Какие бывают источники света: Типы, особенности, преимущества и недостатки источников света

Типы, особенности, преимущества и недостатки источников света

На данный момент существует 5 типов источников света:

• Лампы накаливания
• Галогенные лампы
• Люминесцентные лампы
• Лампы высокого давления
• Светодиодные лампы

Рассмотрим каждый из них подробнее.

Лампы накаливания

Принцип действия данных источников света заключается в разогревании вольфрамовой спирали, помещенной в колбу. Практика показала, что большая часть энергии ламп накаливания расходуется не на освещение, а на нагрев. Как привило, срок службы их не превышает 1000 часов. Несмотря на то, что сегодня человечество постепенно отказывается от неэкономичных ЛН, в мире продается около 15 миллиардов таких источников освещения в год. Причиной тому является привычка и низкая стоимость изделия.

Галогенные лампы накаливания

Галогенные лампы – это современный тип ламп накаливания, который хорошо знаком дизайнерам интерьеров. Новые технологические решения, такие, как добавление в колбу лампы галогенидов, использование специального кварцевого стекла, отражателей, позволили галогенным лампам занять отдельный класс источников света. Благодаря установленным отражателем стало возможным управлять шириной «луча». Тем не менее, очевидным является недостаток данного источника света: нагрев при работе, что сужает область применения. Кроме того, «галогенки» характеризуются относительно непродолжительным сроком службы: 2000-4000 часов.

Люминесцентные лампы

Данные лампы представляют собой разрядные лампы низкого давления, выполненные в виде цилиндрической трубки с электродами, в которую закачаны пары ртути. Принцип действия заключается в появлении электрического разряда и воздействия его на пары ртути, которые излучают УФ-лучи, тем самым воздействуя на люминофор, нанесенный на стенки трубки. В свою очередь, люминофор излучает видимый свет. Главное преимущество таких источников света – длительный срок службы: до 20000 часов. Однако люминесцентные источники света зависят от температуры окружающей среды, что ограничивает область их использования.

Разрядные лампы высокого давления

Принцип действия заключается в свечении наполнителя, находящегося в разрядной трубке, под действием дуговых электрических разрядов. Характеристики данных источников света можно варьировать при изменении состава газа в камере нагнетания. Среди преимуществ разрядных ламп высокого давления можно выделить высокую световую отдача, относительную низкую стоимость и быстрые сроки окупаемости. Недостатком является невысокая стабильность параметров в течение срока эксплуатации, однако сегодня это преодолевается при помощи ламп с керамической горелкой.

Светодиодные лампы

Светодиодные источники света – это полупроводниковые приборы, состоящие их двух полупроводников, соединенных между собой. При прохождении тока, один из материалов получает излишек электронов, а другой – недостаток их. Электроны начинают переходить на вакантные места, генерируя тем самым свет и тепло. Сегодня светодиоды являются лидерами в автомобильной, авиационной технике и светосигнальной аппаратуре. Кроме того, они характеризуются высоким потенциальным сроком службы и возможностью настройки. Тем не менее, светодиодные источники света имеют и свои недостатки: эффективность и срок службы зависят от температуры соединения.

Назад к статьям

Заявка на консультацию

Ваше имя *

Номер телефона *

Вход Регистрация

Электронный адрес

ПарольЗабыли пароль?

Электронный адрес

Пароль

Источники света

Искусственные источники света — технические устройства различной конструкции, преобразовывающие энергию в световое излучение. В источниках света используется в основном электроэнергия, но так же иногда применяется химическая энергия и другие способы генерации света (например, триболюминесценция, радиолюминесценция, биолюминесценция и др.).

Источники света, наиболее часто применяемые для искусственного освещения, делят на три группы — газоразрядные лампы, лампы накаливания и светодиоды. Лампы накаливания относятся к источникам света теплового излучения. Видимое излучение в них получается в результате нагрева электрическим током вольфрамовой нити. В газоразрядных лампах излучение оптического диапазона спектра возникает в результате электрического разряда в атмосфере инертных газов и паров металлов, а также за счет явлений люминесценции, которое невидимое ультрафиолетовое излучение преобразует в видимый свет.

