Источники света

Существуют природные, либо естественные, источники света. Это Солнце, звезды, атмосферные электрические разряды (к примеру, молния). Луну кроме этого причисляют к источникам света, не смотря на то, что вернее было бы отнести ее к отражателям света, поскольку она сама свет не излучает, а только отражает падающие на нее солнечные лучи. Естественные источники света существуют в природе независимо от человека.

Но имеется множество источников света, создаваемых человеком. Это тела, устройства и вещества, в которых энергия любого вида при определенных, зависящих от человека условиях преобразуется в свет. Несложные и старейшие из них — костер, факел, лучина. В старом мире (Египте, Риме, Греции) в качестве светильников применяли сосуды, наполненные животным жиром. В сосуд опускали фитиль (кусок веревки либо скрученную в жгут тряпицу), что пропитывался жиром и горел достаточно ярко.

В будущем, вплоть до конца XIX в., главными источниками света помогали свечи, масляные и керосиновые лампы, газовые фонари. Многие из них (к примеру, свечи и керосиновые лампы) дожили до наших дней. Все эти источники света основаны на сжигании горючих веществ, исходя из этого их еще именуют тепловыми. В таких источниках свет излучают небольшие раскаленные жёсткие частицы углерода. Их световая отдача мала — всего около 1 лм/Вт (теоретический предел для источника белого света около 250 лм/Вт).

Величайшим изобретением в области освещения было создание в 1872 г. русским ученым А. Н. Лодыгиным электрической лампы накаливания. Лампа Лодыгина представляла собой стеклянный сосуд с помещенным вовнутрь его угольным стержнем; воздушное пространство из сосуда откачивался. При пропускании по стержню электрического тока стержень разогревался и начинал светиться. В 1873— 1874 гг. А. Н. Лодыгин проводил испытания по электрическому освещению судов, фирм, улиц, домов. В 1879 г. американский изобретатель Т. А. Эдисон создал удобную для промышленного изготовления лампу накаливания с угольной нитью. С 1909 г. стали применять лампы накаливания с зигзагообразно расположенной вольфрамовой проволочкой (нить накаливания), а спустя 3—4 года вольфрамовую нить начали изготовлять в виде спирали. Тогда же показались первые лампы накаливания, наполненные инертным газом (аргоном, криптоном), что заметно повысило срок их работы. В первую очередь XX в. электрические лампы накаливания благодаря удобству и экономичности в эксплуатации начинают скоро и везде вытеснять другие источники света, основанные на сжигании горючих веществ. На данный момент лампы накаливания стали самые массовыми источниками света.

Все бессчётные разновидности ламп накаливания (более 2000) складываются из однообразных частей, различающихся формой и размерами. Устройство обычной лампы накаливания продемонстрировано на рисунке. В стеклянной колбы, из которой откачан воздушное пространство, на стеклянном либо керамическом штенгеле при помощи держателей из молибденовой проволоки закреплена спираль из вольфрамовой проволоки (тело накала). Финиши спирали прикреплены к вводам. В ходе сборки из колбы лампы через штенгель откачивают воздушное пространство, по окончании чего ее наполняют инертным газом и штенгель заваривают. Для крепления в патроне и подключения к электросети лампу снабжают цоколем, к которому подводят вводы.

Лампы накаливания различают по областям применения (осветительные неспециализированного назначения, для фар машин, проекционные, прожекторные и т. д.); по форме тела накала (с плоской спиралью, биспиральные и др.); по размерам колбы (миниатюрные, малогабаритные, обычные, крупногабаритные). К примеру, у сверхминиатюрных ламп протяженность колбы меньше 10 мм и диаметр меньше 6 мм, у крупногабаритных/ламп протяженность колбы достигает 175 мм и более, а диаметр больше 80 мм. Лампы накаливания изготовляют на напряжения от долей до сотен вольт, мощностью до десятков киловатт. Срок работы ламп накаливания от 5 до 1000 ч. Световая отдача зависит от конструкции лампы, напряжения, продолжительности и мощности горения и образовывает 10—35 лм/Вт.

В 1876 г. русский инженер П. Н. Яблочков изобрел дуговую угольную лампу переменного тока. Это изобретение начало практическое использование заряда для целей освещения. Созданная П. Н. Яблочковым совокупность электрического освещения на переменном токе с применением дуговых ламп — «русский свет» — демонстрировалась на Глобальной выставке в Париже в 1878 г. и пользовалась необыкновенным успехом; скоро во Франции, Англии, США были основаны компании по ее применению.

Начиная с 30-х гг. XX в. приобретают распространение газоразрядные источники света, в которых употребляется излучение, появляющееся при электрическом разряде в инертных газах либо парах разных металлов, в особенности натрия и ртути. Первые образцы ртутных ламп в СССР были изготовлены в 1927 г., а натриевых ламп — в 1935 г.

Газоразрядные источники света являются стеклянную, керамическую либо железную (с прозрачным окном) оболочку цилиндрической, сферической либо другой формы, содержащую газ, а время от времени и некое количество паров металлов или других веществ. В оболочку впаяны электроды, между которыми и появляется электрический разряд.

Самый обширно для сооружений и освещения зданий используются люминесцентные лампы, в которых ультрафиолетовое излучение электрического разряда в парах ртути преобразуется при помощи особенного вещества — люминофора — в видимое, т. е. в световое, излучение. Световая отдача в срок работы люминесцентных ламп многократно больше, чем ламп накаливания того же назначения. Среди аналогичных источников света громаднейшее распространение взяли ртутные люминесцентные лампы. Выполняется такая лампа в виде трубки из стекла (см. рис.) с нанесенным на ее внутреннюю поверхность слоем люминофора. С двух финишей в трубку впаяны вольфрамовые спиральные электроды для возбуждения электрического разряда. В трубку же вводят каплю ртути и мало инертного газа (аргона, неона и др.), что увеличивает срок работы и усиливает условия происхождения электрического разряда. При подключении лампы к источнику переменного тока между электродами лампы появляется электрический ток, возбуждающий ультрафиолетовое свечение паров ртути, которое со своей стороны приводит к свечению люминофорного слоя лампы. Световая отдача люминесцентных ламп достигает 75—80 лм/Вт. Мощность их колеблется в пределах от 4 до 200 Вт. Срок работы превышает 10 тыс. ч. Протяженность люминесцентных ламп образовывает от 130 до 2440 мм. По форме трубки различают лампы прямые, V-образные, W-об-различные, кольцевые, свечеобразные. Такие лампы активно используются для освещения помещений, в копировальных аппаратах, в световой рекламе и т. д. Для освещения автострад используют натриевые лампы со световой отдачей до 140 лм/Вт. Улицы освещаются в большинстве случаев ртутными лампами со световой отдачей 80—95 лм/Вт. Для газоразрядных источников света не считая высокой световой отдачи свойственны надёжность и простота в эксплуатации.

Совсем новый тип источника света являются лазерами , каковые дают световые пучки с острой направленностью, только броские и однородные по цвету.

Большой скачок. Инновационные источники света


Интересные записи:

Понравилась статья? Поделиться с друзьями: