物理小知識(shí)之生活中常見(jiàn)的電光源
電光源是我們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｓ玫囊环N光源類型，是指將電能轉(zhuǎn)換為光能的器件或裝置，例如白織燈、鹵鎢燈、熒光燈等。以下是小編為大家整理的物理小知識(shí)之生活中常見(jiàn)的電光源，供大家欣賞。
最早使用的電光源是白熾燈，就是我們平常所說(shuō)的電燈。它是根據(jù)熱輻射原理制成的，鎢絲達(dá)到熾熱狀態(tài)，只有少部分電能轉(zhuǎn)化為可見(jiàn)光，消耗的電能大多轉(zhuǎn)化為熱能，發(fā)光效率很低。所以白熾燈照明浪費(fèi)了大量的電能。
鎢絲到500℃時(shí)開(kāi)始發(fā)出可見(jiàn)光，隨溫度的增加，從紅橙黃白逐漸變化。白熾燈發(fā)出的光是全色光，但各種色光的成分比例是由發(fā)光物質(zhì)（鎢）以及溫度決定的，比例不平衡就會(huì)導(dǎo)致顏色走色，所以在白熾燈下物體的顏色不夠真實(shí)（即顯色性不高），這也是在商場(chǎng)等公共場(chǎng)所不使用白熾燈照明的原因之一。
為提高光效，在40年代初發(fā)明了熒光燈，因其光色接近日光又稱日光燈。日光燈管兩端各有一燈絲，燈管內(nèi)充有稀薄的汞蒸氣，燈管內(nèi)壁上涂有熒光粉，兩個(gè)燈絲之間的氣體導(dǎo)電時(shí)發(fā)出紫外線，使熒光粉發(fā)出柔和的可見(jiàn)光。與白熾燈相比，日光燈光效有了很大提高，節(jié)省電能。
日光燈的一個(gè)主要部件是鎮(zhèn)流器，它利用自感原理，日光燈啟動(dòng)時(shí)提供瞬時(shí)高壓;燈管正常工作時(shí)，降壓限流，保證日光燈在穩(wěn)定的低壓環(huán)境下工作，延長(zhǎng)日光燈的使用壽命。但鎮(zhèn)流器功耗大，重量重，體積大，又有噪音。日光燈在50Hz的交流電壓下工作，隨著電壓、電流的變化，日光燈的發(fā)光也有周期性的明暗變化，從而產(chǎn)生閃爍。這種閃爍雖然不易被人覺(jué)察，但長(zhǎng)期在日光燈下工作，眼睛容易疲勞，會(huì)影響視力。
隨著科技的發(fā)展，近幾年又發(fā)明了一種新型的電光源──節(jié)能燈，電子節(jié)能燈的核心部分是燈管和電子鎮(zhèn)流器。燈管涂有三基色熒光粉，三基色熒光粉是一種高效熒光粉，能發(fā)出更亮的光，比標(biāo)準(zhǔn)日光燈更接近太陽(yáng)光，這種熒光粉可以大大提高發(fā)光效率。
電子鎮(zhèn)流器的工作原理：由整流電路將50Hz的交流電整流成直流電，再由高頻發(fā)生電路將直流電轉(zhuǎn)變成30kHz左右的高頻交流電，然后經(jīng)過(guò)LC電路后對(duì)燈供電。節(jié)能燈中的LC電路利用了自感現(xiàn)象。電子鎮(zhèn)流器采用電子元件，功耗小，重量輕，可以方便地安裝在燈內(nèi)，大大減小燈的重量，更突出的特點(diǎn)是提高工作頻率后，感覺(jué)不到燈的閃爍，啟動(dòng)方便，無(wú)噪音，節(jié)約電能。一只9W的節(jié)能燈相當(dāng)于60W白熾燈的光效。另外燈管可以做成各種形狀，可以起到裝飾的效果，所以節(jié)能燈成了室內(nèi)裝修的時(shí)尚燈。由于電子節(jié)能燈發(fā)光效率高，無(wú)污染、無(wú)噪音、無(wú)閃爍，被人們譽(yù)為綠色光源。它將成為家庭使用的主要電光源。
什么是電光源？
