г) Цвет света

Энергосберегающие лампы способны светить разным цветом. Данная характеристика определяется цветовой температурой энергосберегающей лампы.

· 2700 К – теплы белый свет.

· 4200 К – дневной свет.

· 6400 К – холодный белый свет.

д) Вредны ли энергосберегающие лампы?

Спор по поводу вреда люминесцентных ламп идет наверное со времени их изобретения (энергосберегающие тоже люминесцентные). Первым аргументом было то, что они якобы вредны для глаз. Как пример приведу обычные трубчатые типа ЛД, ЛБ и проч. Возможно, поначалу, это так и было потому, что люминесцентная лампа, в отличие от лампы накаливания 50 раз в секунду перезажигается то есть гаснет и зажигается вновь) глаз практически не замечает этого, однако глаза могут быстро уставать. В дальнейшем стали в основном применять светильники с двумя лампами, причем напряжение у одной из ламп сдвинуто по фазе конденсатором, то есть в тот момент, когда одна из ламп пригасает, вторая, наоборот, находится на пике своего излучения и наоборот. То есть, таким образом, исключилась пульсация света. Современные энергосберегающие лампы практически не пульсируют (это благодаря электронному ПРА, встроенному в лампу).

Сейчас имеет смысл покупать энергосберегающие лампы с «температурой» свечения 2400-2700К – это теплый белый свет, сдвинутый к красному спектру, он приятен для глаз, не такой «мёртвый», при таком свете не менее комфортно, чем при свете лампы накаливания. Свет люминесцентных ламп (особенно трубчатых) для зрения лучше, чем свет ламп накаливания – не такой резкий и более равномерный (при условии применения светильников с двумя лампами). Свое мнение по поводу комфортности люминесцентного света высказывают люди, сделавшие операции на глазах (для большинства такой свет комфортней).

По поводу ультрафиолетового излучения можно частично согласиться. Действительно, свечение люминофора, которым покрыта трубка лампы, происходит в ультрафиолетовом свете, люминофор просто увеличивает светоотдачу и исправляет спектр свечения (невидимое УФ излучение преобразует в видимое). Но ультрафиолетовое излучение не проходит через обычное силикатное стекло (из которого и сделаны трубки ламп). Оно проходит только через кварцевое. Поэтому, даже с учетом того, что трубки сделаны из очень тонкого стекла, говорить о данных лампах, как об источнике интенсивного УФ излучения некорректно. Тем более, если лампы установлены в светильники со стеклянными плафонами, УФ излучение не может проходить через них вообще.

И, наконец, третий аргумент вредности ЛЛ – наличие в них ртути. С этим сложно поспорить, действительно ртуть в них есть, правда в очень мизерных количествах (скажем, ртути из обычного медицинского термометра хватит на изготовление, пожалуй, более пары сотен таких ламп). И здесь надо иметь в виду, что с лампами надо обращаться осторожно, даже после их использования.

Рис.1 Внутренняя компоновка

Конечно, одного-двух раз вдыхания паров ртути из разбившейся лампы недостаточно, чтобы вызвать хроническое отравление.

Рис.2 Электрическая схема

Рис.6 Спектральные характеристики энергосберегающей лампы.

Но, тем не менее, надо решать вопрос с утилизацией. Здесь проще всего сдавать лампы в те же магазины, где их вам. За это магазин будет брать некоторую плату, впрочем, она может идти в зачет при покупке новой (как стеклотару меняли в свое время).

е) Внутренняя компоновка и электрическая схема энергосберегающей лампы

1.7 Гравитационная лампа

Выпускник политехнического института Вирджинии разработал напольную лампу-колонну, которая освещает помещение благодаря гравитации. Работает она за счёт медленного сползания груза, раскручивающего ротор генератора. Вырабатываемая им энергия питает десять высокоэффективных светодиодов.

Работает лампа бесшумно. Её не нужно включать в сеть, а значит и провода ей тоже не нужны, и это, пожалуй, одно из главных достоинств лампы. Ведь её можно поместить в любом месте квартиры. Чтобы "включить" такую колонну, необходимо протянуть руку центральному стержню и поднять перемещающийся по нему груз наверх. Правда, груз в лампе весит немало — 22,5 килограмма. "Гиря" медленно начнёт сползать вниз, и через несколько секунд лампа снова начнёт освещать пространство квартиры.

"Включённая" лампа светит мягким рассеянным светом, причём "горит" почти вся поверхность колонны (кроме выреза для руки, конечно же), поскольку она представляет собой специально сконструированную акриловую линзу. Срок "годности" лампы оценивается 200 годами (при использовании каждый день в течение 8 часов).

