Valonlähteiden tyypit

Valonlähteiden selvittäminen ei ole vaikeaa, koska vaihtoehtoja on periaatteessa vain kaksi. Toinen näistä on hyvin tuttu kaikille, ja toinen on helppo luokitella tyypeittäin ja selittää tärkeimmät ominaisuudet.

Bioluminesenssi on erinomainen esimerkki luonnollisesta valonlähteestä.

Mikä on valonlähde

Valonlähde on esine, joka lähettää sähkömagneettista energiaa siinä spektrin osassa, jonka ihmissilmä havaitsee. Fysiikan lakien mukaan, jos yksittäisiä esineitä kuumennetaan tiettyyn lämpötilaan, ne alkavat hehkua.

Itse asiassa mitä tahansa valaisevaa esinettä - olipa se sitten aurinko, hehkuva ötökkä tai erilaiset nykyaikaisten tehtaiden tuottamat valaistuslaitteet - voidaan kutsua valonlähteeksi.

Aurinko on keinovalaistuslaitteiden vertailukohta.

Valonlähteiden tyypit ja luokitukset

Kaikki vaihtoehdot voidaan jakaa kahteen perustyyppiin - luonnollisiin ja keinotekoisiin lähteisiin. Tätä on helpointa tarkastella, koska tiedot on helppo luokitella.

Luonnolliset valonlähteet

Kaikki luonnonilmiöt ja esineet, jotka voivat lähettää valoa ja jotka ihminen voi nähdä, voidaan sisällyttää tähän ryhmään. Lisäksi päästö voi olla joko esineen tai ilmiön ensisijainen tai toissijainen ominaisuus. Kaikki tässä osiossa esitetyt vaihtoehdot ovat syntyneet ilman ihmisen puuttumista tai muiden olentojen toimintaa. Tärkeimmät luonnolliset lähteet:

1. Sun. Kaikkien hyvin tuntema kohde, joka ei ainoastaan säteile valoa hehkuvan rakenteensa ansiosta, vaan on myös elämän lähde maapallolla.
2. Tähdet, kuu ...ja muita ulkoavaruuden esineitä. Taivaalle ilmestyy valtava määrä valopisteitä joka päivä auringonlaskun jälkeen. Ja hehkun luonne vaihtelee. Kuu heijastaa valoa, mutta muut esineet voivat hehkua itsestään. Hehku voi olla peräisin myös galaksien välisestä kaasusta, joka näkyy myös joissakin taivaan osissa.
3. Aurora Borealis - on toinen luonnollinen lähde.
4. Ilmakehän sähköpurkaukset kuuluvat myös tänne, vaikka ne leimahtavatkin lyhyeksi ajaksi.
5. Kivennäisaineet ja orgaaniset tuotteet voi hehkua hapettumisesta eli palamisesta.
6. Elävien organismien bioluminesenssiHehkumadot, jotka me kaikki tunnemme, ovat tästä hyvä esimerkki.

Miljoonat taivaankappaleet hehkuvat pimeässä.

Kaikki nämä vaihtelut esiintyvät luonnonympäristössä, eivätkä ne riipu ihmisestä. He eivät voi hallita tai vaikuttaa kirkkauteensa.

Keinotekoiset valonlähteet

Tässä tapauksessa lähde on mikä tahansa elementti, joka luovuttaa säteilyä energian muuntamisen tuloksena. Lähes kaikki keinotekoiset versiot toimivat sähköllä. Valon tuottamiseen käytettävä ensisijainen energia on siis virta.

Fyysisten luokkien perusteella kaikki keinotekoiset muunnokset voidaan jakaa kolmeen päälajikkeeseen. Jokaisella niistä on omat ominaispiirteensä:

1. Lämpölähteet - Yleisimmät nykyään. Toimintaperiaatteena on, että tietty esine (tavallisimmin volframihehkulanka) kuumennetaan lämpötilaan, jossa se alkaa lähettää lämmön lisäksi myös näkyvää valoa. Tätä vaihtoehtoa käytettiin aluksi laajalti, mutta nykyään sen tilalle on tulossa kehittyneempiä ja turvallisempia vaihtoehtoja, sillä kuumentaminen korkeisiin lämpötiloihin ei ole monissa tilanteissa paras ratkaisu.
2. Luminoivat versiot Ne perustuvat luminesenssi-ilmiöön. Tällöin energia muunnetaan optiseksi säteilyksi. Niitä käytetään laajalti eri teollisuudenaloilla, ja niiden tärkein etu on se, että niitä ei kuumenneta prosessissa. Toinen etu on alhainen sähkönkulutus. Elohopeapitoisuutensa vuoksi ne on kuitenkin hävitettävä asianmukaisesti ja tuuletettava, jos ne hajoavat.
   Loistelamput ovat hyvä ratkaisu teollisuuteen ja toimistoihin.
3. LED-valonlähteet ovat olleet olemassa jo pitkään, mutta ne yleistyvät vuosi vuodelta. Tärkein työelementti on puolijohdekide. Kun elektronit siirtyvät energiatasolta toiselle sähkön vaikutuksesta, fotoneita emittoituu. Erittäin tuottava ja turvallinen järjestelmä, joka tarjoaa erinomaisen valaistuksen laadun.

Suositeltu katselukulma: Fysiikan videotunnit

Kaikki tällä hetkellä saatavilla olevat valaisimet voidaan jakaa useisiin luokkiin niiden toimintaperiaatteen ja rakennepiirteiden mukaan. Valonlähteiden tyypit:

1. Hehkulamput. Yli 100 vuotta käytössä olleiden hehkulamppujen peruselementti on volframihehkulanka, joka antaa valoa kuumennettaessa. Jotta volframi ei kuumentuisi niin nopeasti ja jotta hehkulanka kestäisi mahdollisimman pitkään, lamppu suljetaan ja täytetään inertillä kaasulla. Tärkein etu on edullinen hinta, mutta valon laatu ei ole paras mahdollinen, ja käyttöikä on kaikista vaihtoehdoista lyhin. Toiminnan aikana lamppu kuumenee voimakkaasti, joten istukan on oltava vähintään 3 cm:n etäisyydellä siitä.
   Hehkulamput
2. Halogeenilamput on täytetty erityisellä seoksella, joka yhdessä kvartsilasin käytön kanssa johtaa laadukkaaseen valoon, jolla on hyvä värintoistoindeksi. Heijastimien avulla valo voidaan suunnata tarkasti. Energiatehokkuuden ja käyttöiän kannalta tämä ratkaisu ei kuitenkaan eroa paljon ensimmäisestä vaihtoehdosta, koska tässäkin tapauksessa käyttöelementti on hehkulanka.
3. Loistelamppu on elohopeahöyryllä täytetty putki, jossa on kaksi elektrodia. Kun sähköä kytketään, elektrodien välille syntyy valokaaripurkaus ja elohopeahöyry alkaa hehkua. Pääosan valosta tuottaa kuitenkin luminofori, joka on putken sisäpinnalle levitetty yhdiste, joka antaa tasaisen valaistuksen. Sitä käytetään pääasiassa toimistoissa, ja se vaatii automaattisen kytkennän, ja sen käyttöikä on jopa 20 000 tuntia.
4. Pienloistelamppuversiot. Ne on valmistettu vakiosokkeleihin sopiviksi, joten niitä voidaan käyttää hehkulamppujen sijasta. Valon laatu on paljon parempi ja sähkönkulutus pienempi. Tällä ratkaisulla on samat edut kuin perinteisillä loistelampuilla.
   CFL-lampputyyppi
5. LED-lamput toimivat puolijohteilla, mikä erottaa ne muista lampuista. Tämä tekniikka mahdollistaa eri värilämpötilojen ja kirkkauden, joten LED-valoja voidaan käyttää kaikissa huoneissa. Virrankulutus on kaikista vaihtoehdoista alhaisin, ja käyttöikä on pisin, yleensä alkaen 50 000 tunnista.

LED-lamput antavat täydellisen valon.

Muuten! LED-lamput ovat turvallisimpia, ne eivät kuumene käytön aikana, tuotteissa ei ole lasia eikä haitallisten aineiden höyryjä.

Lue myös

Tärkeimpien sipulityyppien kuvaus

 

Valonlähteiden tärkeimmät ominaisuudet

Indikaattoreita ja termejä käytetään pääasiassa keinotekoisista valonlähteistä. Seuraavassa on lueteltu yleisimmin käytetyt pääominaisuudet:

1. Valovirta on tiettyyn alueeseen tietyssä ajassa saapuvan valon määrä; se on verrannollinen ihmissilmän näkemään säteilyvirtaan. Se mitataan lumeina.
2. Valovirran pysyvyys osoittaa, kuinka paljon lampun valonlaatu muuttuu ajan myötä.
3. Täysi käyttöikä osoittaa, kuinka kauan lampun pitäisi kestää. Tärkeämpää on kuitenkin toinen indeksi, hyödyllinen käyttöikä, joka kuvaa käyttöaikaa, jolloin lamppu tuottaa laadukasta valoa.
4. Taattu käyttöikä ilmoittaa vähimmäiskeston, jonka lampun tulisi toimia niin, että valon laatu säilyy hyvänä.
5. Nimellisjännite ilmoittaa, millä jännitteellä lamppu tuottaa ilmoitetun tehon. Malleissa, joissa on liitäntälaitteita ja muuntajia, tämä arvo ei ole tarpeen.
6. Toiminnassa käytettävä virran tyyppi. Tämä voi olla tasavirta (yleensä pienjännite), mutta useimmat lamput toimivat vaihtovirralla.
7. Nimellisteho ilmoittaa laitteen sähkönkulutuksen, kun nimellisjännitettä käytetään.

Eri lampputyyppien teholuokituksen ja valovirran vertailu.

Nykyaikaisissa LED-valaisimissa käytetään indikaattoreita, kuten valon tyyppi (lämmin tai kylmä).

Valonlähteen valinnan olisi perustuttava valaistusvaatimuksiin ja tyyppi valaisintyyppi. On parempi valita nykyaikaiset LED-valonlähteet, jotka kuluttavat vähintään 10 kertaa vähemmän energiaa ja antavat parempaa valoa kuin vastaavat valonlähteet. Huomioi hinnan lisäksi myös käyttöikä, sähkökustannukset ja ihmisten turvallisuus.