В системах производственного освещения предпочтение отдается газоразрядным лампам. Использование ламп накаливания допускается в случае невозможности или экономической нецелесообразности применения газоразрядных.

Основные характеристики источников света:

·         номинальное напряжение питающей сети U, B;

·         электрическая мощность W, Вт;

·         световой поток Ф, лм;

·         световая отдача (отношение светового потока лампы к ее мощности) лм/Вт;

·         срок службы t, ч;

·         Цветовая температура Tc, К.

Лампы накаливания

Лампа накаливания — источник света, в котором преобразование электрической энергии в световую происходит в результате накаливания электрическим током тугоплавкого проводника (вольфрамовой нити). Эти приборы предназначаются для бытового, местного и специального освещения. Последние, как правило, отличаются внешним видом — цветом и формой колбы. Коэффициент полезного действия (КПД) ламп накаливания составляет около 5-10%, такая доля потребляемой электроэнергии преобразуется в видимый свет, а основная ее часть превращается в тепло. Любые лампы накаливания состоят из одинаковых основных элементов. Но их размеры, форма и размещение могут сильно отличаться, поэтому различные конструкции не похожи друг на друга и имеют разные характеристики.

Существуют лампы, колбы которых наполнены криптоном или аргоном. Криптоновые обычно имеют форму «грибка». Они меньше по размеру, но обеспечивают больший (примерно на 10%) световой поток по сравнению с аргоновыми. Лампы с шаровой колбой предназначены для светильников, служащих декоративными элементами; с колбой в форме трубки — для подсветки зеркал в стенных шкафах, ванных комнатах и т. д. Лампы накаливания имеют световую отдачу от 7 до 17 лм/Вт и срок службы около 1000 часов. Они относятся к источникам света с теплой тональностью, поэтому создают погрешности при передаче сине-голубых, желтых и красных тонов. В интерьере, где требования к цветопередаче достаточно высоки, лучше использовать другие типы ламп. Также не рекомендуется применять лампы накаливания для освещения больших площадей и для создания освещенности, превышающей уровень 1000 Лк, так как при этом выделяется много тепла и помещение «перегревается».

Несмотря на эти ограничения, такие приборы все еще остаются классическим и излюбленным источникам света.

Галогенные лампы накаливания

 Лампы накаливания со временем теряют яркость, и происходит это по простой причине: испаряющийся с нити накаливания вольфрам осаждается в виде темного налета на внутренних стенках колбы. Современные галогенные лампы не имеют этого недостатка благодаря добавлению в газ-наполнитель галогенных элементов (йода или брома).

Лампы бывают двух форм: трубчатые — c длинной спиралью, расположенной по оси кварцевой трубки, и капсульные — с компактным телом накала.

 Цоколи малогабаритных бытовых галогенных ламп могут быть резьбовыми (тип Е), которые подходят к обычным патронам, и штифтовые (тип G), которые требуют патронов другого типа.

 Световая отдача галогенных ламп составляет 14-30 лм/Вт. Они относятся к источникам с теплой тональностью, но спектр их излучения ближе к спектру белого света, чем у ламп накаливания. Благодаря этому прекрасно «передаются» цвета мебели и интерьера в теплой и нейтральной гамме, а также цвет лица человека.

 Галогенные лампы применяются повсюду. Лампы, имеющие цилиндрическую или свечеобразную колбу и рассчитанные на сетевое напряжение 220В, можно использовать вместо обычных ламп накаливания. Зеркальные лампы, рассчитанные на низкое напряжение, практически незаменимы при акцентированном освещении картин, а также жилых помещений.

