Fényforrás

A nap az elsődleges fényforrásunk

A fényforrás az a hely, ahonnan a fény árad. Az elsődleges globális fényforrás a nap .

Felosztások és jellemzők

Minden fényforrás jellemző jellemzője a hullámhossz -eloszlás a frekvencia és az intenzitás szerint.

A fényforrások sokfélesége további kritériumok szerint osztható fel: a mérhető sugárzás jellemzői, a sugárút geometriája vagy az egyéni fizikai jellemzők, például a kvantumenergia szerint . A sugárzó forrás térbeli kiterjedése szerint a pontfényforrások és a szórt fényforrások eltérnek, a sugárzási jellemzőktől függően , mint körkörös vagy irányított sugárzás.

Fizikailag megkülönböztetünk természetes, lokálisan korlátozott fényforrásokat ( szentjánosbogarak , aurora , villám ) és mesterségesen előállított mesterséges műszaki fényforrásokat ( olajlámpa , fényforrás vagy lámpa , lézer , képcső , fénykibocsátó dióda ).

Az önvilágító fényforrás, más néven „aktív fényforrás” vagy elsőrendű fényforrás, a kibocsátott fényt a fényforrásban generálja. Ezek az önvilágító elemek közé tartozik a nap, csillagok, szentjánosbogarak, tűz vagy lámpák.

Minden más testet, amely nem ragyog, magát „passzív fényforrásnak”, másod- vagy magasabb rendű fényforrásnak is nevezik. Más fényforrásokkal csak megvilágítással (spotlighting) világíthat

  • más színű fényt bocsátanak ki (indukált kibocsátás), például fényes színeket, vagy
  • tükrözik a beeső fényt, például a Hold napfényt vet a földre. Ezen passzív források közé tartoznak a fényvisszaverő járművek fényvisszaverői ( macskaszemek ) is.

Hősugárzók

Gotthard vasúti petróleumlámpa

A hősugárzók folyamatos sugárzást bocsátanak ki, a hőmérséklet emelkedésével a sugárzás maximális elmozdulása az infravörösről a vörösre, a kékre és az ultraibolya fényre (lásd Planck sugárzási törvényét ). Minél melegebb egy fűtőelem, annál kékebbnek tűnik. Az energiaforma, amely hővé alakul és sugárzáshoz vezet, nem számít.

Nem termikus sugárzók

A termikus radiátorokkal ellentétben a molekulák és atomok gerjesztett állapotba hozhatók különböző eredetű energiák szolgáltatásával. Ha az izgatott ezután visszatér az alapállapotba ( rekombináció ), akkor az energiakülönbség újra felszabadul. A gyakorlati felhasználás szempontjából különösen fontos, hogy ezt sugárzásként bocsássák ki, a látható spektrális tartományban lévő hullámhosszokkal. A kapott sugárzás optikai összetevője a lumineszcencia . A lumineszcenciában két formát különböztetünk meg a gerjesztés és a sugárzás közötti idő szerint. A fluoreszcencia csak a gerjesztés során következik be, míg a foszforeszcencia a külső gerjesztés megszűnése után is előfordul. Mindkettő a lumineszcencia egyik formája. A foszforeszcenciát (utánvilágítás világítás után) biztonsági táblákon, számlapokon vagy dekorációként használják. A termikus sugárzó folyamatos spektrumával ellentétben a folyamatsorozatok miatt nem folytonos spektrális vonalak vagy sávok keletkeznek . A hígított gázokban lévő gázkibocsátások nagyon éles spektrális vonalakat mutatnak , nyomás alatt lévő gázoknál (nagynyomású fémgőzlámpák ) a vonalak kiszélesednek.

A stimuláló energia különböző energiaformákban vezethet a fényforráshoz. Abban az esetben, szentjánosbogarak , vagy a fény bot , a kémiai reakció vezet a reakciót, és a kibocsátott fény. A fénykibocsátó diódák , a gázkisüléses lámpák és az EL fóliák a fényforrás funkcióját kapják elektromos áram segítségével, gázkisüléssel vagy elektrolumineszcenciával . Elektronbombázásos, beleértve a béta-sugárzás egy fluoreszcens lumineszcens anyagot , serkenti képcsövek és fluoreszkáló kijelzők a ragyogás, beleértve katódlumineszcens és trícium fényt .

