แสง (จากภาษาละติน lucis) หรือแสงที่มองเห็นได้เป็นส่วนหนึ่งของสเปกตรัมของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่ดวงตามนุษย์รับรู้ได้ หน่วยพื้นฐานของแสงคือโฟตอน อนุภาคมูลฐานมีความยาวคลื่นจำเพาะ ขึ้นอยู่กับแหล่งกำเนิดแสงที่กำเนิดอนุภาคเหล่านั้น โฟตอนเป็นไปตามกฎของกลศาสตร์ควอนตัม และภายใต้สภาวะทางกายภาพที่แตกต่างกัน โฟตอนสามารถปรากฏเป็นอนุภาคหรือเป็นคลื่นได้
วิวัฒนาการทางประวัติศาสตร์ของอุปกรณ์ให้แสงสว่าง
แหล่งที่มาแรกของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่มองเห็นได้ซึ่งมนุษยชาติใช้สำหรับความต้องการนั้นมาจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงที่ติดไฟได้ของพืช (ไม้) หรือจากสัตว์ (น้ำมันดินและไขมัน)
ชาวกรีกและโรมันโบราณเริ่มใช้ภาชนะดินเผาและทองสัมฤทธิ์สำหรับวางสารไวไฟ ภาชนะเหล่านี้กลายเป็นบรรพบุรุษของโคมไฟสมัยใหม่
ในตอนท้ายของศตวรรษที่ 18 Argant นักเคมีชาวสวิสได้ประดิษฐ์ตะเกียงที่มีไส้ตะเกียงซึ่งใช้น้ำมันก๊าดเป็นเชื้อเพลิง ในตอนท้ายของศตวรรษที่ 19 เอดิสันได้จดสิทธิบัตรหลอดไฟฟ้าแบบไส้ หลังจากการประดิษฐ์นี้และด้วยการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วของการพัฒนาอุตสาหกรรม แหล่งกำเนิดรังสีไฟฟ้าอื่น ๆ อีกมากมายจึงเริ่มปรากฏขึ้น
ฟิสิกส์ของแหล่งกำเนิดแสง
สเปกตรัมรังสีที่ดวงตามนุษย์มองเห็นนั้นอยู่ในช่วงความยาวคลื่นโฟตอนตั้งแต่ 400 นาโนเมตรถึง 700 นาโนเมตร แหล่งกำเนิดแสงเป็นกระบวนการทางกายภาพที่เกิดขึ้นในอะตอมของสสาร จากการกระทำบางอย่าง อะตอมสามารถรับพลังงานจากภายนอก และถ่ายโอนพลังงานส่วนหนึ่งไปยังระบบย่อยอิเล็กทรอนิกส์ของมัน
ระดับพลังงานของอิเล็กตรอนในอะตอมนั้นไม่ต่อเนื่อง กล่าวคือ แต่ละระดับจะสอดคล้องกับค่าเฉพาะ ด้วยพลังงานที่ได้รับจากภายนอก อิเล็กตรอนบางตัวของอะตอมจึงสามารถเคลื่อนที่ไปสู่ระดับพลังงานในลำดับที่สูงกว่าได้ ในกรณีนี้ เราสามารถพูดถึงสถานะทางอิเล็กทรอนิกส์ที่ตื่นเต้นได้ ในสถานะนี้ อิเล็กตรอนจะไม่เสถียรและเคลื่อนไปยังระดับที่มีพลังงานต่ำกว่าอีกครั้ง กระบวนการนี้มาพร้อมกับการปล่อยโฟตอนซึ่งเป็นแสงที่เรารับรู้
การแผ่รังสีความร้อน
กระบวนการแผ่รังสีความร้อนเป็นกระบวนการทางกายภาพที่ระบบย่อยอิเล็กทรอนิกส์ตื่นเต้นโดยการถ่ายโอนพลังงานจลน์จากนิวเคลียสของอะตอมไปยังมัน หากวัตถุ เช่น แผ่นโลหะ ได้รับความร้อนที่อุณหภูมิสูง วัตถุนั้นก็จะเริ่มเรืองแสง แสงที่มองเห็นได้ในตอนแรกจะปรากฏเป็นสีแดง เนื่องจากสเปกตรัมที่มองเห็นในส่วนนี้มีพลังงานน้อยที่สุด เมื่ออุณหภูมิของโลหะเพิ่มขึ้น โลหะจะเริ่มเปล่งแสงสีขาวเหลือง
โปรดทราบว่าเมื่อโลหะถูกให้ความร้อน ก่อนอื่นมันจะเริ่มปล่อยรังสีอินฟราเรดซึ่งบุคคลไม่สามารถมองเห็นได้ แต่รู้สึกว่ามันอยู่ในรูปของความร้อน
รังสีเรืองแสง
การแผ่รังสีประเภทนี้เกิดขึ้นโดยไม่ต้องให้ความร้อนแก่ร่างกายเบื้องต้นและประกอบด้วยกระบวนการทางกายภาพตามลำดับสองกระบวนการ:
- การดูดซับพลังงานโดยระบบย่อยอิเล็กทรอนิกส์และการเปลี่ยนระบบย่อยนี้ไปสู่สถานะพลังงานที่ตื่นเต้น
- การแผ่รังสีในช่วงแสงที่เกี่ยวข้องกับการคืนของระบบย่อยอิเล็กทรอนิกส์ไปสู่สถานะพลังงานภาคพื้นดิน
หากทั้งสองขั้นตอนเกิดขึ้นภายในช่วงเวลาหลายวินาที กระบวนการนี้เรียกว่าฟลูออเรสเซนต์ เช่น คลื่นที่ปล่อยออกมาจากหน้าจอทีวีหลังจากปิดเครื่องจะเป็นฟลูออเรสเซนต์ หากกระบวนการแผ่รังสีทั้งสองระยะเกิดขึ้นเป็นเวลาหลายชั่วโมงหรือนานกว่านั้น การแผ่รังสีดังกล่าวจะเรียกว่าเรืองแสง เช่น นาฬิกาเรืองแสงในห้องมืด
การจำแนกประเภทของแหล่งกำเนิดแสง
แหล่งกำเนิดรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าทั้งหมดที่มองเห็นได้ด้วยตามนุษย์ ขึ้นอยู่กับแหล่งกำเนิดของมัน สามารถแบ่งออกเป็นสองกลุ่มใหญ่:
- แหล่งธรรมชาติ พวกมันปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเนื่องจากกระบวนการทางกายภาพและเคมีตามธรรมชาติ เช่น แหล่งกำเนิดแสงตามธรรมชาติ ได้แก่ ดวงดาว หิ่งห้อย และอื่นๆ พวกเขาสามารถเป็นวัตถุทั้งที่มีชีวิตและไม่มีชีวิต
- แหล่งกำเนิดแสงประดิษฐ์ สิ่งเหล่านี้เป็นหนี้ต้นกำเนิดของมนุษย์ เนื่องจากเป็นสิ่งประดิษฐ์ของเขา
อุปกรณ์รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่มองเห็นได้ประดิษฐ์
ในทางกลับกันแหล่งที่มาเทียมเป็นประเภทต่อไปนี้:
- หลอดไส้ พวกมันเปล่งแสงโดยการให้ความร้อนแก่เส้นใยโลหะจนถึงอุณหภูมิหลายพันองศา ตัวไส้หลอดนั้นอยู่ในภาชนะแก้วที่ปิดสนิท ซึ่งเต็มไปด้วยก๊าซเฉื่อยที่ป้องกันกระบวนการออกซิเดชั่นของไส้หลอด
- หลอดฮาโลเจน พวกมันเป็นตัวแทนของวิวัฒนาการขั้นใหม่ของหลอดไส้ ซึ่งก๊าซฮาโลเจน เช่น ไอโอดีนหรือโบรมีน จะถูกเติมเข้าไปในก๊าซเฉื่อยซึ่งมีไส้หลอดโลหะอยู่ ก๊าซนี้จะเข้าสู่สมดุลทางเคมีกับโลหะของไส้หลอดซึ่งเป็นทังสเตน และช่วยให้คุณยืดอายุของหลอดไฟได้ หลอดฮาโลเจนใช้ควอตซ์แทนตัวแก้ว ซึ่งสามารถทนต่ออุณหภูมิที่สูงกว่าแก้ว
- โคมไฟปล่อยก๊าซ แหล่งกำเนิดแสงประเภทนี้สร้างรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่มองเห็นได้เนื่องจากการปล่อยประจุไฟฟ้าที่เกิดขึ้นในส่วนผสมของก๊าซและไอของโลหะ
- หลอดฟลูออเรสเซนต์ แหล่งกำเนิดแสงไฟฟ้าเหล่านี้ผลิตรังสีจากสารเคลือบฟลูออเรสเซนต์ที่ด้านในของตัวโคม ซึ่งถูกกระตุ้นโดยรังสีอัลตราไวโอเลตจากการปล่อยประจุไฟฟ้า
- แหล่งกำเนิดแสง LED (จาก English Light Emitting Diode) แหล่งกำเนิดแสงประเภทนี้เป็นแหล่งกำเนิดรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าแบบไดโอด โดดเด่นด้วยความเรียบง่ายของการออกแบบและอายุการใช้งานที่ยาวนาน ข้อดีของพวกเขาเหนือแหล่งกำเนิดแสงไฟฟ้าอื่น ๆ คือใช้พลังงานต่ำและไม่มีการแผ่รังสีความร้อนเกือบทั้งหมด
รังสีทั้งทางตรงและทางอ้อม
แหล่งกำเนิดแสงโดยตรงคืออุปกรณ์ วัตถุตามธรรมชาติ และสิ่งมีชีวิตที่สามารถปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าอย่างอิสระในสเปกตรัมที่มองเห็นได้ แหล่งที่มาโดยตรง ได้แก่ ดาวฤกษ์ซึ่งมีอุณหภูมิสูงถึงหลายหมื่นองศา ไฟ หลอดไส้ และอุปกรณ์สมัยใหม่ เช่น ทีวีพลาสมาหรือจอคอมพิวเตอร์ LCD ซึ่งผลิตรังสีที่เกิดจากการปล่อยไมโครอิเล็กทริก
อีกตัวอย่างหนึ่งของแหล่งกำเนิดแสงธรรมชาติโดยตรงคือสัตว์ที่มีการเรืองแสงจากสิ่งมีชีวิต การแผ่รังสีในกรณีนี้เกิดขึ้นจากกระบวนการทางเคมีที่เกิดขึ้นในร่างกายของสิ่งมีชีวิต ซึ่งรวมถึงหิ่งห้อยและสัตว์ทะเลน้ำลึกบางส่วน
แหล่งกำเนิดแสงทางอ้อมคือวัตถุที่ไม่เปล่งแสงออกมาเอง แต่สามารถสะท้อนแสงได้ นอกจากนี้ ความสามารถในการสะท้อนแสงของแต่ละวัตถุยังขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมีและสถานะทางกายภาพด้วย แหล่งกำเนิดทางอ้อมนั้นได้รับการชำระให้บริสุทธิ์เพียงเพราะว่าพวกมันอยู่ภายใต้อิทธิพลของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าจากแหล่งกำเนิดโดยตรง หากแหล่งกำเนิดทางอ้อมไม่สะสมพลังงานแสง เมื่ออิทธิพลของแสงที่มีต่อแหล่งนั้นสิ้นสุดลง ก็จะไม่สามารถมองเห็นได้
ตัวอย่างการแผ่รังสีทางอ้อม
ตัวอย่างดั้งเดิมของแหล่งกำเนิดแสงประเภทนี้คือ ดวงจันทร์ ซึ่งเป็นดาวเทียมของโลก เทห์ฟากฟ้านี้สะท้อนรังสีดวงอาทิตย์ที่ตกกระทบ ด้วยกระบวนการสะท้อน เราจึงสามารถมองเห็นทั้งดวงจันทร์และวัตถุรอบตัวเราในเวลากลางคืนภายใต้แสงจันทร์ ด้วยเหตุผลเดียวกัน ดาวเคราะห์ในระบบสุริยะจึงสามารถมองเห็นได้ผ่านกล้องโทรทรรศน์ เช่นเดียวกับดาวเคราะห์ของเรา ซึ่งก็คือ โลก (เมื่อมองจากอวกาศ)
อีกตัวอย่างหนึ่งของวัตถุรังสีทางอ้อมที่สะท้อนรังสีจากแหล่งกำเนิดแสงก็คือตัวบุคคลเอง โดยทั่วไป วัตถุใดก็ตามเป็นแหล่งกำเนิดของการแผ่รังสีทางอ้อม ยกเว้นหลุมดำ สนามโน้มถ่วงของหลุมดำนั้นรุนแรงมากจนแม้แต่แสงก็ไม่สามารถหลบหนีออกไปได้
ลักษณะสำคัญของอุปกรณ์
ลักษณะสำคัญของแหล่งกำเนิดแสงมีดังต่อไปนี้:
