Источники излучения
Источники оптического излучения разделяются на два класса: источники теплового излучения, к которым относятся все пламенные источники и лампы накаливания и источники люминесцентного излучения, к которым относятся газоразрядные лампы.
Наибольшее распространение получили лампы накаливания, что объясняется их достоинствами: удобством эксплуатации, простотой обращения, отсутствие периода разгорания, возможность изготовления источников света в широком диапазоне мощностей, сплошным спектром излучения.
Однако лампы накаливания имеют и недостатки, к которым можно отнести: низкая световая отдача (1-3%), несоответствие спектрального состава излучения спектральному составу солнечного света, низкое содержание коротковолнового излучения по сравнению с солнечным (вследствие недостаточно высокой температуры светящегося тела).
М
аксимум
излучения тепловых источников света
(рис.5.5.1), считая их приближающимся по
излучению к абсолютно черным телам,
зависит от абсолютной температуры, при
увеличении которой max
смещается в сторону коротких волн.
Количественно этот закон был открыт
Вином и называется законом смещения
Вина:
,
где T – измерена в абсолютной шкале температур.
Из
этого закона видно, что для ламп
накаливания, при
,
максимум излучательной способности
лежит в инфракрасной области (
).
При
температуре
(температура поверхности солнца) максимум
излучательной способности
,
что соответствует максимуму чувствительности
глаза.
Интегральная
энергетическая светимость абсолютно
черного тела
возрастает пропорционально четвертой
степени абсолютной температуры тела:
Это закон Стефана-Больцмана.
И,
наконец, максимальная излучательная
способность абсолютно черного тела
возрастает пропорционально пятой
степени абсолютной температуры:
где
.
В настоящее время промышленностью выпускается свыше 2000 ламп накаливания. Классифицируются лампы по их назначению. К электрическим характеристикам ламп относятся:
Номинальное напряжение
;Потребляемая мощность ;
Номинальный ток
.
К светотехническим характеристикам ламп:
Полный световой поток ;
Максимальная сила света ;
Яркость (для ламп прожекторного и проекционного типов).
Имеются
еще характеристики экономические и
эксплуатационные - световая отдача:
и
срок службы ламп.
В оптических приборах наибольшее распространение получили лампы типов:
СЦ-61, 8 В, 20 Вт, 250 лм
СЦ-62, 12 В, 100 Вт, 1750 лм.
Газоразрядные лампы по сравнению с лампами накаливания имеют более высокий коэффициент полезного действия и больший срок службы. Используются в тех случаях, когда необходимо получить монохроматическое излучение, т.к. они имеют линейчатый спектр.
К недостаткам следует отнести необходимость создания специальных довольно сложных и громоздких устройств, в ряде случаев невозможность работы на переменном токе. К газоразрядным источникам света следует отнести ртутные, водородные, ксеноновые и т.д. лампы.