Egy másik kategória az (előnyösen) UV-fény fluoreszcencia révén történő átalakítása látható fénysé fluoreszkáló anyagok segítségével; ezek a folyamatok, amelyek a rövidebb (nagyobb energiájú) hullámhosszakat (hosszabb hullámú) látható fénnyé alakítják, alapvető fontosságúak a fénycsövek és a fehér fény szempontjából. sugárzó diódák. Rövidhullámú sugárzás a látható fény előállításához a röntgensugárzás és a gamma-sugárzás a "radioaktív" fényes festékhez a régebbi készülékek fluoreszkáló képernyőjén . A szinkrotron- és a Cserenkov -sugárzásnak viszont nincs jelentősége mesterséges fényforrásként.

A lézereket elektromos áram, rövidebb hullámhosszú sugárzás vagy kémiai energia gerjeszti, és ritkán használják fényforrásként. A lézerek fényforrásként való gyakorlati felhasználására példák az infravörös célvilágítás, a vakító lézerek vagy a vörös lézermutatók . A zöld lézermutatók fényét az infravörös lézersugár frekvenciájának megduplázásával állítják elő.

A háztartási lámpák fényhatása

A 2010 -es években lassan kialudó izzólámpa gyengébb a halogénlámpánál, 20 lm / W körül, 10 lm / W körül. A LED az egyetlen szabványos háztartási fényforrás, amely még fejleszthető a fényhatékonyság szempontjából , a LED ugyanabban az évtizedben megelőzte a (kompakt) fénycsövet 100 lm / W körül.

Példák

Fényforrás
Energiafogyasztás (
wattban)
Fényhatás ( lm / W) Fényáram
(lumenben) jellemző
Alap típus Részletek típusa minimális tipikus maximális
Láng (kanócon) gyertya kb. 50 0,1 kb 5
olaj lámpás 0.2
Láng (folyékony tüzelőanyag -porlasztó) + köpeny Nagy intenzitású lámpa akár 1000 5.0 akár 5000
Gázláng + köpeny CampinGaz lámpa bután / propánnal 200
Acetilén égő karbid lámpa lapos acetilén láng , dupla kerámia fúvókából 14 l / h 200
Íves lámpa Faszén (töltetlen) 55 V váltakozó áram - helyvilágítás 300
Íves lámpa Faszén (töltött) 55 V egyenáram - filmvetítés 1000?
Nernst lámpa (csak: 1899–1913) Cirkónium , ittrium , erbium -oxid - helyiségvilágítás, IR -spektroszkópia 200
Szén izzó izzó Szénszál (történelmi) 40 <8
Izzólámpa (wolfram) 230 V -os izzólámpa 5 5.0 25 -én
230 V -os izzólámpa 25 -én 8. 200
230 V -os izzólámpa 40 10 10 10.3 400
230 V -os izzólámpa 60 11.5 12,0 12.5 720
230 V -os izzólámpa 75 12.4 937,5
230 V -os izzólámpa 100 13.8 14.5 15,0 1450
Halogén izzó Halogén 12 V 35 25 -én 860
Halogén 12 V (gépjármű, valós 13,8 V) 55 27,0 27.5 28.0 1512,5
Halogén 230 V GU10 50 12 600
Halogén 230 V 100 16.7 1670
Halogén 230 V 250 16.8 4200
Halogén 230 V 500 19.8 9900
Halogén 230 V 1000 24.2 24200
Gázkisülés + fluoreszkáló Kompakt fénycső 11 31.5 49.1 63.6 540.1
Kompakt fénycső 15 -én 31.5 56,5 63.3 847,5
Kompakt fénycső 20 30 -án 57,5 67,5 1150
Kompakt fénycső 23 55 60 60 1380
Kompakt fénycső 70 75 5250
Fénycső , más néven hideg katód vagy CCFL 11 50 55 60 605
Fénycső hagyományos előtéttel (KVG, 50 Hz fojtó) 36 60 75 90 2700
Fénycső hagyományos előtéttel (KVG, 50 Hz fojtó) 55 40 50 59 2750
Fénycső elektronikus előtéttel (EVG) 36 80 95 110 3420
Fénycső, beleértve az elektronikus előtétet (EVG) 50 58 68 96 3400
Indukciós lámpa (elektróda nélküli fénycső induktív tápellátással) 80
Gázkisülés, gázkisüléses cső Xenon nagynyomású gázkisüléses lámpák videoprojektorokban 100-300 10 22.5 35 2250 és 6750 között
Xenon gázkisüléses lámpák (nagynyomású lámpák mozi projektorokban) több kilowatt 47
Fém -halogenid lámpa 35 és 1000 között 70 94 106 3290 és 94000 között
Nagynyomású higanygőzlámpa (HID) 50 55 60
Izzó kisülés (neon: narancs) fluoreszkáló anyag nélkül 8.
Xenon ívlámpa 30 -án 50
Mercury xenon ívlámpa (jármű fényszórói) 35 50-80 52-93 106
Nagynyomású higanygőzlámpa (HQL), néhány fluoreszkáló anyaggal 50 36
Nagynyomású higanygőzlámpa, némelyik fluoreszkáló anyaggal 400 60
Fém -halogenid lámpa (HCI, HQI) 250 93 100 104
Nagynyomású nátriumlámpa 35 és 1000 között 120 140 150 4500 és 130000 között
Alacsony nyomású nátriumgőz lámpa 18 és 150 között 150 175 206 1800 és 26200 között
Kénlámpa 1400 95
Elektrolumineszcens fólia (EL film) EL fólia 1.2 5.0 9.0
fénykibocsátó dióda kék 0,05-1 1.0 8.5 16.0
Piros 0,05-1 5.0 47.5 90
fehér (kék, fluoreszkáló) 5 -ig 65 140
LED lámpa (kék LED + fluoreszkáló anyag, beleértve az elektronikus előtétet) LED lámpa 230 V fehér (4000 K) 1-20 20 55 97,14
LED lámpa 230 V meleg fehér (2700 K) 1-20 20 55 83,92
LED lámpa 230 V meleg fehér (2700 K) 7-12 58,75 75-85 94
LED lámpa 230 V meleg fehér (2700 K; fehér + piros) 6-12 60 68 76
műszakilag megvalósított fénykibocsátás hőfűtő , 6600 K 95
elméleti maximális fénykibocsátás fehér (5800 K), 400-700 nm 251
zöld, 555 nm - monokróm 683