- การไหลของแสง ปริมาณทางกายภาพที่แสดงลักษณะของปริมาณแสงที่ปล่อยออกมาจากแหล่งกำเนิดในหนึ่งวินาทีในทุกทิศทาง หน่วยวัดฟลักซ์การส่องสว่างคือลูเมน
- ความเข้มของรังสี ในบางกรณี จำเป็นต้องทราบการกระจายของฟลักซ์แสงรอบแหล่งกำเนิด การกระจายตัวนี้เองที่อธิบายโดยคุณลักษณะนี้ ซึ่งวัดเป็นแคนเดลา
- การส่องสว่าง. มีหน่วยวัดเป็นลักซ์และแสดงถึงอัตราส่วนของฟลักซ์ส่องสว่างต่อพื้นที่ที่ส่องสว่าง คุณลักษณะนี้มีความสำคัญต่อประสิทธิภาพการทำงานที่สะดวกสบายของงานบางประเภท ตัวอย่างเช่น ตามมาตรฐานสากล แสงสว่างในห้องครัวควรมีประมาณ 200 ลักซ์ แต่สำหรับการศึกษา 500 ลักซ์เป็นสิ่งจำเป็นอยู่แล้ว
- ประสิทธิภาพการแผ่รังสี เป็นลักษณะสำคัญของหลอดไฟฟ้าเนื่องจากจะอธิบายอัตราส่วนของฟลักซ์การส่องสว่างที่สร้างโดยอุปกรณ์ที่กำหนดต่อพลังงานที่ใช้ ยิ่งอัตราส่วนนี้สูงเท่าใดหลอดไฟก็จะยิ่งประหยัดมากขึ้นเท่านั้น
- ดัชนีการแสดงสี ระบุว่าหลอดไฟสร้างสีได้อย่างแม่นยำเพียงใด สำหรับโคมไฟคุณภาพดี ดัชนีนี้จะอยู่ในช่วง 100
- อุณหภูมิที่มีสีสัน เป็นตัววัดความ "ขาว" ของแสง ดังนั้นแสงที่มีสีแดงเหลืองเด่นจึงถือว่าอบอุ่นและมีอุณหภูมิสีน้อยกว่า 3,000 K แสงเย็นมีสีฟ้าและมีอุณหภูมิสีสูงกว่า 6,000 K
การใช้แหล่งกำเนิดรังสีที่มองเห็นได้
แหล่งกำเนิดรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าประดิษฐ์แต่ละประเภทถูกใช้โดยมนุษย์ในกิจกรรมหนึ่งหรืออีกสาขาหนึ่ง ขอบเขตการใช้งานแหล่งกำเนิดแสงมีดังนี้:
- หลอดไส้ยังคงเป็นแหล่งที่มาหลักของแสงภายในอาคาร เนื่องจากมีราคาถูกและมีดัชนีการแสดงสีที่ดี อย่างไรก็ตาม หลอดไฟเหล่านี้จะค่อยๆ ถูกแทนที่ด้วยหลอดฮาโลเจน
- หลอดฮาโลเจนถือเป็นเครื่องใช้ไฟฟ้าที่จะปรับปรุงประสิทธิภาพของหลอดไส้โดยการเปลี่ยนหลอดใหม่ ปัจจุบันพวกเขาได้พบการประยุกต์ใช้ในรถยนต์แล้ว
- แหล่งกำเนิดแสงฟลูออเรสเซนต์ส่วนใหญ่จะใช้เพื่อส่องสว่างสำนักงานและสถานที่ให้บริการอื่นๆ เนื่องจากมีรูปทรงที่หลากหลายและมีการแผ่แสงที่กระจายและสม่ำเสมอ ประสิทธิภาพการแผ่รังสีของหลอดไฟประเภทนี้จะเพิ่มขึ้นตามความยาวและเส้นผ่านศูนย์กลางที่เพิ่มขึ้น
ความสำคัญของแสงธรรมชาติต่อสุขภาพของมนุษย์
สำหรับสิ่งมีชีวิตทุกชนิดที่อาศัยอยู่บนโลก การหมุนของโลกของเราและช่วงเวลาของกลางวันและกลางคืนเป็นกระบวนการที่สำคัญสำหรับชีวิตปกติและวงจรทางชีววิทยา นอกจากนี้สิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่ยังต้องการแสงแดดโดยตรงเพื่อสุขภาพที่ดี
ในมนุษย์ การขาดแสงแดดนำไปสู่การพัฒนาของภาวะซึมเศร้า เช่นเดียวกับการขาดวิตามินดี เนื่องจากผิวสีแทนของบุคคลช่วยให้ร่างกายดูดซึมวิตามินนี้ได้ง่ายขึ้น
ผลการศึกษาชิ้นหนึ่งพบว่าการได้รับแสงแดดโดยตรงอย่างเพียงพอสามารถลดและบรรเทาอาการบางอย่างของโรคบางชนิดได้ โดยเฉพาะปัญหาที่เกี่ยวข้องกับภาวะซึมเศร้าหายไปทั้งหมดหรือบางส่วนในผู้ป่วย 20% โดยธรรมชาติแล้วแสงแดดเพียงอย่างเดียวไม่สามารถรักษาโรคซึมเศร้าได้ แต่เป็นส่วนสำคัญของการรักษาที่ครอบคลุม
กาลครั้งหนึ่งในสมัยโบราณผู้คนเชื่อว่าความสามารถในการมองเห็นของเรานั้นเกิดจากรังสีบางชนิดที่เล็ดลอดออกมาจากดวงตาและในขณะเดียวกันก็ "รู้สึก" พื้นผิวของวัตถุ ไม่ว่าแนวคิดดังกล่าวจะดูตลกแค่ไหนในวันนี้ ลองคิดดูสิ - คุณรู้ไหมว่าแสงคืออะไร? มันมาจากไหน? เรารับรู้ได้อย่างไร และเหตุใดวัตถุต่าง ๆ จึงมีสีต่างกัน
เปิดหลอดไฟแล้ววางมือไว้ใกล้ๆ คุณจะรู้สึกถึงความร้อนที่เล็ดลอดออกมาจากหลอดไฟ ดังนั้นแสงก็คือรังสี รังสีทั้งหมดมีพลังงาน แต่ไม่ใช่รังสีทั้งหมดที่สามารถรับรู้ได้ด้วยสายตา ให้เราสรุปได้ว่าแสงคือการแผ่รังสีที่มองเห็นได้
คุณสมบัติของแสง
มีการทดลองพบว่าแสงมีลักษณะเป็นแม่เหล็กไฟฟ้า ดังนั้นเราจึงสามารถเสริมคำจำกัดความของเราได้ดังนี้ แสงคือรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่มองเห็นได้
แสงสามารถผ่านวัตถุและสารโปร่งใสได้ ดังนั้นแสงของดวงอาทิตย์จึงทะลุผ่านชั้นบรรยากาศมาสู่เราแม้ว่าแสงจะหักเหก็ตาม และเมื่อพบวัตถุทึบแสง แสงก็สะท้อนจากวัตถุเหล่านั้น และเราสามารถรับรู้แสงที่สะท้อนด้วยตาได้ จึงมองเห็นได้
แสงบางส่วนถูกวัตถุดูดซับไว้ และพวกมันจะร้อนขึ้น วัตถุที่มืดจะร้อนมากกว่าวัตถุที่สว่าง ดังนั้นแสงส่วนใหญ่จึงถูกดูดซับไว้และสะท้อนแสงน้อยกว่า นั่นเป็นสาเหตุที่วัตถุเหล่านี้ดูมืดสำหรับเรา
วัตถุสีดำดูดซับแสงมากที่สุด ด้วยเหตุนี้ในฤดูร้อนคุณไม่ควรสวมเสื้อผ้าสีดำ เพราะคุณอาจเป็นโรคลมแดดได้ ด้วยเหตุผลเดียวกัน ในฤดูร้อน คุณแม่มักจะสวมหมวกสีอ่อนสำหรับลูก ซึ่งจะร้อนน้อยกว่าผมที่มีสีเข้มกว่ามาก
แหล่งกำเนิดแสง
วัตถุที่มีแสงมาเรียกว่าแหล่งกำเนิดแสง มีแหล่งกำเนิดแสงธรรมชาติและแสงประดิษฐ์ แหล่งกำเนิดแสงธรรมชาติที่มีชื่อเสียงที่สุดสำหรับประชากรโลกของเราทุกคนคือดวงอาทิตย์
ดวงอาทิตย์ไม่เพียงแต่เป็นแหล่งกำเนิดของแสงที่มองเห็นได้เท่านั้น แต่ยังรวมถึงความร้อนด้วย ซึ่งทำให้สิ่งมีชีวิตบนโลกเป็นไปได้ แหล่งกำเนิดแสงตามธรรมชาติอื่นๆ ได้แก่ ดวงดาว ปรากฏการณ์ในชั้นบรรยากาศ เช่น ฟ้าผ่า สิ่งมีชีวิต เช่น หิ่งห้อย เป็นต้น
ขอบคุณมนุษย์ จึงมีแหล่งที่มาเทียมด้วย ก่อนหน้านี้ แหล่งกำเนิดแสงหลักในความมืดสำหรับมนุษย์คือไฟ เช่น เทียน คบเพลิง เตาแก๊ส และอื่นๆ ในปัจจุบันที่พบมากที่สุดคือแหล่งกำเนิดแสงไฟฟ้า ยิ่งไปกว่านั้น ยังแบ่งออกเป็นหลอดความร้อน (หลอดไส้) และหลอดฟลูออเรสเซนต์ (หลอดฟลูออเรสเซนต์, หลอดแก๊ส)
การแพร่กระจายของแสง
คุณสมบัติของแสงอีกอย่างหนึ่งก็คือการแพร่กระจายเชิงเส้นของมัน แสงไม่สามารถโค้งงอรอบๆ สิ่งกีดขวางได้ ดังนั้นเงาจึงก่อตัวขึ้นด้านหลังวัตถุทึบแสง เงามักจะไม่ดำสนิทเนื่องจากมีรังสีสะท้อนและกระจายจากวัตถุอื่นตกอยู่ที่นั่น
| ตัวอย่างของแหล่งกำเนิดแสงที่เป็นของชั้นหนึ่ง หลอดไส้เอนกประสงค์ชนิดหลอดใส |
| ตัวอย่างของแหล่งกำเนิดแสงที่อยู่ในคลาสที่สอง โคมไฟโซเดียมอาร์คในหลอดใส |
 |
| ตัวอย่างแหล่งกำเนิดแสงที่อยู่ในคลาสที่สาม โคมไฟแบบผสมในหลอดเคลือบสารเรืองแสง |
 |
| ตัวอย่างของแหล่งกำเนิดแสงที่อยู่ในคลาสที่สี่ หลอดไฟ LED รูปทรงหลอดไส้สำหรับใช้งานทั่วไป |
การจำแนกประเภทของแหล่งกำเนิดแสง
ไม่มีสาขาเดียวของเศรษฐกิจของประเทศที่ไม่ใช้แสงประดิษฐ์ การพัฒนาอุตสาหกรรมแหล่งกำเนิดแสงเริ่มขึ้นในศตวรรษที่ 19 เหตุผลก็คือการประดิษฐ์โคมไฟอาร์คและหลอดไส้
วัตถุที่เปล่งแสงอันเป็นผลมาจากการแปลงพลังงานเรียกว่าแหล่งกำเนิดแสง แหล่งกำเนิดแสงเกือบทั้งหมดที่ผลิตในปัจจุบันเป็นแบบไฟฟ้า ซึ่งหมายความว่าในการสร้างการแผ่รังสีแสง กระแสไฟฟ้าจะถูกใช้เป็นพลังงานปฐมภูมิ แหล่งกำเนิดแสงถือเป็นอุปกรณ์ที่ปล่อยแสงไม่เพียงแต่ในส่วนที่มองเห็นได้ของสเปกตรัม (ความยาวคลื่น 380 - 780 นาโนเมตร) แต่ยังอยู่ในย่านอัลตราไวโอเลต (10 - 380 นาโนเมตร) และอินฟราเรด (780 - 10 6 นาโนเมตร) ของสเปกตรัมด้วย
แหล่งกำเนิดแสงมีประเภทต่อไปนี้: ความร้อน ฟลูออเรสเซนต์ และ LED
แหล่งกำเนิดรังสีความร้อนเป็นแหล่งกำเนิดที่พบบ่อยที่สุด การแผ่รังสีปรากฏในพวกมันอันเป็นผลมาจากการให้ความร้อนแก่เส้นใยจนถึงอุณหภูมิที่ไม่เพียง แต่การแผ่รังสีความร้อนเท่านั้นที่ปรากฏในสเปกตรัมอินฟราเรด แต่ยังสังเกตการแผ่รังสีที่มองเห็นได้ด้วย
แหล่งกำเนิดรังสีเรืองแสงสามารถเปล่งแสงได้โดยไม่คำนึงถึงสถานะของตัวเปล่งแสง แสงเรืองแสงในตัวมันเกิดขึ้นจากการแปลงพลังงานประเภทต่างๆ ไปเป็นรังสีแสงโดยตรง
จากความแตกต่างข้างต้น แหล่งกำเนิดแสงถูกแบ่งออกเป็นสี่ประเภท
ความร้อน
ซึ่งรวมถึงเครื่องทำความร้อนทุกชนิด รวมถึงฮาโลเจน เช่นเดียวกับเครื่องทำความร้อนอินฟราเรดไฟฟ้าและส่วนโค้งคาร์บอน
เรืองแสง
ซึ่งรวมถึงหลอดไฟฟ้าประเภทต่อไปนี้: หลอดอาร์ค, หลอดปล่อยแสงแบบต่างๆ, หลอดแรงดันต่ำ, หลอดอาร์ค, พัลส์ และหลอดปล่อยความถี่สูง รวมถึงหลอดที่มีการเติมไอของโลหะหรือบนหลอดที่เคลือบสารฟอสเฟอร์ .
