Rodzaje źródeł światła

Ustalenie, czym są źródła światła, nie jest trudne, ponieważ istnieją zasadniczo tylko dwie możliwości. Jeden z nich jest wszystkim dobrze znany, a drugi można łatwo sklasyfikować według typów i wyjaśnić jego główne cechy.

Bioluminescencja jest doskonałym przykładem naturalnego źródła światła.

Co to jest źródło światła

Źródło światła to obiekt emitujący energię elektromagnetyczną w zakresie widma, które może być wykryte przez ludzkie oko. Zgodnie z prawami fizyki, jeśli poszczególne obiekty zostaną podgrzane do pewnej temperatury, zaczynają świecić.

W rzeczywistości źródłem światła można nazwać każdy świecący obiekt - czy to słońce, świecące owady, czy różne urządzenia oświetleniowe produkowane przez nowoczesne fabryki.

Wzorcem dla urządzeń oświetlenia sztucznego jest słońce.

Rodzaje i klasyfikacje źródeł światła

Wszystkie opcje można podzielić na dwa podstawowe rodzaje - źródła naturalne i sztuczne. Jest to najłatwiejsze do rozważenia, ponieważ informacje można łatwo skategoryzować.

Naturalne źródła światła

Do tej grupy można zaliczyć wszystkie zjawiska naturalne i obiekty emitujące światło, które mogą być widziane przez człowieka. Co więcej, emisja może być pierwotną lub wtórną właściwością obiektu lub zjawiska. Wszystkie opcje przedstawione w tej części powstały bez ingerencji człowieka lub działań innych istot. Główne źródła naturalne:

1. Sun. Dobrze znany wszystkim obiekt, który nie tylko emituje światło dzięki swojej świecącej strukturze, ale jest również źródłem życia na Ziemi.
2. Gwiazdy, księżyc ...i innych obiektów z kosmosu. Każdego dnia po zachodzie słońca na niebie pojawia się ogromna liczba świetlistych punktów. A charakter blasku jest różny. Podczas gdy księżyc świeci światłem odbitym, inne obiekty mogą świecić samodzielnie. Blask może również pochodzić od gazu międzygalaktycznego, który również można zaobserwować w niektórych częściach nieba.
3. Aurora Borealis - jest kolejnym naturalnym źródłem.
4. Atmosferyczne wyładowania elektryczne również należą do tej grupy, choć ich nasilenie jest krótkotrwałe.
5. Minerały i produkty organiczne może się żarzyć w wyniku utleniania, czyli spalania.
6. Bioluminescencja organizmów żywychDoskonałym przykładem są znane nam wszystkim jarzeniówki.

Miliony ciał niebieskich świecą w ciemności.

Wszystkie te odmiany występują w środowisku naturalnym i nie są zależne od człowieka. Nie mogą kontrolować swojej jasności ani na nią wpływać.

Sztuczne źródła światła

W tym przypadku źródłem jest dowolny element, który w wyniku przemiany energii wydziela promieniowanie. Prawie wszystkie sztuczne wersje są zasilane energią elektryczną. Oznacza to, że podstawową energią wykorzystywaną do wytwarzania światła jest prąd.

Na podstawie kategorii fizycznych można podzielić wszystkie odmiany sztuczne na trzy główne odmiany. Każdy z nich ma swoje własne cechy:

1. Źródła ciepła - Najpopularniejsze z nich są obecnie. Zasada działania polega na tym, że pewien przedmiot (najczęściej jest to żarnik wolframowy) jest podgrzewany do temperatury, w której zaczyna emitować nie tylko ciepło, ale także światło widzialne. Opcja ta była najpierw powszechnie stosowana, ale obecnie jest zastępowana bardziej zaawansowanymi i bezpieczniejszymi rozwiązaniami, ponieważ w wielu sytuacjach podgrzewanie do wysokich temperatur nie jest najlepszym rozwiązaniem.
2. Wersje luminescencyjne Opierają się one na zjawisku luminescencji. W tym przypadku energia jest przekształcana w promieniowanie optyczne. Są one szeroko stosowane w różnych gałęziach przemysłu, a ich główną zaletą jest to, że nie są podgrzewane w trakcie procesu. Kolejną zaletą jest niskie zużycie energii elektrycznej. Jednak ze względu na zawartość rtęci, w razie awarii należy je odpowiednio utylizować i wietrzyć.
   Fluorescencyjne źródła światła są dobrym rozwiązaniem dla przemysłu i biur.
3. Źródła światła LED są znane od dawna, ale z każdym rokiem stają się coraz bardziej powszechne. Głównym elementem roboczym jest kryształ półprzewodnikowy. W nim, gdy elektrony przechodzą z jednego poziomu energetycznego na drugi pod wpływem prądu elektrycznego, emitowane są fotony. Bardzo wydajny i bezpieczny system, który zapewnia doskonałą jakość oświetlenia.