A fénykibocsátás mellett a színvisszaadási index is fontos sok fehér spotlámpa számára .

web Linkek

Wikiszótár: Fényforrás  - jelentésmagyarázatok, szó eredet, szinonimák, fordítások

Egyéni bizonyíték

  1. http://www.photonikforschung.de/forschungsfelder/lösungenled/wie-funktioniert-eine-led/
  2. archivált példányát ( memento re február 21, 2016 az Internet Archive ) Nernst Lámpa, nernst.de, Walter Nernst Memorial, Ulrich Schmitt Fizikai Kémiai Intézet, Georg-August-Universität Göttingen, december 9, 1999, frissített június 19- 2013, hozzáférés: 2016. január 18.
  3. Eco 35 wattos, lágy fehér, tompítható izzó (4 csomag) 2015 .
  4. Osram "LUMILUX® T5 High Efficiency", 3650 lumen, 35 watt, azaz 96 lumen / watt. Az élettartam 24.000 óra.
  5. Műszaki információk - Osram fém -halogenid lámpa HMI 18000W / XS. (PDF; 201 kB) (Online már nem érhető el.) Elektor-Verlag, 2004. november 1., korábban az eredetiben ; Letöltve: 2012. január 6 .  (Az oldal már nem érhető el , keresés az internetes archívumokban )@1@ 2Sablon: Dead Link / wcmstraining.osram.info
  6. állítólag 50 W. Nucor GbR, hozzáférés 2012. január 6 -án .
  7. Philips 60W 806lm -es utólagos beépítés távfoszforral. Museum of Electric Lamp Technology, 2010. december 24., hozzáférés 2012. január 6 .
  8. Philips LED fénycső 'Glow' 7W. Museum of Electric Lamp Technology, 2010. december 24., hozzáférés 2012. január 6 .
  9. MASTER_LED_Designer_Bulb.pdf. Philips, 2010. december 24.; archiválva az eredetiből 2013. május 14 -én ; Letöltve: 2012. január 6 .
  10. ^ L-díjas izzó részleges leszakítása. Doug Leeper, 2012. május 6.; archiválva az eredetiből 2012. július 1 -jén ; Letöltve: 2012. június 29 .
  11. ↑ A „Brilliant-Mix” LED koncepció biztosítja a meleg fehér, kellemes fényt. Siemens, 2011. május 11., hozzáférés 2012. január 6 .
  12. ^ The Great Internet Light Bulb Book, Part I. Donald L. Klipstein (Jr), 2011. június 18., hozzáférés 2012. január 6 .
  13. Tom Murphy, A fehér fény maximális hatékonysága. 2011. július 31., hozzáférés: 2012. június 29 . - Hipotetikus fekete test 5800 K -on, amely elméletileg csak a 400-700 nm közötti látható tartományban bocsát ki
  14. Tom Murphy, A fehér fény maximális hatékonysága. 2011. július 31., hozzáférés: 2012. június 29 . - hipotetikus monokróm sugárzó a szem maximális érzékenységénél