รังสีผสม
โคมไฟประเภทนี้ใช้รังสีความร้อนและรังสีฟลูออเรสเซนต์พร้อมกัน ตัวอย่างคือส่วนโค้งที่มีความเข้มสูง
นำ
แหล่งกำเนิดแสง LED รวมถึงหลอดไฟและอุปกรณ์ให้แสงสว่างทุกประเภทที่ใช้ไดโอดเปล่งแสงนอกจากนี้ยังมีคุณสมบัติอื่น ๆ ที่จำแนกหลอดไฟ (ตามพื้นที่การใช้งานการออกแบบและลักษณะทางเทคโนโลยีและอื่น ๆ ที่คล้ายกัน)
พารามิเตอร์พื้นฐานของแหล่งกำเนิดแสง
คุณสมบัติด้านแสง ไฟฟ้า และการทำงานของแหล่งกำเนิดแสงไฟฟ้ามีลักษณะเฉพาะด้วยพารามิเตอร์จำนวนหนึ่ง การเปรียบเทียบพารามิเตอร์ของแหล่งกำเนิดแสงหลายแหล่งสำหรับการใช้งานในแอปพลิเคชันเฉพาะทำให้คุณสามารถเลือกแหล่งแสงที่เหมาะสมที่สุดได้ ด้วยการเปรียบเทียบพารามิเตอร์ของแต่ละสำเนาของแหล่งกำเนิดแสงเดียวกัน โดยให้ความสนใจกับสถานที่และเวลาในการผลิต เราสามารถตัดสินคุณภาพและระดับเทคโนโลยีของการผลิตได้
ให้เราแสดงรายการลักษณะทางไฟฟ้าหลักของหลอดไฟและโดยทั่วไปแล้วแหล่งกำเนิดแสงทั้งหมด:
แรงดันไฟฟ้าที่ได้รับการจัดอันดับ- แรงดันไฟฟ้าที่หลอดไฟทำงานในโหมดประหยัดที่สุดและที่คำนวณสำหรับการใช้งานปกติ สำหรับหลอดไส้ แรงดันไฟฟ้าที่กำหนดจะเท่ากับแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่าย แรงดันไฟฟ้านี้ถูกระบุ ยู l.n และวัดเป็นโวลต์ หลอดปล่อยก๊าซไม่มีพารามิเตอร์ดังกล่าวเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าของช่องว่างการจ่ายจะถูกกำหนดโดยลักษณะของบัลลาสต์ที่ใช้เพื่อทำให้เสถียร
กำลังไฟพิกัด ป l.n - ค่าที่คำนวณได้ซึ่งแสดงลักษณะพลังงานที่ใช้โดยหลอดไส้เมื่อเปิดเครื่องที่แรงดันไฟฟ้าที่กำหนด สำหรับหลอดปล่อยก๊าซซึ่งมีบัลลาสต์อยู่ในวงจรด้วย กำลังไฟพิกัด ถือเป็นพารามิเตอร์หลัก จากการทดลองจะพิจารณาพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าที่เหลืออยู่ของหลอดไฟโดยพิจารณาจากค่าของมัน ควรคำนึงว่าในการกำหนดพลังงานที่ใช้จากเครือข่ายคุณต้องเพิ่มกำลังของหลอดไฟและบัลลาสต์
จัดอันดับกระแสไฟของหลอดไฟ ฉัน l.n - กระแสไฟที่ใช้โดยหลอดไฟที่แรงดันไฟฟ้าและกำลังไฟพิกัด
ประเภทของกระแสไฟฟ้า- ตัวแปรหรือค่าคงที่ พารามิเตอร์นี้เป็นมาตรฐานสำหรับหลอดปล่อยก๊าซเท่านั้น ส่งผลต่อพารามิเตอร์อื่นๆ (ยกเว้นที่กล่าวถึงข้างต้น) ซึ่งเปลี่ยนแปลงตามประเภทของกระแสไฟฟ้าที่เปลี่ยนไป และใช้กับหลอดไฟที่ทำงานเฉพาะไฟฟ้ากระแสตรงหรือไฟฟ้ากระแสสลับเท่านั้น
พารามิเตอร์แสงหลักของแหล่งกำเนิดแสงคือ:
การไหลของแสงที่ถูกปล่อยออกมาจากหลอดไฟ ในการวัดฟลักซ์การส่องสว่างของหลอดไส้นั้นจะเปิดขึ้นที่แรงดันไฟฟ้าที่กำหนด สำหรับหลอดปล่อยก๊าซ การวัดจะทำเมื่อหลอดทำงานที่กำลังไฟพิกัด ฟลักซ์ส่องสว่างแสดงด้วยตัวอักษร F (ภาษาละติน phi) หน่วยวัดฟลักซ์การส่องสว่างคือ ลูเมน (lm)
พลังแห่งแสงสำหรับบางประเภท แทนที่จะใช้ฟลักซ์ส่องสว่าง พารามิเตอร์จะใช้ความเข้มการส่องสว่างทรงกลมโดยเฉลี่ยหรือความสว่างของเส้นใย สำหรับหลอดไฟดังกล่าวเป็นพารามิเตอร์แสงหลัก สัญลักษณ์ที่ใช้บอกความเข้มของการส่องสว่าง ฉันวี, ฉัน โวลต์Θเพื่อความสว่าง - ลโดยมีหน่วยวัดคือ แคนเดลา (cd) และแคนเดลาต่อตารางเมตร (cd/m2) ตามลำดับ
กำลังส่องสว่างของหลอดไฟนี่คืออัตราส่วนของฟลักซ์การส่องสว่างของหลอดไฟต่อกำลังไฟ
หน่วยประสิทธิภาพการส่องสว่าง- หน่วยวัดค่าพารามิเตอร์ลูเมนต่อวัตต์ (Lm/W) เมื่อใช้พารามิเตอร์นี้คุณสามารถประเมินประสิทธิภาพของการใช้แหล่งกำเนิดแสงในการติดตั้งระบบแสงสว่างได้ อย่างไรก็ตามพารามิเตอร์อื่นถูกใช้เป็นลักษณะของหลอดฉายรังสี - ขนาดของฟลักซ์การแผ่รังสีที่ส่งออก
ความเสถียรของฟลักซ์ส่องสว่าง- อัตราส่วนเปอร์เซ็นต์ของปริมาณการลดลงของฟลักซ์การส่องสว่างเมื่อสิ้นสุดอายุการใช้งานของหลอดไฟต่อฟลักซ์การส่องสว่างเริ่มต้น
พารามิเตอร์การทำงานของแหล่งกำเนิดแสงประกอบด้วยพารามิเตอร์ที่แสดงถึงประสิทธิภาพของแหล่งกำเนิดแสงภายใต้สภาวะการทำงานบางประการ:
อายุการใช้งานเต็มรูปแบบτ รวม - ระยะเวลาการเผาไหม้เป็นชั่วโมงของแหล่งกำเนิดแสงเปิดภายใต้สภาวะที่กำหนดจนกระทั่งเกิดความล้มเหลวโดยสมบูรณ์ (หลอดไส้ไหม้, ความล้มเหลวในการจุดไฟสำหรับหลอดปล่อยก๊าซส่วนใหญ่)
อายุการใช้งานที่เป็นประโยชน์τ p คือระยะเวลาการเผาไหม้เป็นชั่วโมงของแหล่งกำเนิดแสงที่เปิดภายใต้สภาวะที่กำหนดจนกระทั่งฟลักซ์การส่องสว่างลดลงถึงระดับที่ทำให้การทำงานต่อไปไม่เกิดประโยชน์เชิงเศรษฐกิจ
อายุการใช้งานโดยเฉลี่ยτ เป็นพารามิเตอร์การทำงานหลักของหลอดไฟ หมายถึงค่าเฉลี่ยเลขคณิตของอายุการใช้งานทั้งหมดของกลุ่มหลอด (อย่างน้อยสิบ) โดยมีเงื่อนไขว่าค่าเฉลี่ยของฟลักซ์การส่องสว่างของหลอดของกลุ่มเมื่อถึงอายุการใช้งานเฉลี่ยจะคงอยู่ภายในอายุการใช้งานที่มีประโยชน์ นั่นคือด้วยความเสถียรที่กำหนดของฟลักซ์การส่องสว่าง พารามิเตอร์นี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับหลอดไส้เนื่องจากการเพิ่มประสิทธิภาพการส่องสว่างเพิ่มขึ้นสิ่งอื่น ๆ ทั้งหมดเท่าเทียมกันทำให้อายุการใช้งานลดลง เนื่องจากการพิจารณาอายุการใช้งานในการทดลองทำให้เกิดความล้มเหลวของหลอดทดสอบ พารามิเตอร์นี้จึงถูกกำหนดกับหลอดไฟจำนวนหนึ่งตามระดับความน่าจะเป็นที่กำหนด โดยคำนวณตามกฎของสถิติทางคณิตศาสตร์
ความทนทานแบบไดนามิก- พารามิเตอร์ที่กำหนดอายุการใช้งานของหลอดไส้ภายใต้สภาวะการสั่นสะเทือนและการสั่น หลอดที่มีอายุการใช้งานไดนามิกที่ต้องการต้องทนทานต่อรอบการทดสอบจำนวนหนึ่งในช่วงความถี่ที่ระบุ
เพื่อชี้แจงประสิทธิภาพของหลอดไฟ นอกเหนือจากแนวคิดเรื่องอายุการใช้งานโดยเฉลี่ยแล้ว ยังใช้แนวคิดเรื่องอายุการใช้งานการรับประกันซึ่งกำหนดเวลาการเผาไหม้ขั้นต่ำของหลอดไฟทั้งหมดในชุด แนวคิดนี้บางครั้งอาจมีความหมายเชิงพาณิชย์ โดยพิจารณาจากระยะเวลาการรับประกันเป็นเวลาที่หลอดไฟต้องเผาไหม้
เวลาในการเผาไหม้ที่ค่อนข้างจำกัดของแหล่งกำเนิดแสง โดยเฉพาะหลอดไส้ ทำให้เกิดข้อกำหนดสำหรับความสามารถในการสับเปลี่ยนกันได้ ซึ่งสามารถทำได้ก็ต่อเมื่อพารามิเตอร์ของหลอดไฟแต่ละหลอดสามารถทำซ้ำได้
เพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพของการติดตั้งระบบไฟส่องสว่าง ทั้งฟลักซ์การส่องสว่างเริ่มต้นของหลอดไฟและการขึ้นอยู่กับระยะเวลาในการทำงานที่ลดลงเป็นสิ่งสำคัญ เมื่ออายุการใช้งานของการติดตั้งระบบแสงสว่างเพิ่มขึ้น บทบาทของต้นทุนทุนต่อต้นทุนพลังงานแสงจะลดลง เป็นไปตามที่แนะนำให้ทำการติดตั้งระบบแสงสว่างโดยมีจำนวนชั่วโมงการเผาไหม้เล็กน้อยต่อปีโดยใช้หลอดไส้ราคาถูกและในทางกลับกันในการติดตั้งระบบแสงสว่างอุตสาหกรรมที่มีระยะเวลาการเผาไหม้ 3,000 ชั่วโมงขึ้นไปก็มีเหตุผลที่จะใช้การปล่อยก๊าซ แหล่งที่มีราคาแพงกว่าหลอดไส้ให้แสงสว่างที่มีประสิทธิภาพการส่องสว่างสูง ต้นทุนของหน่วยพลังงานแสงจะถูกกำหนดโดยอัตราค่าไฟฟ้าด้วย ในอัตราภาษีต่ำการใช้หลอดไฟที่มีประสิทธิภาพการส่องสว่างค่อนข้างต่ำและอายุการใช้งานที่เพิ่มขึ้นในการติดตั้งระบบไฟส่องสว่างเป็นสิ่งที่สมเหตุสมผล
แหล่งกำเนิดแสงประดิษฐ์ มลภาวะทางเสียง (อะคูสติก)
ทดสอบ
แหล่งกำเนิดแสงประดิษฐ์: ประเภทของแหล่งกำเนิดแสงและคุณสมบัติหลัก คุณสมบัติของการใช้แหล่งกำเนิดแสงประหยัดพลังงานที่ปล่อยก๊าซ โคมไฟ: วัตถุประสงค์ ประเภท คุณสมบัติการใช้งาน
แหล่งกำเนิดแสงประดิษฐ์มีบทบาทสำคัญในชีวิตของเรา พวกเขาไม่เพียงแต่ใช้งานได้จริงเท่านั้น แต่ยังรวมถึงฟังก์ชั่นด้านสุนทรียภาพอีกด้วย ดังนั้นจึงมีโคมไฟจำนวนมากที่มีรูปร่างขนาดและลักษณะทางเทคนิคแตกต่างกัน
แหล่งกำเนิดแสงประดิษฐ์:
หลอดไส้
หลอดฮาโลเจน
แหล่งกำเนิดแสงปล่อยก๊าซ
โคมไฟโซเดียม
หลอดฟลูออเรสเซนต์
ไฟ LED
หลอดไส้เป็นแหล่งกำเนิดแสงประเภทที่พบบ่อยที่สุด มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในสถานที่ประเภทต่างๆ ทั้งในร่มและกลางแจ้ง
หลอดไฟฟ้า
วิธีการทำงาน: แสงในหลอดไส้ถูกสร้างขึ้นโดยการส่งกระแสไฟฟ้าผ่านลวดเส้นเล็ก ซึ่งมักทำจากทังสเตน หลักการทำงานขึ้นอยู่กับผลกระทบทางความร้อนของกระแสไฟฟ้า
ข้อดีของหลอดไฟ: ต้นทุนเริ่มต้นต่ำ คุณภาพการสร้างสีที่น่าพอใจ ความสามารถในการควบคุมระดับความเข้มข้นและทิศทางของการแพร่กระจายของแสง การออกแบบที่หลากหลาย ใช้งานง่าย ขาดระบบสตาร์ทแบบอิเล็กทรอนิกส์และระบบป้องกันภาพสั่นไหว
ข้อเสีย: อายุการใช้งานมักจะไม่เกิน 1,000 ชั่วโมง พลังงาน 95% ที่ผลิตได้จะถูกแปลงเป็นความร้อน และเพียง 5% เป็นแสง! หลอดไส้ก่อให้เกิดอันตรายจากไฟไหม้ หลังจากเปิดหลอดไส้ 30 นาที อุณหภูมิของพื้นผิวด้านนอกจะสูงขึ้นตามกำลังไฟ ค่าต่อไปนี้: 40 W - 145°C, 75 W - 250°C, 100 W - 290°C, 200 W - 330°ซ. เมื่อโคมไฟสัมผัสกับวัสดุสิ่งทอ หลอดไฟจะร้อนยิ่งขึ้น หลอดที่สัมผัสกับพื้นผิวของหลอดไฟ 60 วัตต์จะติดไฟในเวลาประมาณ 67 นาที
การใช้งาน: มีไว้สำหรับให้แสงสว่างในร่มและกลางแจ้งเมื่อเชื่อมต่อหลอดไฟแบบขนานกับเครือข่ายไฟฟ้าที่มีแรงดันไฟฟ้า 127 และ 220 V
ราคาเฉลี่ย: 15 รูเบิลต่อ 1 ชิ้น
หลอดฮาโลเจน
หลอดฮาโลเจน เช่น หลอดไส้ ปล่อยความร้อนออกมา
หลักการทำงาน: เกลียวที่ทำจากทังสเตนทนความร้อนตั้งอยู่ในขวดที่บรรจุก๊าซเฉื่อย เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านขดลวดจะร้อนขึ้น เกิดความร้อนและพลังงานแสง อนุภาคทังสเตนที่อุณหภูมิ 1,400°C รวมกับอนุภาคฮาโลเจนก่อนที่จะถึงพื้นผิวขวดด้วยซ้ำ ด้วยการหมุนเวียนความร้อน ส่วนผสมฮาโลเจน-ทังสเตนนี้จะเข้าใกล้คอยล์ร้อนและสลายตัวภายใต้อิทธิพลของอุณหภูมิที่สูงขึ้น อนุภาคทังสเตนจะสะสมอยู่บนเกลียวอีกครั้ง และอนุภาคฮาโลเจนจะกลับสู่กระบวนการไหลเวียน
ข้อดี: เกลียวมีอุณหภูมิที่สูงกว่าซึ่งช่วยให้คุณได้รับแสงมากขึ้นด้วยกำลังไฟเท่าเดิม เกลียวได้รับการต่ออายุอย่างต่อเนื่องซึ่งจะช่วยยืดอายุการใช้งานของหลอดไฟ หลอดไฟไม่เปลี่ยนเป็นสีดำ และหลอดไฟให้การส่องสว่างคงที่ ฟลักซ์ตลอดอายุการใช้งาน
ด้วยความสามารถในการแสดงสีแบบเดียวกับหลอดไส้ จึงมีการออกแบบที่กะทัดรัด
ข้อเสีย: แสงน้อย, อายุการใช้งานสั้น
แหล่งกำเนิดแสงปล่อยก๊าซ
แหล่งกำเนิดแสงที่ปล่อยก๊าซ ได้แก่ แก้ว เซรามิก หรือโลหะ (ที่มีหน้าต่างเอาท์พุตโปร่งใส) ที่บรรจุก๊าซ โลหะจำนวนหนึ่ง หรือสารอื่นที่มีความดันไอสูงเพียงพอ อิเล็กโทรดถูกติดตั้งอย่างแน่นหนาในเปลือกซึ่งมีการคายประจุเกิดขึ้น มีแหล่งกำเนิดแสงที่ปล่อยก๊าซซึ่งมีอิเล็กโทรดทำงานในบรรยากาศเปิดหรือการไหลของก๊าซ
มี:
โคมไฟแสงแก๊ส - การแผ่รังสีถูกสร้างขึ้นโดยอะตอม, โมเลกุล, ไอออนและอิเล็กตรอนที่รวมตัวกันใหม่;
หลอดฟลูออเรสเซนต์ - แหล่งกำเนิดรังสีคือสารเรืองแสงที่ตื่นเต้นจากการแผ่รังสีของก๊าซ
โคมไฟส่องสว่างอิเล็กโทรด - การแผ่รังสีถูกสร้างขึ้นโดยอิเล็กโทรดที่ได้รับความร้อนจากการปล่อยประจุ
หลอดฟลูออเรสเซนต์
หลักการทำงาน: แสงในหลอดไฟเหล่านี้เกิดขึ้นเนื่องจากการแปลงรังสีอัลตราไวโอเลตโดยการเคลือบฟอสเฟอร์ให้เป็นแสงที่มองเห็นได้หลังจากเกิดการปล่อยก๊าซ
ข้อดี: นี่เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการแปลงพลังงาน เนื่องจากพื้นผิวเปล่งแสงขนาดใหญ่ แสงที่สร้างโดยหลอดฟลูออเรสเซนต์จึงไม่สว่างเท่ากับแหล่งกำเนิดแสง "เฉพาะจุด" (หลอดไส้ หลอดฮาโลเจน และหลอดปล่อยแรงดันสูง) ในแง่ของประสิทธิภาพการใช้พลังงาน หลอดฟลูออเรสเซนต์เหมาะอย่างยิ่งสำหรับให้แสงสว่างในพื้นที่เปิดโล่งขนาดใหญ่ (สำนักงาน อาคารพาณิชย์ อุตสาหกรรม และอาคารสาธารณะ)
แสงของโคมไฟอาจเป็นสีขาว สีอบอุ่น และสีเย็น รวมทั้งสีที่ใกล้เคียงกับแสงธรรมชาติ
ข้อเสีย: หลอดฟลูออเรสเซนต์ทั้งหมดมีสารปรอท (ในปริมาณ 40 ถึง 70 มก.) ซึ่งเป็นสารพิษ ปริมาณนี้อาจเป็นอันตรายต่อสุขภาพหากหลอดไฟแตก และหากคุณได้รับอันตรายจากไอปรอทอย่างต่อเนื่อง มันจะสะสมในร่างกายมนุษย์ ก่อให้เกิดอันตรายต่อสุขภาพ
อายุการใช้งาน: ถึง 15,000 ชั่วโมง ซึ่งนานกว่าหลอดไส้ 10-15 เท่า
โคมไฟเดย์ไลท์
หลอดฟลูออเรสเซนต์ประเภทหนึ่งที่มีแสงสีฟ้า หลอดไฟดังกล่าวมี 2 ประเภท - LDC (แสงกลางวันพร้อมการแสดงสีที่ถูกต้อง) และ LD (แสงกลางวัน)
หลอดไฟ LD ไม่ได้ให้การสร้างสีที่ถูกต้องของวัตถุที่ส่องสว่าง ใช้สำหรับให้แสงสว่างทั่วไปโดยเฉพาะในภาคใต้
หลอดไฟ LDC ใช้เพื่อส่องสว่างวัตถุซึ่งการสร้างเฉดสีที่แม่นยำเป็นสิ่งสำคัญ โดยส่วนใหญ่อยู่ในภูมิภาคสีน้ำเงินและสีฟ้าของสเปกตรัม ประสิทธิภาพการส่องสว่างต่ำกว่าหลอด LD 10-15% โคมไฟดังกล่าวใช้สำหรับให้แสงสว่างในโรงงานอุตสาหกรรม
หลอดประหยัดไฟ
