uri web
- Surse de lumină - informații de la Oficiul Federal pentru Mediu
Dovezi individuale
- ↑ http://www.photonikforschung.de/forschungsfelder/lösungenled/wie-funktioniert-eine-led/
- ↑ Copie arhivată ( amintire din 21 februarie 2016 în Arhiva Internet ) Nernst Lamp, nernst.de, Memorial Walter Nernst, Ulrich Schmitt, Institutul de chimie fizică, Georg-August-Universität Göttingen, 9 decembrie 1999, actualizat 19 iunie 2013, accesat la 18 ianuarie 2016.
- ↑ Bec de 35 W, alb moale, reglabil (pachet de 4) 2015 .
- ↑ Osram "LUMILUX® T5 High Efficiency" cu 3650 lumeni la 35 wați, adică 96 lumeni per wați. Durata de viață este de 24.000 de ore.
- ↑ Informații tehnice - Lampă cu halogenură metalică Osram HMI 18000W / XS. (PDF; 201 kB) (Nu mai este disponibil online.) Elektor-Verlag, 1 noiembrie 2004, anterior în original ; Adus la 6 ianuarie 2012 . ( Pagina nu mai este disponibilă , căutați în arhive web )
- ↑ pretins realizat la 50 W. Nucor GbR, accesat la 6 ianuarie 2012 .
- ↑ Philips LED 60W 806lm Retrofit cu fosfor la distanță. Museum of Electric Lamp Technology, 24 decembrie 2010, accesat la 6 ianuarie 2012 .
- ↑ Philips Master LEDbulb 'Glow' 7W. Museum of Electric Lamp Technology, 24 decembrie 2010, accesat la 6 ianuarie 2012 .
- ↑ MASTER_LED_Designer_Bulb.pdf. Philips, 24 decembrie 2010; arhivat din original la 14 mai 2013 ; Adus la 6 ianuarie 2012 .
- ^ L-Prize Bulb demolare parțială. Doug Leeper, 6 mai 2012; Arhivat din original la 1 iulie 2012 ; Adus pe 29 iunie 2012 .
- ↑ Conceptul de LED „Brilliant-Mix” asigură o lumină albă caldă, plăcută. Siemens, 11 mai 2011, accesat la 6 ianuarie 2012 .
- ^ The Great Internet Light Bulb Book, Part I. Donald L. Klipstein (Jr), 18 iunie 2011, accesat la 6 ianuarie 2012 .
- ↑ Tom Murphy, Eficiența maximă a luminii albe. 31 iulie 2011, accesat pe 29 iunie 2012 . - Corp negru hipotetic la 5800 K, care teoretic emite doar în intervalul vizibil de la 400 la 700 nm
- ↑ Tom Murphy, Eficiența maximă a luminii albe. 31 iulie 2011, accesat pe 29 iunie 2012 . - emițător monocrom ipotetic la sensibilitatea maximă a ochiului