所謂電光源，是指將電能轉(zhuǎn)換為光能的器件或裝置，例如白織燈、鹵鎢燈、熒光燈等。電光源自最初的白熾燈誕生以來(lái)，已有百余年的歷史，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，相繼涌現(xiàn)出眾多的電光源品種，以適應(yīng)各種場(chǎng)合的照明需求。進(jìn)入二十世紀(jì)下半葉以后，世界性的能源短缺和火力發(fā)電廠二氧化碳排出量造成的溫室效應(yīng)，以及許多新的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)﹄姽庠吹男阅芴岢隽诵碌囊蟮龋偈闺姽庠聪蛑?jié)能、環(huán)保、安全、長(zhǎng)壽等方面發(fā)展，并取得了一系列令人矚目的成就。
電光源的分類：
（1）按電光源的發(fā)光原理主要分為兩大類，即熱輻射光源和放電光源。
①熱輻射光源是當(dāng)物體受熱且熱能足夠大時(shí)，使原子或分子發(fā)生激烈的相互碰撞而激發(fā)產(chǎn)生的光的發(fā)射。電光源是利用電流將物體加熱到白熾程度而產(chǎn)生的光。屬于熱輻射光源的燈有白熾燈、鹵鎢燈。
②放電光源是指在電場(chǎng)作用下，載流子在氣體（或蒸氣）中產(chǎn)生和運(yùn)動(dòng)，而使電流通過(guò)氣體（或蒸氣）的過(guò)程。這個(gè)過(guò)程導(dǎo)致光的發(fā)射，可作為光源，即放電光源。這種光源具有發(fā)光效率高、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，有較好的發(fā)展前途。
（2）按放電媒質(zhì)分類
①氣體放電燈，是利用氣體中的放電發(fā)光，例如氬燈、氛燈等。
②金屬蒸氣燈，是利用金屬蒸氣（如汞蒸氣、鈉蒸氣等）中的放電，而主要由金屬蒸氣產(chǎn)生光，例如汞燈、鈉燈等。
常用電光源類型：
①鹵鎢燈。鹵鎢燈除在燈泡內(nèi)充入惰性氣體外還充入有少量的鹵族元素（氟、氯、溴、碘），這樣對(duì)防止玻殼黑化，具有較高的效能。
②熒光燈。熒光燈屬于放電光源，是靠低壓汞蒸氣放電，利用放電過(guò)程中的電致發(fā)光和熒光質(zhì)的光致發(fā)光，形成光源。
③鈉燈：與汞燈一樣也是靠放電而發(fā)光。如在燈管內(nèi)放入適量的鈉和惰性氣體，就成為鈉燈。鈉燈具有省電、光效高、透霧能力強(qiáng)等特點(diǎn)，鈉燈分為高壓鈉燈和低壓鈉燈。
④金屬鹵化物燈：金屬鹵化物燈也是一種氣體放電燈。這種燈的優(yōu)點(diǎn)是發(fā)光體小，光色和日光相似，顯色性也較高，光效也較高，達(dá)701m/W左右。
⑤氬燈：氬燈也是一種弧光放電燈。其具有功率大、光色好、體積小、亮度高、啟動(dòng)方便等優(yōu)點(diǎn)，人們稱譽(yù)它為“小太陽(yáng)”。
⑥LED光源：LED被稱為第四代照明光源或綠色光源，廣泛應(yīng)用于各種指示、顯示、裝飾、背光源、普通照明和城市夜景等領(lǐng)域。
LED電光源的特點(diǎn)：
a.發(fā)光效率高，節(jié)能效果好。
b.白光光譜質(zhì)量好，光譜中沒(méi)有紫外線和紅外線，屬健康光源。
c.壽命長(zhǎng)：光通量衰減到70%的理論壽命達(dá)5萬(wàn)~10萬(wàn)h。
d.響應(yīng)時(shí)間短，適合于頻繁開(kāi)關(guān)以及高頻運(yùn)作的場(chǎng)合。
e.綠色環(huán)保，LED組成材料里無(wú)有害和污染環(huán)境成分。
f.控制靈活，易于調(diào)光，可以實(shí)現(xiàn)多種彩色效果。
g.具有良好的顯色性，對(duì)物體的色澤還原效果好。
h.LED單面發(fā)光，是防止產(chǎn)生光污染的理想光源。
LED的環(huán)保特征是在LED構(gòu)成的各種材料里，不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染，同時(shí)，LED照明的發(fā)光效率非常高，可以節(jié)省大量的電能，這也是世界各國(guó)競(jìng)相發(fā)展這一照明技術(shù)的重要原因，隨著LED成本的進(jìn)一步降低，LED會(huì)廣泛應(yīng)用在照明的各個(gè)領(lǐng)域。