หลอดคอมแพ็คฟลูออเรสเซนต์ (CFL) ด้วยเทคโนโลยีและการออกแบบพิเศษ ทำให้สามารถเทียบเคียงขนาดหรือเท่ากับหลอดไส้ได้ โคมไฟสมัยใหม่เหล่านี้มีคุณลักษณะขั้นสูงของหลอดฟลูออเรสเซนต์
ข้อดี: ประหยัดพลังงานได้ถึง 80% ขึ้นอยู่กับผู้ผลิตและรุ่นเฉพาะ หลอดประหยัดไฟจะร้อนขึ้นเล็กน้อย
ข้อเสีย: ต้นทุนสูงและมีสารพิษ
อายุการใช้งาน: นานกว่าหลอดไส้ประมาณ 5-6 เท่า แต่สามารถนานกว่าได้ถึง 20 เท่าโดยมีเงื่อนไขว่าแหล่งจ่ายไฟบัลลาสต์มีคุณภาพเพียงพอและปฏิบัติตามข้อ จำกัด เกี่ยวกับจำนวนสวิตช์มิฉะนั้นจะล้มเหลวอย่างรวดเร็ว
โคมไฟโซเดียม
แหล่งกำเนิดแสงที่ปล่อยก๊าซซึ่งการแผ่รังสีในช่วงแสงเกิดขึ้นระหว่างการปล่อยกระแสไฟฟ้าในไอ Na มีทั้งโคมไฟแรงดันต่ำและโคมไฟแรงดันสูง
หลักการทำงาน: หลอดแรงดันสูงทำจากองค์ประกอบโพลีคริสตัลไลน์ Al2O3 ที่ส่งผ่านแสงได้ ซึ่งทนทานต่อผลกระทบของการปล่อยกระแสไฟฟ้าในไอ Na จนถึงอุณหภูมิสูงกว่า 1200 °C หลังจากกำจัดอากาศออก ปริมาณ Na, Hg และก๊าซเฉื่อยจะถูกฉีดเข้าไปในท่อระบายที่ความดัน 2.6-6.5 kN/m2 (20-50 mmHg) มีหลอดโซเดียมความดันสูง “พร้อมคุณสมบัติด้านสิ่งแวดล้อมที่ดีขึ้น” - ไร้สารปรอท
หลอดโซเดียมความดันต่ำ (ต่อไปนี้จะเรียกว่า LTLP) มีความโดดเด่นด้วยคุณสมบัติหลายประการที่ทำให้ทั้งการผลิตและการใช้งานมีความซับซ้อนอย่างมาก ประการแรก ไอโซเดียมที่อุณหภูมิส่วนโค้งสูงส่งผลกระทบที่รุนแรงต่อแก้วขวด โดยทำลายมัน ด้วยเหตุนี้ หัวเผา NLND จึงมักทำจากแก้วบอโรซิลิเกต ประการที่สอง ประสิทธิภาพของ NLND ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิโดยรอบเป็นอย่างมาก เพื่อให้แน่ใจว่าหัวเผาจะรักษาอุณหภูมิที่ยอมรับได้ จึงวางส่วนหลังไว้ในขวดแก้วภายนอกซึ่งทำหน้าที่เป็น "กระติกน้ำร้อน"
ข้อดี: อายุการใช้งานยาวนาน ใช้สำหรับให้แสงสว่างกลางแจ้งและในร่ม โคมไฟให้แสงสีขาวทองสวยงาม
ข้อเสีย: เชื่อมต่อกับเครือข่ายไฟฟ้าผ่านบัลลาสต์ เพื่อให้แน่ใจว่ารังสี Na เรโซแนนซ์จะออกมาสูงที่สุด ท่อระบายของหลอดโซเดียมจะถูกหุ้มฉนวนโดยวางไว้ในภาชนะแก้วซึ่งมีการถ่ายเทอากาศออกไป
ไดโอดเปล่งแสง
LED เป็นอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ที่แปลงกระแสไฟฟ้าเป็นรังสีแสงโดยตรง รับประกันการใช้พลังงานขั้นต่ำเนื่องจากคุณสมบัติของคริสตัลที่ปลูกเป็นพิเศษ
การใช้งาน LED: เป็นตัวบ่งชี้ (ไฟแสดงสถานะเปิดเครื่องบนแผงหน้าปัด, การแสดงตัวเลขและตัวอักษร) ในหน้าจอกลางแจ้งขนาดใหญ่ เส้นที่คืบคลานจะใช้อาร์เรย์ (คลัสเตอร์) ของ LED ไฟ LED ที่ทรงพลังถูกใช้เป็นแหล่งกำเนิดแสงในไฟฉาย นอกจากนี้ยังใช้เป็นแสงพื้นหลังสำหรับหน้าจอ LCD ขนาดเล็ก (บนโทรศัพท์มือถือ กล้องดิจิตอล)
ข้อดี:
ประสิทธิภาพสูง. ไฟ LED สมัยใหม่เป็นรองจากหลอดฟลูออเรสเซนต์แคโทดเย็น (CCFL) ในพารามิเตอร์นี้
ความแข็งแรงทางกลสูง ทนต่อการสั่นสะเทือน (ไม่มีเกลียวหรือส่วนประกอบที่ละเอียดอ่อนอื่นๆ)
อายุการใช้งานยาวนาน แต่มันก็ไม่ได้ไม่มีที่สิ้นสุดเช่นกัน - ด้วยการทำงานเป็นเวลานานและ/หรือการระบายความร้อนที่ไม่ดี คริสตัลจะ "เป็นพิษ" และความสว่างจะค่อยๆ ลดลง
องค์ประกอบสเปกตรัมจำเพาะของรังสี สเปกตรัมค่อนข้างแคบ สำหรับความต้องการในการแสดงผลและการส่งข้อมูลนี่เป็นข้อดี แต่สำหรับแสงสว่างก็เป็นข้อเสีย มีเพียงเลเซอร์เท่านั้นที่มีสเปกตรัมที่แคบกว่า
มุมการแผ่รังสีที่น้อยก็สามารถเป็นได้ทั้งข้อดีและข้อเสีย
ความปลอดภัย - ไม่ต้องใช้ไฟฟ้าแรงสูง
ไม่ไวต่ออุณหภูมิต่ำและต่ำมาก อย่างไรก็ตาม อุณหภูมิสูงมีข้อห้ามสำหรับ LED เช่นเดียวกับเซมิคอนดักเตอร์ใดๆ
ขาดส่วนประกอบที่เป็นพิษ (ปรอท ฯลฯ) ดังนั้นจึงง่ายต่อการกำจัด
ข้อเสียคือราคาสูง แต่ในอีก 2-3 ปีข้างหน้าราคาสินค้า LED คาดว่าจะปรับลดลง
อายุการใช้งาน: ระยะเวลาเฉลี่ยเต็มรอบสำหรับ LED คือ 100,000 ชั่วโมง ซึ่งนานกว่าหลอดไฟแบบไส้ 100 เท่า เนื่องจากในหนึ่งปีมี 8,760 หรือ 8,784 ชั่วโมง หลอดไฟ LED จึงมีอายุการใช้งานหลายปี
หลอดปล่อยก๊าซแรงดันสูงยังรวมถึงหลอดเมทัลฮาไลด์ (MH) ด้วย
หลอดเมทัลฮาไลด์ (หลอด HMI - ไอโอไดด์ที่มีความยาวส่วนโค้งปานกลางของ Hydrargyrum) เป็นหลอดปล่อยก๊าซ AC ขนาดใหญ่ซึ่งมีการแผ่รังสีแสงอันเป็นผลมาจากการปล่อยกระแสไฟฟ้าในบรรยากาศหนาแน่นของส่วนผสมของไอปรอทและธาตุหายาก เฮไลด์
ต่างจากหลอดไส้ซึ่งเป็นตัวปล่อยความร้อนในความหมายที่สมบูรณ์ แสงในหลอดเหล่านี้เกิดขึ้นจากการเผาไหม้ส่วนโค้งระหว่างอิเล็กโทรดสองตัว จริงๆ แล้วเหล่านี้เป็นหลอดปรอทความดันสูงที่มีการเติมไอโอไดด์ของโลหะหรือไอโอไดด์ของธาตุหายาก (ดิสโพรเซียม (Dy), โฮลเมียม (Ho) และทูเลียม (Tm) รวมถึงสารประกอบเชิงซ้อนที่มีซีเซียม (Cs) และดีบุกเฮไลด์ (Sn) สารประกอบเหล่านี้สลายตัวไปตรงกลางของส่วนโค้งที่ปล่อยออกมา และไอของโลหะสามารถกระตุ้นการปล่อยแสงได้ ซึ่งความเข้มและการกระจายสเปกตรัมขึ้นอยู่กับความดันไอของเฮไลด์ของโลหะ
ประสิทธิภาพการส่องสว่างและการแสดงสีของการปล่อยส่วนโค้งปรอทและสเปกตรัมแสงได้รับการปรับปรุงอย่างมาก ไม่ควรสับสนระหว่างหลอดไฟประเภทนี้กับหลอดฮาโลเจน มีลักษณะและหลักการทำงานที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง วงจรฮาโลเจน: ไอระเหยของโลหะไอโอไดด์มีอยู่ในกระบอกหลอดไฟ เมื่อมีการปล่อยกระแสไฟฟ้าทังสเตนเริ่มระเหยออกจากอิเล็กโทรดที่ให้ความร้อนและไอระเหยของมันจะรวมตัวกับไอโอไดด์ทำให้เกิดสารประกอบก๊าซ - ทังสเตนไอโอไดด์ ก๊าซนี้ไม่เกาะอยู่บนผนังของหลอดไฟ (บอลลูนยังคงโปร่งใสตลอดอายุการใช้งานของหลอดไฟ) ใกล้กับอิเล็กโทรดที่ให้ความร้อนโดยตรง ก๊าซจะสลายตัวเป็นไอทังสเตนและไอโอดีน เช่น อิเล็กโทรดถูกปกคลุมไปด้วยเมฆไอโลหะซึ่งช่วยปกป้องอิเล็กโทรดจากการถูกทำลายและผนังของขวดจากการทำให้มืดลง เมื่อปิดหลอดไฟ ทังสเตนจะตกลง (คืน) ไปที่ขั้วไฟฟ้า ดังนั้นวงจรฮาโลเจนจึงรับประกันการทำงานของหลอดไฟในระยะยาวโดยไม่ทำให้หลอดไฟหรี่ลง
หลอดไฟ MG นั้นเหมือนกับหลอดปรอท แต่มีไอออนของธาตุหายากที่ใส่เข้าไปในหลอดไฟ ซึ่งช่วยยืดอายุการใช้งานได้อย่างมาก ปรับปรุงกำลังแสงและสเปกตรัม กำลังมาตรฐาน (เช่นเดียวกับโซเดียม) คือ 70, 150, 250 และ 400 วัตต์
โดยทั่วไป กำลังส่องสว่างของหลอด MG จะเท่ากับกำลังส่องสว่างของหลอดฟลูออเรสเซนต์ (ต่อวัตต์) ยกเว้นว่าแสงที่ผลิตจะไม่กระจาย แต่เป็นแสงโดยตรง