Автор считает, что лет через 10-15 акриловая оболочка лампы состарится и начнёт "отрезать" голубоватый оттенок света, создаваемый светодиодами, делая освещение более близким к дневному свету, а значит, более комфортным. Неясным остаётся только одно - как выключить лампу, например, если время ложиться спать?

1.8 Лазер

По сравнению с другими источниками света Л. обладает рядом уникальных свойств, связанных с когерентностью и высокой направленностью его излучения. Излучение «нелазерных» источников света не имеет этих особенностей. Мощность, излучаемая нагретым телом, определяется его температурой Т. Наибольшее возможное значение потока излучения, достигаемое для абсолютно чёрного тела, W = 5,7×10^-12×T⁴ вт/см². Мощность излучения быстро растет с увеличением Т, и для высоких Т достигает весьма больших величин. Так, каждый 1 см² поверхности Солнца (Т = 5800 К) излучает мощность W = 6,4×10³ вт. Однако излучение теплового источника распространяется по всем направлениям от источника, т. е. заполняет телесный угол 2π рад. Формирование направленного пучка от такого источника, осуществляемое с помощью системы диафрагм или оптических систем, состоящих из линз и зеркал, всегда сопровождается потерей энергии. Никакая оптическая система не позволяет получить на поверхности освещаемого объекта мощность излучения большую, чем в самом источнике света.

Рис.7 Спектральные характеристики лазера.

1.9 Индукционные лампы

Индукционная лампа – разновидность безэлектродных ламп, принцип работы которой основан на электромагнитной индукции и газовом разряде для генерации видимого света. Основным отличием от существующих газоразрядных ламп является безэлектродная конструкция - отсутствие термокатодов и нитей накала, что значительно увеличивает срок службы.

Индукционная лампа состоит из трёх основных частей: газоразрядной трубки, внутренняя поверхность которой покрыта люминофором, магнитного кольца или стержня (феррита) с индукционной катушкой, электронного балласта (генератора высокочастотного тока). Возможны два типа конструкции индукционных ламп по виду индукции:

§ Внешняя индукция: магнитное кольцо расположено вокруг трубки.

§ Внутренняя индукция: магнитный стержень расположен внутри колбы.

Два типа конструкции индукционных ламп по способу размещения электронного балласта:

§ Индукционная лампа с отдельным балластом (электронный балласт и лампа разнесены как отдельные элементы).

§ Индукционная лампа с встроенным балластом (электронный балласт и лампа находятся в одном корпусе).

Электронный балласт вырабатывает высокочастотный ток, протекающий по индукционной катушке на магнитном кольце или стержне. Электромагнит и индукционная катушка создают газовый разряд в высокочастотном электромагнитном поле, и под воздействием ультрафиолетового излучения разряда происходит свечение люминофора. Конструктивно и по принципу работы лампа напоминает трансформатор, где имеется первичная обмотка с высокочастотным током и вторичная обмотка, которая представляет собой газовый разряд, происходящий в стеклянной трубке.

Характеристики

§ Длительный срок службы: 60 000 – 150 000 часов(благодаря безэлектродному исполнению срок службы значительно выше, чем у традиционных источников света)

§ Номинальная светоотдача: > 80 лм/Вт

§ Эффективная светоотдача (видимая): 120 – 180 Флм/Вт

§ Высокий уровень светового потока после длительного использования(после 60 000 часов уровень светового потока составляет свыше 70% от первоначального);

§ Энергоэффективность: при одинаковой освещенности потребляет на 30-50% меньше электроэнергии, чем металлогалогенная лампа, на 40-60% - чем натриевая лампа, в 10-13 раз эффективнее, чем лампа накаливания;

§ Отсутствуют термокатоды и нити накала

§ Мгновенное включение/выключение(отсутствует время ожидания между переключениями, что является хорошим преимуществом перед ртутной лампой ДРЛ и натриевой лампой ДНаТ, для которых требуется время выхода на режим и время остывания 5-15 минут после внезапного отключения электросети)

§ Неограниченное количество циклов включения/выключения

§ Высокий индекс цветопередачи (CRI): Ra>80(комфортное освещение, мягкий и естественный излучаемый свет, что благоприятно сказывается на восприятии оттенков цветов, в отличие от натриевых ламп (Ra>30), которым присущ желто-оранжевый оттенок света и неестественная цветопередача);

