3. Физическая природа излучения

Излучение (радиация) является одной из форм существования материи в виде электромагнитных волн. Характерной особенностью излучения является корпускулярно-волновой дуализм

Фотон – элементарная частица излучения, энергия которой (квант) равна

, (1.1)

где h=6,626·10^-34 – постоянная Планка (Дж·с); ν – частота излучения (Гц).

Корпускулярные свойства фотона определяются его массой m_ф=Е/с₀² и энергией импульса Р_ф=h ν/c. Фотон всегда находится в движении и массой покоя m₀ не обладает.

Энергия коротковолнового кванта может оказаться достаточной для того, чтобы в результате элементарного акта поглощения освободить электрон, возбудить атом, вызвать перестройку или диссоциацию молекулы. Кванты длинноволнового излучения слишком малы для этого.

Рассматривая взаимодействие излучения с веществом, энергию кванта часто выражают в электрон-вольтах:

(1.2)

Если подставить в уравнение (1.2) справочные данные, то получится, что энергия кванта в электрон-вольтах (эВ) равна:

, (1.3)

где  в Гц, а  в мкм. Длины волн 0,4 мкм и 0,78 мкм (границы видимого спектра) соответствуют энергиям квантов 3,26 и 1,63 эВ.

Волновые свойства фотона описываются частотой и длиной волны. Длина волны фотона в вакууме λ = с₀/ν. Генераторами излучения являются движущиеся молекулы и атомы вещества.

4. Преимущества и недостатки лап накаливания

Промышленность выпускает более тысячи типоразмеров специальных ЛН. Главным недостатком осветительных ЛН является сравнительно низкая световая отдача, составляющая 8–20 лм/Вт для ЛН общего назначения при сроке службы 1000 часов. Световая отдача галогенных  ламп накаливания несколько выше и составляет 26 лм/Вт при сроке службы 2000 часов.

Низкая световая отдача электрических вольфрамовых ЛН объясняется тем, что 70-76 % мощности излучения вольфрамового тела накала при его рабочих температурах лежит в близкой к ИК области спектра, в то время как на видимую часть приходится только от 7 до 13 %, т. е. ЛН являются по существу эффективными источниками инфракрасного излучения.

ЛН имеют широкий диапазон номинальных значений: ряд напряжений от единиц до 380 В, ряд мощностей от долей ватта до 20 кВт, световой поток от долей люмена до сотен тысяч люменов, сила света от долей канделы до десятков тысяч кандел, диаметр колбы от I до 200 мм и более.

По массовости электрические вольфрамовые лампы накаливания (ЛН) занимают первое место среди всех источников оптического излучения. Это объясняется универсальностью применения ЛН, исключительной простотой и удобством их эксплуатации, относительно низкой ценой и наличием высокомеханизированного массового производства

5. осн св-ва и х-ки опт изл-я

Оптическое излучение создается колебаниями зарядов в атомах и молекулах. К нему примыкает:

• с коротковолновой стороны рентгеновское излучение, возникающее при торможении быстрых электронов;

• с длинноволновой стороны радиоэлектромагнитное излучение, получаемое радиотехническими способами.

Коротковолновая (фиолетовая) граница видимого излучения принимается лежащей между 380 и 400 нм, длинноволновая (красная)  между 760 и 780 нм.

В фотометрии длина волны оптического излучения измеряется в миллиметрах (мм, mm), микрометрах (мкм, m), нанометрах (нм, nm) и ангстремах ( ).

Кроме длины волны , оптическое излучение можно характеризовать частотой , или волновым числом .

Частота является более универсальной характеристикой, так как длина волны меняется в оптических средах вследствие изменения скорости света, тогда как частота остается постоянной.

В настоящее время приняты следующие границы оптического излучения: от 1 нм до 1 мм [1]. Коротковолновая (фиолетовая) граница видимого излучения принимается лежащей между 380 и 400 нм, длинноволновая (красная)  между 760 и 780 нм.