หลอดไฟ MG มีรูปทรงที่แตกต่างกัน ตั้งแต่ทรงกลมด้านสำหรับเกลียวมาตรฐาน ไปจนถึงหลอดปลายคู่สำหรับสปอตไลท์ขนาดกะทัดรัด โคมไฟทั้งหมดนี้ให้แสงสีขาว สเปกตรัมมีความสมดุลในองค์ประกอบและมีทั้งบริเวณสีน้ำเงินและสีแดง
ในเรื่องนี้ หลอดไฟเมทัลฮาไลด์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการติดตั้งแสงสว่างสำหรับสถานที่เชิงพาณิชย์ต่างๆ นิทรรศการ ศูนย์การค้า สำนักงาน โรงแรม ร้านอาหาร ในการติดตั้งเพื่อให้แสงสว่างป้ายโฆษณาและหน้าต่างร้านค้า สำหรับการส่องสว่างสิ่งอำนวยความสะดวกกีฬาและสนามกีฬา สำหรับแสงสว่างทางสถาปัตยกรรมของ อาคารและโครงสร้าง ตัวอย่างเช่น หากต้องการให้แสงสว่างเทียบเท่ากับฟลัดไลท์ 1 kW หลอดไฟเมทัลฮาไลด์ 250 W ก็เพียงพอแล้ว
ความสำเร็จล่าสุดของเทคโนโลยีเมทัลฮาไลด์คือหลอดไฟเมทัลฮาไลด์เซรามิก (CMH) ซึ่งได้รับการปรับปรุงพารามิเตอร์ หลอดไฟ KMG ให้การสร้างลักษณะแสงในระดับสูง ทำให้โคมไฟเหล่านี้เหมาะสำหรับพื้นที่ที่สีมีความสำคัญเป็นพิเศษ หลอดไฟเชื่อมต่อกับเครือข่ายไฟฟ้ากระแสสลับที่มีความถี่ 50 Hz และแรงดันไฟฟ้า 220 หรือ 380 V พร้อมบัลลาสต์ (บัลลาสต์) และอุปกรณ์จุดระเบิดแบบพัลส์ (IZU) ที่เกี่ยวข้อง
อุปกรณ์ให้แสงสว่างหรือหลอดไฟเป็นอุปกรณ์ที่ช่วยให้หลอดไฟฟ้าทำงานได้ตามปกติ หลอดไฟทำหน้าที่เกี่ยวกับแสง เครื่องกล ไฟฟ้า และการป้องกัน
อุปกรณ์ให้แสงสว่างระยะใกล้เรียกว่าโคมไฟ และอุปกรณ์ให้แสงสว่างระยะไกลเรียกว่าสปอตไลท์
ส่วนประกอบหลักของหลอดไฟ ได้แก่ อุปกรณ์สำหรับติดตั้งและยึด ตัวกระจายแสง และตัวแหล่งกำเนิดแสง โคมไฟทั้งหมดมีลักษณะการส่องสว่างเป็นของตัวเอง เช่น การกระจายแสง ที่ประเมินผ่านเส้นโค้งความเข้มของการส่องสว่าง ทิศทางการส่องสว่าง (อัตราส่วนของฟลักซ์แสงที่ส่องไปยังซีกโลกบนและล่าง) ตลอดจนประสิทธิภาพ
โคมไฟแบ่งตามการออกแบบดังต่อไปนี้ ขึ้นอยู่กับสภาวะแวดล้อมที่ต้องการ: เปิดโดยไม่มีการป้องกัน กันฝุ่นบางส่วน กันฝุ่นโดยสิ้นเชิง กันฝุ่นบางส่วนและทั้งหมด กันกระเซ็น เพิ่มความน่าเชื่อถือเมื่อเกิดการระเบิด และป้องกันการระเบิด
ตามลักษณะของการกระจายแสง โคมไฟแบ่งออกเป็นประเภทต่างๆ ได้แก่ แสงตรง แสงตรงส่วนใหญ่ แสงกระจาย แสงสะท้อนส่วนใหญ่ และแสงสะท้อน
ตามวิธีการติดตั้งโคมไฟจะแบ่งออกเป็นกลุ่ม: เพดาน, โคมฝังเป็นเพดาน, จี้, โคมไฟติดผนังและพื้น
การจำแนกประเภทหลอดไฟตามวัตถุประสงค์ ตารางที่ 1
|
ประเภทของโคมไฟ |
วัตถุประสงค์ |
|
|
อุปกรณ์ให้แสงสว่างทั่วไป (จี้ เพดาน ผนัง พื้น โต๊ะ) |
สำหรับให้แสงสว่างภายในห้องทั่วไป |
|
|
โคมไฟส่องสว่างในท้องถิ่น (โต๊ะ พื้น ผนัง จี้ ติด เฟอร์นิเจอร์บิวท์อิน) |
เพื่อให้แสงสว่างแก่พื้นผิวการทำงานให้สอดคล้องกับงานภาพที่กำลังทำ |
|
|
โคมไฟรวม (จี้ ผนัง พื้น โต๊ะ) |
ทำหน้าที่ของทั้งโคมไฟส่องสว่างทั่วไปและในท้องถิ่นหรือทั้งสองฟังก์ชั่นพร้อมกัน |
|
|
โคมไฟตกแต่ง (โต๊ะ ผนัง) |
ทำหน้าที่เป็นองค์ประกอบของการตกแต่งภายใน |
|
|
โคมไฟปรับทิศทาง-ไฟกลางคืน (โต๊ะ ผนัง) |
เพื่อสร้างแสงสว่างที่จำเป็นสำหรับการวางแนวในบริเวณที่พักอาศัยในเวลากลางคืน |
|
|
โคมไฟนิทรรศการ (โต๊ะ ผนัง แบบติดผนัง แบบฝัง เพดาน แบบแขวน พื้น) |
เพื่อส่องสว่างวัตถุแต่ละชิ้น |
ขอบเขตการใช้งานของดวงโคมไฟฟ้าที่ผลิตขึ้นประเภทต่างๆ แสดงไว้ในตารางที่ 2 การกำหนดตัวอักษรของดวงโคมไฟฟ้าถูกนำมาใช้ตามแค็ตตาล็อกของผลิตภัณฑ์แสงสว่างและระบบการตั้งชื่อของผู้ผลิต ส่วนใหญ่สำหรับสถานที่ที่ไม่มีข้อกำหนดพิเศษสำหรับการออกแบบสถาปัตยกรรม
การออกแบบโคมไฟทั่วไปแสดงไว้ในรูปที่ 1
ตารางที่ 2 - ประเภทของโคมไฟและขอบเขตการใช้งาน
รูปที่ 1 - หลอดไฟ:
เอ - "สเตชั่นแวกอน";
b - อิมิตเตอร์ลึกเคลือบฟัน Ge;
c -- ตัวปล่อยลึกแบบสะท้อนแสง Gk;
g - ตัวปล่อย CO กว้าง;
d - PPR และ PPD กันฝุ่น
e - กันฝุ่น PSH-75;
g - VZG ที่ป้องกันการระเบิด;
h - เพิ่มความน่าเชื่อถือต่อการระเบิด NZB - N4B;
และ -- สำหรับตัวกลางที่มีฤทธิ์ทางเคมี
k - OD เรืองแสงและ ODR (พร้อมตะแกรง)
l - LD และ LDR เรืองแสง
ม. - PU เรืองแสง;
n - PVL เรืองแสง;
o - VLO เรืองแสง;
p - สำหรับแสงกลางแจ้ง SPO-200
หลอดไฟอเนกประสงค์ (U) ผลิตขึ้นสำหรับหลอดขนาด 200 และ 500 วัตต์ เป็นโคมไฟหลักสำหรับโรงงานอุตสาหกรรมทั่วไป ที่ระดับความสูงต่ำ พวกเขาจะใช้กับเฉดสีกึ่งด้าน สำหรับห้องที่ชื้นหรือห้องที่มีสภาพแวดล้อมที่ใช้งานอยู่จะใช้โคมไฟที่มีแผ่นยางทนความร้อนที่ปิดผนึกช่องสัมผัส
ตัวส่งสัญญาณ Ge เคลือบฟันลึกผลิตขึ้นในสองขนาด: สำหรับหลอดไฟสูงถึง 500 และสูงถึง 1,000 วัตต์ พวกมันถูกใช้เช่นเดียวกับ "สากล" ในสถานที่การผลิตปกติทั้งหมด แต่มีความสูงมากกว่า
ตัวปล่อยแสงลึกที่มีความเข้มข้นฟลักซ์การส่องสว่างเฉลี่ยของ GS ผลิตขึ้นสำหรับหลอดขนาด 500, 1,000, 1500 วัตต์ ตัวโคมทำจากอลูมิเนียมพร้อมแผ่นสะท้อนแสงใกล้กับกระจก ใช้สำหรับห้องปกติและห้องชื้นและสภาพแวดล้อมที่มีกิจกรรมทางเคมีเพิ่มขึ้น
ตัวปล่อยแสงที่เข้มข้นของการกระจายแสง Gk มีการออกแบบคล้ายกับหลอดไฟ Gs ใช้ในอาคารเมื่อต้องการฟลักซ์แสงที่มีความเข้มข้นสูง และไม่มีข้อกำหนดสำหรับการส่องสว่างพื้นผิวแนวตั้ง ในรุ่นกะทัดรัดจะมียี่ห้อ GkU
แก้วนมแข็ง Lucetta (Lc) ผลิตสำหรับหลอดขนาด 100 และ 200 วัตต์ และใช้สำหรับห้องที่มีสภาพแวดล้อมปกติ หลอดไฟ PU และ CX ใช้สำหรับพื้นที่อันตรายที่มีความชื้น เต็มไปด้วยฝุ่น และไฟไหม้ ขอบเขตการใช้งานโคมไฟป้องกันการระเบิดกำหนดโดยกลุ่มการออกแบบ หมวดหมู่ และสภาพแวดล้อม: V4A-50, V4A-100, VZG-200, NOB
หลอดไฟสำหรับให้แสงสว่างในท้องถิ่น (SMO-1, 50 W, SMO-2, 100 W) มีขายึดพร้อมสวิตช์และบานพับที่สอดคล้องกันสำหรับหมุนหลอดไฟ คล้ายกับหลอดไฟ K-1, K-2, KS-50 และ KS-100 ซึ่งเป็นไฟเฉียงขนาดเล็ก
โคมไฟสำหรับหลอดฟลูออเรสเซนต์ประเภท ODR และ ODOR ใช้สำหรับให้แสงสว่างในโรงงานอุตสาหกรรม และประเภท AOD สำหรับฝ่ายธุรการ ห้องปฏิบัติการ และสถานที่อื่นๆ หลอดไฟมาพร้อมกับ PRU-2 พร้อมซ็อกเก็ต บล็อกสำหรับสตาร์ทเตอร์ และสวิตช์สำหรับสวิตช์ในเฟสเดียวของเครือข่าย 220 V โรงงานสามารถจ่ายไฟซีรีย์ OD เป็นแบบคู่ได้ เช่น จริงๆ แล้วมีสี่หลอดและมี 80 ดวง โคมไฟ W.