Люминесцентные лампы

 Люминесцентные лампы (ЛЛ) — разрядные лампы низкого давления — представляют собой цилиндрическую трубку с электродами, в которую закачаны пары ртути. Эти лампы значительно меньше расходуют электроэнергию, чем лампы накаливания или даже галогенные лампы, а служат намного дольше (срок службы до 20 000 часов). Благодаря экономичности и долговечности эти лампы стали самыми распространенными источниками света. В странах с мягким климатом люминесцентные лампы широко применяются в наружном освещении городов. В холодных районах их распространению мешает падение светового потока при низких температурах. Принцип их действия основан на свечении люминофора, нанесенного на стенки колбы. Электрическое поле между электродами лампы заставляет пары ртути выделять невидимое ультрафиолетовое излучение, а люминофор преобразует это излучение в видимый свет. Подбирая сорт люминофора, можно изменять цветовую окраску испускаемого света.

Разрядные лампы высокого давления

 Принцип действия разрядных ламп высокого давления — свечение наполнителя в разрядной трубке под действием дуговых электрических разрядов.

Два основных разряда высокого давления, применяемых в лампах — ртутный и натриевый. Оба дают достаточно узкополосное излучение: ртутный — в голубой области спектра, натрий — в желтой, поэтому цветопередача ртутных (Ra=40-60) и особенно натриевых ламп (Ra=20-40) оставляет желать лучшего. Добавление внутрь разрядной трубки ртутной лампы галогенидов различных металлов позволило создать новый класс источников света — металлогалогенные лампы (МГЛ), отличающиеся очень широким спектром излучения и прекрасными параметрами: высокая световая отдача (до 100 Лм/Вт), хорошая и отличная цветопередача Ra=80-98, широкий диапазон цветовых температур от 3000 К до 20000К, средний срок службы около 15 000 часов. МГЛ успешно применяются в архитектурном, ландшафтном, техническом и спортивном освещении. Еще более широко применяются натриевые лампы. На сегодняшний день это один самых экономичных источников света благодаря высокой светоотдаче (до 150 Лм/Вт), большому сроку службы и демократичной цене. Огромное количество натриевых ламп используется для освещения автомобильных дорог. В Москве натриевые лампы часто из экономии используются для освещения пешеходных пространств, что не всегда уместно из-за проблем с цветопередачей.

Светодиоды

Светодиод — это полупроводниковый прибор, преобразующий электрический ток в световое излучение. Специально выращенные кристаллы дают минимальное потребление электроэнергии. Великолепные характеристики светодиодов (световая отдача до 120 Лм/Вт, цветопередача Ra=80-85, срок службы до 100 000 часов) уже обеспечили лидерство в светосигнальной аппаратуре, автомобильной и авиационной технике.

Светодиоды применяются в качестве индикаторов (индикатор включения на панели прибора, буквенно-цифровое табло). В больших уличных экранах и в бегущих строках применяется массив (кластер) светодиодов. Мощные светодиоды используются как источник света в фонарях и прожекторах. Так же они применяются в качестве подсветки жидкокристаллических экранов. Последние поколения этих источников света можно встретить в архитектурном и интерьерном освещении, а так же в бытовом и коммерческом.

 

Преимущества:

·         Высокий КПД.

·         Высокая механическая прочность, вибростойкость (отсутствие спирали и иных чувствительных составляющих).

·         Длительный срок службы.

·         Специфический спектральный состав излучения. Спектр довольно узкий. Для нужд индикации и передачи данных это — достоинство, но для освещения это недостаток. Более узкий спектр имеет только лазер.

·         Малый угол излучения — также может быть как достоинством, так и недостатком.

·         Безопасность — не требуются высокие напряжения.

·         Нечувствительность к низким и очень низким температурам. Однако, высокие температуры противопоказаны светодиоду, как и любым полупроводникам.

·         Отсутствие ядовитых составляющих (ртуть и др.) и, следовательно, лёгкость утилизации.

·         Недостаток — высокая цена.

·         Срок службы: среднее время полной выработки для светодиодов составляет 100000 часов, это в 100 раз больше ресурса лампочки накаливания.

Источники света · Вселенная в классе

Источником света является все, что создает свет, естественный или искусственный. К естественным источникам света относятся Солнце и звезды. К искусственным источникам света относятся фонарные столбы и телевизоры.

Без источников света мы не могли бы видеть окружающий мир, однако не каждый объект, который мы видим, является источником света. Многие объекты просто отражают свет от источника света.

Источники света — это задание, которое предлагает учащимся выяснить, откуда берется свет, как он распространяется и как его можно использовать, прежде чем они смогут использовать силу света для исследования Вселенной!

Источники света Руководство для учителя

Источники света Рабочий лист для учащихся

Полные инструкции

Цели обучения

• Узнать, что такое источники света.
• Приведите примеры различных типов источников света: естественных и искусственных
• Поймите, что мы видим объекты, потому что свет отражается от них и попадает в наши глаза.

Материалы

• Распечатанный Источники света Рабочий лист на учащегося

Исходная информация

Источник света — это все, что излучает свет. Есть естественных и искусственных источников света. Несколько примеров естественных источников света включают Солнце, звезды и свечи. Несколько примеров искусственных источников света включают лампочки, фонарные столбы и телевизоры. Без источников света мы не могли бы видеть окружающий мир, однако не каждый видимый нами объект является источником света. Многие объекты просто отражают свет от источника света, например столов, деревьев и Луны.

Шаг за шагом

1. Начните это задание, попросив учащихся назвать некоторые объекты, излучающие свет. Они называются источниками света.

2. Запишите ответы на доске в три столбца без подписей: неисточники света, искусственные источники света и естественные источники света.

3. Обсудите разницу между объектами на доске — естественными и искусственными. Некоторые из них отражают только свет?

Свет Солнца включает в себя все цвета радуги. Когда этот свет попадает на Луну, он отражается обратно на Землю и попадает в наши глаза, позволяя нам увидеть Луну.

4. Раздайте каждому учащемуся рабочий лист «Источники света» и попросите его ответить на первый вопрос.

5. Обсудите с учащимися вопрос 2, «Как свет позволяет нам видеть другие объекты?» Объясните, что изображено на приведенной ниже диаграмме (копия будет у них на рабочем листе), а затем попросите их объяснить своими словами на своем рабочем листе.

6. Обсудите вопрос 3, «Могут ли камень или металл стать источниками света?» . Объясните, что даже камень и металл могут действовать как источник света, если они достаточно нагреются, обратите их внимание на изображение падающей звезды (метеора) в нижней части их рабочего листа, они оба сделаны из камня и металла, но мы видим, как они сияют. когда они сгорают в атмосфере Земли.

Заключение

Пригласите свой класс открыть для себя самые яркие источники света во Вселенной – звезды! С помощью роботов-телескопов LCOGT вы можете фотографировать звезды, галактики и звездные скопления настолько яркие, что их можно увидеть за миллиарды световых лет!

Ссылки на учебные программы

KS2 Наука в национальной учебной программе Уэльса «Как все работает: как распространяется свет и как это можно использовать».

Источники света | Примеры источников света

---

В этом уроке поговорим об источниках света.

Что такое источники света?

Любой источник или объект, излучающий собственный свет, является источником света.

Светящиеся объекты

Все, что излучает собственный свет, называется светящийся . Каждый источник света представляет собой светящийся объект .

 

 

[Попробуйте Викторина 1 и Викторина 2 ]

 

Какой главный источник света вы знаете? Да, это Солнце. Солнце – главный источник света на Земле.

 

Без солнечного света мир погрузился бы во тьму. Растения бы не росли, и никакой другой жизни на Земле не существовало бы. Солнце дает нам энергию для выживания. Свет составляет лишь небольшую часть энергии, поступающей к нам от солнца.

 

Источники света могут быть двух групп.

 

Две группы источников света

• Естественные источники света
• Искусственные источники света

Ниже приведен список источников света;
 

Естественные источники света излучают естественный свет без участия человека.

 

Примеры естественных источников света

• Солнце
• Звезды
• Lightning
• Fireflies
• Glowworms
• Jellyfish
• Angler fish
• Viperfish
• Bush fires

 

The Sun

 

Artificial light is light made by humans.

 

Примеры искусственных источников света

• Лампы накаливания
• Факелы
• Лампы
• Пламя от спичек
9002 Зажигалка
• Зажигалка
• 0024
• Fire
• Lasers
• Fireworks
• When televisions and mobile phones are turned on

 

Light bulb

Lamp

Torch

Lantern

Lighter

Fire

Candlelight

Flames by matches

 

Что подразумевается под лампой накаливания?