§ Номинальные напряжения: 120/220/277/347В AC, 12/24В DC

§ Номинальные мощности: 12 – 500 Вт

§ Диапазон цветовых температур: 2700К – 6500К

§ Отсутствие мерцаний: рабочая частота от 190кГц до 250кГц или единицы мегагерц в зависимости от моделей(благоприятные условия для комфортной работы персонала)

§ Низкая температура нагрева лампы: +60 °C - +85 °C

§ Широкий диапазон рабочих температур: −40 °C ~ +50 °C

§ Возможность диммирования (изменения интенсивности света): от 30% до 100%

§ Высокий коэффициент мощности электронного балласта (λ>0,95)

§ Низкие гармонические искажения (THD<5%)

§ Экологичность продукта: специальная амальгама; содержание твердотельной ртути <0,5мг, что значительно меньше, чем в обычной люминесцентной лампе

Применение

Индукционные лампы применяются для наружного и внутреннего освещения, Особенно в местах, где требуется хорошее освещение с высокой светоотдачей и цветопередачей, длительным сроком службы: улицы, магистрали, туннели, промышленные и складские помещения, производственные цеха, аэропорты, стадионы, железнодорожные станции, автозаправочные станции, автостоянки, подсветка зданий, торговые помещения, супермаркеты, выставочные залы, павильоны, учебные заведения. Светотехническое оборудование на индукционных лампах позволяет обеспечить комфортное освещение помещений и территорий благодаря приближенному к солнечному спектру и отсутствию мерцаний, имея при этом высокую энергетическую эффективность.

В настоящее время индукционные лампы как источник общего освещения имеют характеристики лучше, чем традиционные источники света, такие как ртутные, натриевые, металлогалогенные лампы и даже светодиодные лампы (наборы светодиодов, имеющие невысокое качество света, определенную лучистость света, большую зависимость от температуры нагрева кристалла, качества рассеивающих линз и применяемых в основном для декоративной, акцентирующей подсветки; светодиодные светильники в настоящее время не позволяют создать комфортное общее освещение).

Заключение

В начале XIX в. было обнаружено, что выше (по длине волны) красной части спектра видимого света находится невидимый глазом инфракрасный участок спектра, а ниже фиолетовой части спектра видимого света находится невидимый ультрафиолетовый участок спектра. Длины волны инфракрасного излучения заключены в пределах от 3·10^-4 до 7,6·10^-7 м. Наиболее характерным свойством этого излучения является его тепловое действие. Источником инфракрасного излучения является любое тело. Интенсивность этого излучения тем выше, чем больше температура тела. Инфракрасное излучение исследуют с помощью термопар и болометров. На использование инфракрасного излучения основан принцип действия приборов ночного видения. Длины волн ультрафиолетового излучения заключены в пределах от 4·10^-7 до 6·10^-9 м. Наиболее характерным свойством этого излучения является его химическое и биологическое действие. Ультрафиолетовое излучение вызывает явление фотоэффекта, свечение ряда веществ (флуоресценцию и фосфоресценцию). Оно убивает болезнетворные микробы, вызывает появление загара и т.д. В науке инфракрасное и ультрафиолетовое излучения используются для исследования молекул и атомов вещества. На экране за преломляющей призмой монохроматические цвета в спектре располагаются в следующем порядке: красный (имеющий наибольшую среди волн видимого света длину волны l_к=7,6·10^-7 м и наименьший показатель преломления), оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый (имеющий наименьшую в видимом спектре длину волны l_ф=4·10 ^-7 м и наибольший показатель преломления). Итак, спектральный анализ применяется почти во всех важнейших сферах человеческой деятельности. Таким образом, спектральный анализ является одним из важнейших аспектов развития не только научного прогресса, но и самого уровня жизни человека.

Список использованной литературы

1. Физический практикум «Электричество и магнетизм» под редакцией профессора В.И. Ивероновой. Издательство «Наука», М.– 1968г.

2. Д.В. Сивухин, «Общий курс физики. Атомная и ядерная физика. Часть 1. Атомная физика». Издательство «Наука», Москва – 1986г.

3. Н.Н. Евграфова, В.Л. Каган «Курс физики для подготовительных отделений вузов». Издательство «Высшая школа», Москва – 1978г.

4. Б.М. Яворский, Ю.А.Селезнев «Справочное руководство по физике для поступающих в вузы и самообразования». Издательство «Наука», Москва – 1984г.

5. О.Ф. Кабардин «Физика». Издательство «Просвещение», М. – 1991г.

Размещено на Allbest