ส่วนหลักของโคมไฟแต่ละดวง ได้แก่ ตัวโคมไฟ ตัวสะท้อนแสง ตัวกระจายแสง ชุดติดตั้ง จุดเชื่อมต่อ และช่องสำหรับติดตั้งหลอดไฟ (รูปที่ 2)
หลอดไฟที่มีไฟ DRL และหลอดฟลูออเรสเซนต์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากมีประสิทธิภาพสูงกว่าประสิทธิภาพการส่องสว่างที่มากกว่าและมีอายุการใช้งานที่สำคัญเมื่อเปรียบเทียบกับหลอดไฟและหลอดไส้
สำหรับการจุดระเบิดและการเผาไหม้ที่เสถียรจะมีการเปิดหลอดจ่ายแก๊สโดยใช้บัลลาสต์พิเศษ (บัลลาสต์) สตาร์ตเตอร์ ตัวเก็บประจุ ตัวดักจับ และวงจรเรียงกระแส
รูปที่ 2 - ไฟ UPD:
เอ - มุมมองทั่วไป; b - หน่วยอินพุต: 1 - น็อตสหภาพ, 2 - ตัว, 3 - คาร์ทริดจ์พอร์ซเลน, 4 - ล็อค, 5 - ตัวสะท้อนแสง, b - หน้าสัมผัสกราวด์, 7 - เทอร์มินัลบล็อก
ความปลอดภัยในชีวิตในด้านต่างๆ
จากมุมมองทางกายภาพ แหล่งกำเนิดแสงใดๆ ก็ตามเป็นกลุ่มของอะตอมที่ตื่นเต้นหรือตื่นเต้นอย่างต่อเนื่องจำนวนมาก สสารแต่ละอะตอมเป็นตัวกำเนิดคลื่นแสง...
ความปลอดภัยในชีวิตในการทำงาน
แหล่งกำเนิดแสงที่ใช้สำหรับแสงประดิษฐ์แบ่งออกเป็นสองกลุ่ม - หลอดปล่อยก๊าซและหลอดไส้ หลอดไส้เป็นแหล่งกำเนิดรังสีความร้อน...
แสงประดิษฐ์ของสถานที่ทำงาน
การมองเห็นของมนุษย์ช่วยให้เราสามารถรับรู้รูปร่าง สี ความสว่าง และการเคลื่อนไหวของวัตถุที่อยู่รอบๆ ได้ บุคคลได้รับข้อมูลเกี่ยวกับโลกรอบตัวมากถึง 90% ผ่านอวัยวะที่มองเห็น...
ลักษณะทางการแพทย์และชีววิทยาของแสงประดิษฐ์โดยคำนึงถึงระดับความแม่นยำของงานภาพ
แหล่งกำเนิดแสงที่ใช้สำหรับแสงประดิษฐ์แบ่งออกเป็นสองกลุ่ม: หลอดปล่อยก๊าซและหลอดไส้ หลอดไส้เป็นแหล่งกำเนิดรังสีความร้อน...
องค์กรคุ้มครองแรงงาน การประเมินทางเศรษฐศาสตร์ของแหล่งกำเนิดแสง
การส่องสว่างเป็นปัจจัยทางอุตสาหกรรมและสิ่งแวดล้อมที่สำคัญ แสงแดด แสงสว่าง และแสงสว่างมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อชีวิตมนุษย์ปกติ ตรงกันข้ามระดับไม่เพียงพอ...
การจัดแสงนิทรรศการ
ไม่ว่าองค์ประกอบภายในนิทรรศการและการเลือกนิทรรศการจะประสบความสำเร็จเพียงใด สิ่งเหล่านี้จะไม่สร้างความประทับใจที่ต้องการจนกว่าแสงจะกลายเป็นองค์ประกอบการออกแบบ...
การส่องสว่างของสถานที่อุตสาหกรรมการผลิตโลหะวิทยา
ในการติดตั้งระบบแสงสว่างสมัยใหม่ที่มีไว้สำหรับให้แสงสว่างในโรงงานอุตสาหกรรมจะใช้หลอดไส้หลอดฮาโลเจนและหลอดปล่อยก๊าซเป็นแหล่งกำเนิดแสง โคมไฟระย้า...
ข้อกำหนดพื้นฐานสำหรับระบบแสงสว่างทางอุตสาหกรรม
เมื่อเปรียบเทียบแหล่งกำเนิดแสงระหว่างกันและเมื่อเลือกให้ใช้คุณลักษณะต่อไปนี้ 1) คุณลักษณะทางไฟฟ้า - แรงดันไฟฟ้าที่กำหนด ได้แก่ แรงดันไฟฟ้า...
การคุ้มครองแรงงานในสถานประกอบการ
ไฟส่องสว่างประดิษฐ์ตามวัตถุประสงค์แบ่งออกเป็น 2 ระบบ คือ ระบบทั่วไปออกแบบมาเพื่อให้แสงสว่างทั่วทั้งพื้นที่ทำงาน และแบบรวมเมื่อเพิ่มไฟส่องสว่างเฉพาะจุดให้กับไฟทั่วไป...
ปัญหาในการสร้างความมั่นใจในความปลอดภัยของมนุษย์เมื่อใช้เอฟเฟกต์แสงและเสียง
โรคลมบ้าหมูแบบไวต่อแสง (ไวแสง) เป็นภาวะที่แสงริบหรี่ความเข้มสูงทำให้เกิดอาการลมชัก บางครั้งเรียกว่าโรคลมบ้าหมูแบบสะท้อน...
การพยากรณ์และพัฒนามาตรการป้องกันและขจัดสถานการณ์ฉุกเฉิน ณ สถานีเติมน้ำมันหมายเลข 2 LLC “AKOIL”
สถานีเติมก๊าซได้รับการออกแบบให้รับและจัดเก็บก๊าซปิโตรเลียมเหลวตลอดจนการเติมเชื้อเพลิงอุปกรณ์ถังก๊าซของรถยนต์ที่มีก๊าซปิโตรเลียมเหลว แผนภาพเทคโนโลยีพื้นฐานของสถานีเติมแก๊สแสดงในรูปที่ 1.1...
สุขาภิบาลอุตสาหกรรมและอาชีวอนามัย
รังสีกัมมันตภาพรังสีประเภทหลัก: อัลฟา, เบตา, นิวตรอน (กลุ่มของรังสีคอร์กล้ามเนื้อ), รังสีเอกซ์และแกมมา (กลุ่มของรังสีคลื่น) การแผ่รังสีทางร่างกายเป็นกระแสของอนุภาคมูลฐานที่มองไม่เห็น...
แสงอุตสาหกรรม
เมื่อเลือกแหล่งกำเนิดแสงสำหรับแสงประดิษฐ์จะต้องคำนึงถึงคุณสมบัติดังต่อไปนี้: 1. ไฟฟ้า (แรงดันไฟฟ้าเล็กน้อย, V; กำลังไฟของหลอดไฟ, VT) 2. แสง (ฟลักซ์ส่องสว่างของหลอดไฟ, lm; ความเข้มการส่องสว่างสูงสุด Imax, CD) . 3...
การออกแบบสถานที่และที่ทำงานอย่างมีเหตุผล
ตามทฤษฎีของแม็กซ์เวลล์ที่เขาเสนอในปี พ.ศ. 2419 แสงเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าประเภทหนึ่ง ทฤษฎีนี้มีพื้นฐานอยู่บนความจริงที่ว่าความเร็วแสงใกล้เคียงกับความเร็ว...
เทคโนโลยีช่วยเหลือผู้ประสบอุบัติเหตุทางถนน
ในการดำเนินการ ASR ในระหว่างการชำระบัญชีผลที่ตามมาจากอุบัติเหตุ เครื่องมือไฮดรอลิก อุปกรณ์และอุปกรณ์ รวมถึงกว้านมือใช้เพื่อรื้อยานพาหนะ ปลดบล็อกและแยกเหยื่อและงานอื่น ๆ...
วิสัยทัศน์ให้ข้อมูลเกี่ยวกับโลกรอบตัวเรา อย่างไรก็ตาม เรามองเห็นโลกรอบตัวเราเพียงเพราะมีแสงสว่างเท่านั้น จากย่อหน้านี้ เราจะเริ่มต้นการศึกษาเกี่ยวกับแสงหรือปรากฏการณ์ทางแสง (กรีก ออพติคอส - ภาพ) กล่าวคือ ปรากฏการณ์ที่เกี่ยวข้องโดยตรงกับแสง
1. เราสังเกตปรากฏการณ์ทางแสง
เราเผชิญกับปรากฏการณ์แสงทุกวันตลอดชีวิตของเรา เพราะมันเป็นส่วนหนึ่งของสภาพธรรมชาติที่เราอาศัยอยู่ ปรากฏการณ์ทางแสงบางอย่างดูเหมือนเป็นปาฏิหาริย์ที่แท้จริงสำหรับเรา - ตัวอย่างเช่นภาพลวงตาในทะเลทรายแสงออโรร่า อย่างไรก็ตาม คุณจะยอมรับว่าปรากฏการณ์แสงที่เราคุ้นเคยมากกว่า: ความแวววาวของน้ำค้างหยดในรังสีดวงอาทิตย์, เส้นทางดวงจันทร์บนผืนดินที่ทอดยาว, สะพานสายรุ้งเจ็ดสีหลังฝนตกในฤดูร้อน, ฟ้าผ่าในเมฆฝนฟ้าคะนอง การแวววาวของดวงดาวในท้องฟ้ายามค่ำคืน - เป็นสิ่งมหัศจรรย์เช่นกัน ดังนั้นวิธีที่พวกเขาทำให้โลกรอบตัวเรามหัศจรรย์ เต็มไปด้วยความงามอันมหัศจรรย์และความกลมกลืน
2. ค้นหาว่าแหล่งกำเนิดแสงคืออะไร
- ร่างกายซึ่งมีอะตอมและโมเลกุลเปล่งแสงออกมาเรียกว่าแหล่งกำเนิดแสง
มองไปรอบ ๆ ดูประสบการณ์ของคุณ - และไม่ต้องสงสัยเลยว่าคุณจะตั้งชื่อแหล่งกำเนิดแสงมากมาย: ดวงอาทิตย์, ฟ้าผ่า, ไฟ, เปลวเทียน, หลอดไส้, หน้าจอทีวี, จอคอมพิวเตอร์ ฯลฯ ( มะเดื่อ 3.1) แสงยังสามารถถูกปล่อยออกมาจากสิ่งมีชีวิตได้ (สัตว์ทะเลบางชนิด หิ่งห้อย ฯลฯ)
ข้าว. 3. แหล่งกำเนิดแสงบางส่วน
ในคืนเดือนหงายที่สดใส เราจะมองเห็นวัตถุที่มีแสงจันทร์ส่องสว่างได้ค่อนข้างดี
3. แยกแยะระหว่างแหล่งกำเนิดแสงธรรมชาติและแสงประดิษฐ์
มีแหล่งกำเนิดแสงจากธรรมชาติและประดิษฐ์ (ที่มนุษย์สร้างขึ้น) ขึ้นอยู่กับแหล่งกำเนิดของมัน
แหล่งกำเนิดแสงธรรมชาติ ได้แก่ ดวงอาทิตย์และดวงดาว ลาวาร้อนและแสงออโรร่า วัตถุเรืองแสงบางชนิดในหมู่สัตว์และพืช: ปลาหมึกทะเลน้ำลึก เรดิโอลาเรีย แบคทีเรียเรืองแสง ฯลฯ ดังนั้น ในคืนฤดูร้อนที่อบอุ่นในหญ้าป่า สามารถมองเห็นจุดสว่างของแสงได้ - หิ่งห้อย
พวกมันไม่สามารถสนองความต้องการแสงสว่างของมนุษย์ที่เพิ่มมากขึ้นได้อย่างเต็มที่ ดังนั้นแม้ในสมัยโบราณ ผู้คนจึงเริ่มสร้างแหล่งกำเนิดแสงประดิษฐ์ ในตอนแรกมันเป็นไฟและคบเพลิง ต่อมาเทียน ตะเกียงน้ำมันและน้ำมันก๊าดปรากฏขึ้น ในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 มีการประดิษฐ์หลอดไฟฟ้า ปัจจุบันมีการใช้หลอดไฟฟ้าหลายประเภท (รูปที่ 3.2-3.4)
เรามักจะใช้หลอดไส้ในอาคาร น่าเสียดายที่มันไม่ประหยัดเพียงพอ: ในหลอดไฟดังกล่าวพลังงานไฟฟ้าส่วนใหญ่ถูกใช้ไปกับการทำความร้อนให้กับตัวหลอดไฟและอากาศโดยรอบและพลังงานเพียง 3-4% เท่านั้นที่ถูกแปลงเป็นแสง อย่างไรก็ตามในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมามีการออกแบบหลอดไฟฟ้าใหม่ที่ประหยัดกว่าหลายเท่า
สถานที่ขนาดใหญ่ (ซูเปอร์มาร์เก็ต โรงงานอุตสาหกรรม ฯลฯ) ได้รับแสงสว่างจากแหล่งกำเนิดแสงในรูปแบบของหลอดยาว - หลอดฟลูออเรสเซนต์ สำหรับการส่องสว่างหลากสีซึ่งส่องสว่างบ้านบางหลัง ศูนย์การค้า ฯลฯ ในตอนกลางคืน จะใช้ไฟนีออน คริปทอน และโคมไฟอื่นๆ
ข้าว. 3.2 โคมไฟโค้งใช้ส่องสว่างสนามกีฬา
ข้าว. 3.3. แหล่งกำเนิดแสงประดิษฐ์อันทรงพลังคือหลอดฮาโลเจนในไฟหน้าของรถยนต์สมัยใหม่
ข้าว. 3.4.สัญญาณไฟจราจรสมัยใหม่มองเห็นได้ชัดเจนแม้แสงแดดจะส่องสว่างก็ตาม ในสัญญาณไฟจราจรเหล่านี้ หลอดไส้จะถูกแทนที่ด้วยไฟ LED
4. ทำความรู้จักกับแหล่งกำเนิดแสงความร้อนและฟลูออเรสเซนต์
ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของแหล่งกำเนิดแสง พวกมันจะถูกแบ่งออกเป็นความร้อนและเรืองแสง
ดวงอาทิตย์และดวงดาว ลาวาร้อนและหลอดไส้ เปลวไฟ เทียน เตาแก๊ส ฯลฯ ล้วนเป็นตัวอย่างของแหล่งกำเนิดแสงความร้อน: พวกมันเปล่งแสงเนื่องจากมีอุณหภูมิสูงในตัวเอง (รูปที่ 3.5) .