Zalecany kąt oglądania: Lekcje wideo z fizyki

Wszystkie obecnie dostępne lampy można podzielić na kilka kategorii ze względu na ich zasadę działania i cechy konstrukcyjne. Rodzaje źródeł światła:

1. Żarówki żarowe. Podstawowym elementem używanym od ponad 100 lat jest żarnik wolframowy, który po podgrzaniu daje światło. Aby zapobiec szybkiemu rozpylaniu wolframu po podgrzaniu i zapewnić jak najdłuższą trwałość żarnika, bańka jest uszczelniona i wypełniona gazem obojętnym. Główną zaletą jest niska cena, ale jakość światła nie jest najwyższa, a okres eksploatacji jest najkrótszy ze wszystkich opcji. Podczas pracy żarówka bardzo się nagrzewa, dlatego plafon powinien znajdować się w odległości co najmniej 3 cm od niej.
   Żarówki żarowe
2. Żarówki halogenowe są wypełnione specjalną mieszanką, która w połączeniu z zastosowaniem szkła kwarcowego pozwala uzyskać wysokiej jakości światło o dobrym współczynniku oddawania barw. Odbłyśniki umożliwiają precyzyjne kierowanie światła. Pod względem efektywności energetycznej i trwałości rozwiązanie to nie różni się jednak wiele od pierwszego wariantu, ponieważ również w tym przypadku elementem roboczym jest żarnik.
3. Lampa fluorescencyjna to rurka wypełniona parami rtęci w postaci gazu obojętnego, która ma dwie elektrody. Po przyłożeniu prądu elektrycznego między elektrodami następuje wyładowanie łukowe, a pary rtęci zaczynają się żarzyć. Większość światła jest dostarczana przez luminofor - związek naniesiony na wewnętrzną powierzchnię rurki, który zapewnia równomierne oświetlenie. Stosowane najczęściej w biurach, wymagają automatycznego podłączenia, a ich trwałość wynosi do 20 000 godzin.
4. Wersje świetlówek kompaktowych. Pasują one do standardowych trzonków, dzięki czemu można je stosować zamiast żarówek. Jakość światła jest znacznie wyższa, a zużycie energii elektrycznej niższe. Rozwiązanie to ma takie same zalety jak konwencjonalne świetlówki.
   Typ żarówki CFL
5. Żarówki LED są zasilane przez półprzewodniki, co odróżnia je od ich odpowiedników. Technologia ta umożliwia uzyskanie różnych temperatur barwowych i jasności, dzięki czemu diody LED mogą być stosowane we wszystkich pomieszczeniach. Zużycie energii jest najniższe spośród wszystkich opcji, a żywotność jest najdłuższa - zwykle zaczyna się od 50 000 godzin.

Żarówki LED dają doskonałe światło.

Przy okazji! Żarówki LED są najbezpieczniejsze, nie nagrzewają się podczas pracy, nie mają szkła ani oparów szkodliwych substancji.

Czytaj także

Opis głównych typów żarówek

 

Główne właściwości źródeł światła

Wskaźniki i terminy są stosowane głównie w odniesieniu do sztucznych źródeł światła. Poniżej wymieniono główne cechy, które są najczęściej używane:

1. Strumień świetlny to ilość światła, która dociera do określonego obszaru w danym czasie; jest on proporcjonalny do strumienia promieniowania, które widzi ludzkie oko. Jest ona mierzona w lumenach.
2. Stabilność strumienia świetlnego wskazuje, jak bardzo zmienia się jakość światła lampy w czasie.
3. Pełna trwałość wskazuje, jak długo powinna działać lampa. Ważniejszy jest jednak drugi wskaźnik - okres trwałości użytkowej, który odzwierciedla czas pracy lampy, w którym wytwarza ona światło dobrej jakości.
4. Gwarantowany okres trwałości oznacza minimalny czas, przez jaki lampa powinna działać, zachowując dobrą jakość światła.
5. Napięcie znamionowe wskazuje, przy jakim napięciu lampa zapewnia określoną wydajność. W modelach ze statecznikami i transformatorami wartość ta nie jest konieczna.
6. Rodzaj prądu używanego do pracy. Może to być prąd stały (zwykle o niskim napięciu), ale większość lamp działa na prąd zmienny.
7. Moc znamionowa wskazuje zużycie energii elektrycznej przez urządzenie przy zastosowaniu napięcia znamionowego.

Porównanie mocy znamionowej i strumienia świetlnego różnych typów lamp.

W nowoczesnych lampach LED stosuje się wskaźniki, takie jak rodzaj światła (ciepłe lub zimne).

Wybór źródła światła powinien być oparty na wymaganiach oświetleniowych i typ typ oprawy. Lepiej zdecydować się na nowoczesne źródła światła LED, które zużywają co najmniej 10 razy mniej energii i zapewniają lepsze światło niż ich odpowiedniki. Weź pod uwagę nie tylko cenę, ale także okres eksploatacji, koszty energii elektrycznej i bezpieczeństwo ludzi.