 

Свет, излучаемый в результате нагрева, называется лампами накаливания . Это означает, что когда объект раскален, он излучает свет, потому что он горячий. Большинство источников света — лампы накаливания.

 

Examples of incandescent light sources

 

• Sun and other stars
• Fires
• Torches
• Light bulb
• Electric lamps
• Candlelight
• Fire

 

What is meant by bioluminescent ?

 

Некоторые источники света излучают свет, не нагреваясь. Это могут быть как живые, так и неживые существа. Люминесцентные лампы, светящиеся в темноте краски, светящиеся в темноте знаки, светящиеся в темноте наклейки и палочки, светлячки, светлячки, медузы — вот некоторые из примеров источников света, излучающих свет. не нагреваясь.

 

Живые существа , которые излучают свет, не нагреваясь, называются биолюминесцентными .

 

Examples of bioluminescent light sources

 

• fireflies
• glow-worms
• Angler fish
• Viperfish
• Black dragonfish
• Many jellyfish
• Krill

 

• Animals like fireflies and светлячки излучают собственный свет для привлечения партнеров. Энергия света светлячка исходит от химической реакции, происходящей в его брюшке.

Океан находится в полной темноте с глубины около 1000 метров. Это связано с тем, что свет с поверхности не проникает глубоко под океан. Это создает проблемы для рыбы, чтобы найти пищу. Некоторые глубоководные рыбы подплывают ближе к поверхности, чтобы добыть пищу, в то время как некоторые рыбы проводят все свое время в темноте. Рыба-удильщик, рыба-гадюка и черная рыба-дракон — вот некоторые из примеров рыб, которые проводят всю свою жизнь в темноте.

 

• Рыба-удильщик живет в темноте, на глубине около 4000 метров под поверхностью океана. Он раскачивает светящуюся приманку, чтобы привлечь добычу.
• Рыба-гадюка использует биолюминесцентные лампы в открытом рту, чтобы заманить добычу прямо в желудок.
• Черная рыба-дракон излучает красный свет из точки прямо под глазом. Это позволяет рыбе-дракону видеть свою добычу, но добыча не может видеть красный свет.

 

Несветящиеся объекты

Объекты, которые не излучают свет или не отражают свет от светящихся объектов, называются несветящимися объектами.

 

Некоторые несветящиеся объекты отражают свет, падающий на них от светящихся объектов. Хороший пример — луна. Луна просто отражает свет от солнца.

 

Отражатели света

 

Что такое Отражатели света?

 

Отражатели света не могут излучать собственный свет. Они просто отражают свет.
 

Примеры отражателей света

 

Ниже приведен список отражателей света;

• Луна
• Зеркала
• Гладкая вода
• Металл
• Гладкие и блестящие поверхности

 

Луна отражает свет

 

Зеркала отражают свет

 

Вы можете видеть отражение деревьев в гладкой воде ниже вода

 

Гладкие и блестящие поверхности хорошо отражают свет

 

Посмотрите на красивые отражения окружающей среды в гладкой воде этого ручья.

 

 

 

Почему зеркала не являются источниками света?

 

Зеркала не излучают собственный свет. Они просто отражают свет. Вот почему вы не можете видеть зеркало в полностью темной комнате.

 

Является ли луна источником света?

 

Нет, это не так. Луна не является источником света, потому что она просто отражает свет Солнца.

 

Помните! Вы не должны смотреть прямо на Солнце, потому что Солнце — очень яркий объект, который может очень быстро повредить ваши глаза.

 

Невидимый свет

 

Знаете ли вы, что существует невидимый свет, невидимый вашим глазам?

 

Инфракрасный (ИК) и Ультрафиолетовый (УФ) — это два типа невидимого света.

 

Живые существа и очень горячие объекты, такие как Солнце, излучают инфракрасное излучение.

 

Ультрафиолет — это очень мощный свет, излучаемый Солнцем.