课题研究.ppt

1752年美国物理学家富兰克林用放风筝的方法引出火花一事让一位物理学教授受到启发 电池组两端在被导线连接时所产生的电火花 能不能变成持久的灯光 以供照明之用 这位教师名叫彼德罗夫 国籍为俄国 把两根炭棒彼此接近 那么在它们中间就出现了非常明亮的白色光或白色火焰 这就使炭棒很快地或者慢慢地燃烧掉 并且可以完全照亮黑暗的大房间 19世纪70年代的后几年里 欧洲街头的 电烛 现在的弧光灯 白炽灯 发明大王爱迪生 普通炭丝白炽灯寿命很短 灯内抽成真空也只能有2个小时的寿命 用棉纱制成的炭丝作为白炽灯的灯丝 可以使白炽灯寿命增长到45小时 用炭化后的竹丝作为白炽灯的灯丝 可以使白炽灯寿命增长到1200小时 20世纪的第9个年头 美国人柯里奇找到了性能极佳的灯丝材料 钨 1913年 兰米尔首次往玻壳里充入氮气 这是继灯丝由炭丝改为钨丝之后 白炽灯的又一重要革新 玻壳里充入氮气 灯丝周围就形成一薄层稳定的气体保护层 使灯丝能够在更高的温度下工作 并有效抑制了钨丝的蒸发 发明家们引进了一种新元素 铼 铼的优势在于不仅熔点高 耐腐蚀 而且机械性能好 电阻率比钨高得多 钨丝镀上铼后 强度和电阻大大加强 寿命可以延长5倍 与此同时 人们开始把灯丝制成螺旋形 这样做一方面可以缩小所占空间 提高发光效率 另一方面又能继续降低钨的蒸发 延长使用年限 可谓一举两得 1936年 人们制成了双螺旋灯丝 使充气白炽灯的工作温度提高到2500 以上 而摄影用的白炽灯甚至达到了3000 第一代白炽灯成熟了 白炽灯的优缺点优点 制造方便 成本低 启动快 线路简单缺点 发光效率低 发热温度高 热蒸发快 寿命较短 95 的电能都耗费在了加热上 只有5 的电能才是真正转换成我们能见的光 荧光灯 发光原理利用低气压的汞蒸气在通电后释放紫外线 从而使荧光粉发出可见光 1902年 黑维特发明了水银灯 这种水银灯是在真空的灯管中充入水银和少量氩气 通电后 水银蒸发 受电子激发而发光 水银灯比白炽灯亮多了 光线近似太阳光 能量利用率也较高 美国通用电子公司的研究人员伊曼终于在1938年 突破了启动装置的设计与制作大关 制作了与水银灯性能截然不同的荧光灯 荧光灯的优缺点优点 光线自然 耗电少 发热低缺点 寿命有限 平均使用寿命 8000小时 约13个月 LED灯 伟大的 其实就是发光二极管 简要发展历史 1 1909年人类发明第一个发光二极管 2 1950年代末到60年代初 红色发光二极管被研制出来 3 70年代中期 引入元素In 铟 发音 y n 和N 氮 使LED产生绿光 黄光和橙光 4 赤崎勇和天野浩在1992年 制成第一个发蓝光的二极管 同年中村修二也独立制成第一个发蓝光的二极管 5 1999年1W的LED灯正式商业化 2014年的诺贝尔物理学奖 赤崎勇 日本 天野浩 日本 和中村修二 美籍日人 诺贝尔物理学奖颁奖词 白炽灯照亮20世纪 而LED灯将照亮21世纪 在这之前的2012年 中国政府宣布 全面禁止销售和进口100瓦以上的普通照明用白炽灯 陪伴我们中国人几十年的白炽灯即将走到历史的尽头 LED灯的优缺点 优点 1 节能 正常3W的LED灯的亮度相当于25W的白炽灯 2 寿命长 一般可达10万小时 约11年 但是超过5万小时会有亮度的减弱 3 环保 无有害金属 废弃物容易回收 4 色彩绚丽 发光色彩纯正 光谱范围窄 并能通过红绿蓝三基色混色成七彩或者白光 缺点 价格贵 奥迪矩阵LED大灯 奥迪LED尾灯 家庭中常见的LED灯 LED台灯 LED手电筒 LED舞台灯 卤素灯 亦称钨卤灯泡 是白炽灯的一种 原理是在灯泡内注入碘或溴等卤素气体 在高温下 升华的钨丝与卤素进行化学作用 冷却后的钨会重新凝固在钨丝上 形成平衡的循环 避免钨丝过早断裂 卤素等通常用在普通汽车的照明头灯上 卤素灯的优缺点优点 简单 成本低廉 亮度容易调整和控制缺点 寿命短 发光效率低 一般只有6 飞利浦可以达到10 可转化为光能 而其余部分都以热能的形式散失 氙气灯 氙气灯 HighintensityDischarge 是指内部充满包括氙气在内的惰性气体混合体 没有卤素灯 halogenlamp 所具有的灯丝的高压气体放电灯 简称HID氙气灯 可称为重金属灯或氙气灯 其发光原理是通过启动器和电子镇流器 将电压提高至23000V以上电击氙气从而导致氙气在两个电极之间形成电弧并发光 氙气灯通常应用在汽车的前大灯上 优点是亮度高 是普通卤素灯的三倍 寿命是卤素灯的10倍 缺点是价格贵 且必须在氙气灯前安装透镜起到光的聚拢作用 未安装透镜的氙气灯 看起来 白花花 一片 会