แหล่งกำเนิดแสงเรืองแสงแตกต่างจากแหล่งกำเนิดแสงความร้อนตรงที่ไม่จำเป็นต้องใช้อุณหภูมิสูงในการเรืองแสง: การแผ่รังสีของแสงอาจค่อนข้างรุนแรง ในขณะที่แหล่งกำเนิดยังคงค่อนข้างเย็น
ตัวอย่างของแหล่งกำเนิดสารเรืองแสง ได้แก่ หน้าจอทีวี จอคอมพิวเตอร์ หลอดฟลูออเรสเซนต์ ป้ายและป้ายจราจรที่เคลือบด้วยสีเรืองแสง ไฟแสดงสถานะ สิ่งมีชีวิตบางชนิด และแสงออโรร่า
5. มาเรียนรู้เกี่ยวกับแหล่งกำเนิดแสงแบบจุดและแบบขยายกันดีกว่า
ขึ้นอยู่กับอัตราส่วนของขนาดของแหล่งกำเนิดแสงและระยะห่างจากแหล่งกำเนิดแสงถึงตัวรับแสง แหล่งกำเนิดแสงแบบจุดและแบบขยายจะแตกต่างกัน
แหล่งกำเนิดแสงจะถือเป็นจุดถ้าขนาดค่อนข้างเล็กเมื่อเทียบกับระยะห่างจากจุดนั้นถึงตัวรับแสง
มิฉะนั้นจะถือว่าแหล่งที่มาขยายออกไป
ดังนั้นแหล่งกำเนิดแสงเดียวกันจึงถือได้ทั้งแบบขยายและแบบจุด ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับเงื่อนไข
ดังนั้นเมื่อเราอยู่ในห้องครัว หลอดฟลูออเรสเซนต์ (หลอดยาว 0.5-1 ม.) ที่ส่องสว่างจะเป็นแหล่งกำเนิดแสงเพิ่มเติมสำหรับเรา หากเราลองมองโคมไฟอันเดียวกันจากภายนอก (เช่น จากสวนสาธารณะตรงข้ามบ้าน จากระยะห่างจากแหล่งกำเนิดแสง 100-150 เมตร) แล้วโคมไฟก็จะเป็นจุดกำเนิด
ดังนั้น แม้แต่ดาวฤกษ์ขนาดใหญ่ที่มีขนาดใหญ่กว่าดวงอาทิตย์มากก็สามารถจำแนกเป็นจุดกำเนิดของแสงได้ หากสังเกตจากโลก จากระยะไกลที่ใหญ่กว่าขนาดของดาวฤกษ์เหล่านี้หลายล้านเท่า
6. เราศึกษาลักษณะของตัวรับแสง
คุณคงเดาได้แล้วว่าอุปกรณ์ที่สามารถตรวจจับการแผ่รังสีของแสงนั้นเรียกว่าเครื่องตรวจจับแสง (รูปที่ 3.6)
ตัวรับแสงตามธรรมชาติคือดวงตาของสิ่งมีชีวิต
การรับข้อมูลด้วยความช่วยเหลือของผู้รับเหล่านี้ร่างกายจะตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อมในลักษณะใดลักษณะหนึ่ง
ดังนั้นเมื่อเข้าไปในห้องที่มีแสงสว่างจ้าจากความมืด แน่นอนว่าเราหลับตาลง และเมื่อเราเห็นไฟหน้ารถในตอนกลางคืน เราก็จะหยุดใกล้ถนนแน่นอน
ตัวรับแสงประดิษฐ์ทำหน้าที่คล้ายกับดวงตา ตัวอย่างเช่นประตูหมุนสำหรับผู้โดยสารที่สัญจรไปมาในสถานีรถไฟใต้ดินที่สถานีรถไฟ ฯลฯ ได้รับการติดตั้งตัวรับแสงโฟโตอิเล็กทริก - โฟโตไดโอด
เราขอเชิญคุณตอบคำถามด้วยตัวเองเกี่ยวกับประโยชน์ของตัวรับโฟโตเคมีคอลดังกล่าว
ข้าว. 1.6. ตัวรับแสง
- มาสรุปกัน
ร่างกายซึ่งมีอะตอมและโมเลกุลเปล่งแสงออกมาเรียกว่าแหล่งกำเนิดแสง
แหล่งกำเนิดแสง ได้แก่ ความร้อนและฟลูออเรสเซนต์ เป็นธรรมชาติและประดิษฐ์ จุดและขยาย ตัวอย่างเช่น แสงออโรร่าเป็นแสงธรรมชาติที่แผ่ขยายสำหรับผู้สังเกตการณ์บนโลกและเป็นแหล่งกำเนิดแสงเรืองแสง
อุปกรณ์ที่สามารถตรวจจับการแผ่รังสีแสงได้เรียกว่าเครื่องตรวจจับแสง อวัยวะที่มองเห็นของสิ่งมีชีวิตเป็นตัวรับแสงตามธรรมชาติ
- คำถามควบคุม
1. แสงมีบทบาทอย่างไรในชีวิตมนุษย์?
2. แหล่งกำเนิดแสงเรียกว่าอะไร? ยกตัวอย่างแหล่งกำเนิดแสง
3. ดวงจันทร์เป็นแหล่งกำเนิดแสงหรือไม่?
4. รูปภาพแสดงแหล่งกำเนิดแสงต่างๆ คุณจะจัดประเภทใดเป็นสารเรืองแสง ความร้อน?
5.ยกตัวอย่างแหล่งกำเนิดแสงธรรมชาติและแสงประดิษฐ์
6. แหล่งกำเนิดแสงประดิษฐ์ใดที่พบได้บ่อยที่สุด? ยกตัวอย่างการใช้แหล่งข้อมูลเหล่านี้ในชีวิตประจำวันและในเทคโนโลยี
7. แหล่งกำเนิดแสงถือเป็นแหล่งกำเนิดจุดภายใต้เงื่อนไขใด ขยาย?
8. อุปกรณ์ใดเรียกว่าตัวรับแสง?
- การออกกำลังกาย
1. ในกรณีใดที่ระบุให้ดวงอาทิตย์ถือเป็นแหล่งกำเนิดแสงได้
ก) การสังเกตสุริยุปราคา
b) การวัดความสูงของดวงอาทิตย์เหนือโลก
ค) การสังเกตดวงอาทิตย์จากยานอวกาศที่บินอยู่นอกระบบสุริยะ
d) การกำหนดเวลาโดยใช้นาฬิกาแดด
2. ในแต่ละรายการ ให้ระบุคำหรือวลีเพิ่มเติม อธิบายตัวเลือกของคุณ
ก) เปลวเทียน ดวงอาทิตย์ ดวงดาว โลก เปลวไฟ
ข) หน้าจอคอมพิวเตอร์ ฟ้าผ่า หลอดไส้ เปลวเทียน
ค) หลอดฟลูออเรสเซนต์ เปลวไฟจากเตาแก๊ส ป้ายถนน หิ่งห้อย
3. หน่วยวัดความยาวหน่วยหนึ่งที่ใช้ในดาราศาสตร์คือปีแสง หนึ่งปีแสงเท่ากับระยะทางที่แสงเดินทางในสุญญากาศในหนึ่งปี กี่เมตรเป็นปีแสง ถ้าความเร็วแสงในสุญญากาศอยู่ที่ประมาณ 300,000 กิโลเมตรต่อวินาที?
4. แสงเดินทางจากดวงอาทิตย์มายังโลกเป็นระยะทางประมาณ 150,000,000 กิโลเมตร ใช้เวลาประมาณเท่าใด (ความเร็วแสงในสุญญากาศมีค่าประมาณ 300,000 กม./วินาที)
- ฟิสิกส์และเทคโนโลยีในยูเครน
นักฟิสิกส์ที่โดดเด่น (พ.ศ. 2438-2514) เริ่มอาชีพทางวิทยาศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยไครเมียและที่สถาบันโพลีเทคนิคโอเดสซา ความสำเร็จที่มีชื่อเสียงที่สุดของนักวิชาการ I. E. Tamm คือการอธิบายทางทฤษฎีของสิ่งที่เรียกว่าเอฟเฟกต์ Cherenkov เอฟเฟกต์เชเรนคอฟเป็นแสงสีน้ำเงินจาง ๆ ที่ปล่อยออกมาจากตัวกลางโปร่งแสงเมื่อรังสีกัมมันตภาพรังสีผ่านเข้าไป ทฤษฎีของ Tamm เป็นพื้นฐานของการทำงานของเครื่องตรวจจับอนุภาคที่มีประจุเร็ว (ตัวนับ Cherenkov) สำหรับการศึกษาเหล่านี้ I. E. Tamm ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ในปี 1958 (ร่วมกับ I. M. Franko และ P. O. Cherenkov)
ฟิสิกส์. ชั้นประถมศึกษาปีที่ 7: หนังสือเรียน / F. Ya. Bozhinova, N. M. Kiryukhin, E. A. Kiryukhina - X.: สำนักพิมพ์ "ระนก", 2550. - 192 หน้า: ป่วย.