各種光源的發光效率對比分析

2021-01-09 電子發燒友
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各種光源的發光效率對比分析

發表於 2018-06-04 08:52:05

　　什麼是光源

　　光源是一個物理學名詞，宇宙間的物體有的是發光的，有的是不發光的，我們把自己能發光且正在發光的物體叫做光源。太陽、打開的電燈、燃燒著的蠟燭等都是光源。

　　光源產生途徑

　　熱效應

　　第一類是熱效應產生的光。太陽光就是很好的例子，此外蠟燭等物品也都一樣，此類光隨著溫度的變化會改變顏色。

　　原子躍遷

　　第二類原子躍遷發光。螢光燈燈管內壁塗抹的螢光物質被電磁波能量激發而產生光。此外霓虹燈的原理也是一樣。原子發光具有獨自的特徵譜線。科學家經常利用這個原理鑑別元素種類。

　　輻射發光

　　第三類是物質內部帶電粒子加速運動時所產生的光。譬如，同步加速器（synchrotron）工作時發出的同步輻射光，同時攜帶有強大的能量。

　　另外，原子爐（核反應堆）發出的淡藍色微光（切倫科夫輻射）也屬於這種。所謂的「切倫科夫輻射」，就是指帶電粒子在介質中的速度可能超過介質中的光速，在這種情況下會發生輻射，類似於「音爆」。

　　註：這不是真正意義上的超光速，真正意義上的超光速是指超過真空中的光速。這種現象被稱為切倫科夫效應。

　　光源常見設備

　　碳弧燈

　　利用兩根接觸的碳棒電極在空氣中通電後分開時所產生的放電電弧發光的電光源。碳弧燈由英國人H.戴維於1809年發明；

　　白熾燈

　　白熾燈又稱鎢絲燈、燈泡，是將燈絲通電加熱到白熾狀態，利用熱輻射發出可見光的電光源。由電流通過燈絲加熱至白熾狀態產生光的一種光源。是最早出現的電燈，用耐熱玻璃製成泡殼，內裝鎢絲。泡殼內抽去空氣，以免燈絲氧化，或再充入惰性氣體（如氬），減少鎢絲受熱蒸發。因燈絲所耗電能僅一小部分轉為可見光，故發光效率低，一般為10～15流/瓦。但製造方便，成本低。

　　低壓鈉燈

　　是利用低壓鈉蒸氣放電發光的電光源，在它的玻璃外殼內塗以紅外線反射膜，是光衰較小和發光效率最高的電光源。低壓鈉燈發出的是單色黃光，用於對光色沒有要求的場所；

　　高壓鈉燈

　　當燈泡啟動後，電弧管兩端電極之間產生電弧，由於電弧的高溫作用使管內的液鈉汞氣受熱蒸發成為汞蒸氣和鈉蒸氣，陰極發射的電子在向陽極運動過程中，撞擊放電物質的原子，使其獲得能量產生電離或激發，然後由激發態回復到基態；或由電離態變為激發態，再回到基態無限循環，此時，多餘的能量以光輻射的形式釋放，便產生了光。

　　LED燈

　　LED（LightEmittingDiode），發光二極體，是一種能夠將電能轉化為可見光的固態的半導體器件，它可以直接把電轉化為光。

　　光學儀器中的顯微鏡光源主要用於給顯微鏡觀察時補充光線，一般是由220V的電壓供應，功率為一般為幾瓦左右，顯微鏡光源的上鑲嵌著燈珠，燈珠一般為LED燈，這樣的燈發熱量極少，所以對觀察時候的對產品的冷熱度控制影響很小的。另外還有一種不是有LED燈珠組成的，而是由燈管組成的，這樣的燈管有外置四插的和內置四插接口。還有一種是兩個插頭的，這樣的光源只適合安裝在顯微鏡上的光源，如果覺得光線還是比較暗。還有有一種是外用的，可以隨意調整燈頭的，這樣的光線比較方便。

　　光源技術指標

　　①光量特性指標。包括總光通量、亮度、光強、紫外線量和熱輻射量等。

　　②光色特性指標。包括光色、色溫、顯色性、色度和光譜分布等。

　　③電氣特性指標。包括消耗功率、燈電壓、燈電流、啟動特性和幹擾噪聲等。

　　④機械特性。包括幾何尺寸、燈結構和燈頭等。

　　⑤經濟特性。包括發光效率、壽命、價格和電費等。

　　⑥心理特性。包括燈外觀和舒適性等。

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　　各種光源的技術指標
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