照明常识和常见光源

照明常识 1 可见光 光是人眼可以感觉到的 波长在一定范围内的电磁辐射 即电磁波 波长在 380 780nm 1nm 10 9m 范围内的电磁波能使人眼产生光感 这部分电磁波称为可见光 与其相邻波 长长的部分称为红外线 780 34000nm 波长短的部分称为紫外线 10 380nm 2 绿色照明 绿色照明 通过科学的照明设计 采用效率高 寿命长 安全和性能稳定的照明器 产品 最终达到高效 舒适 安全 经济 有益于环境和改善人们身心健康并体现现代化 文明的照明系统 完整的绿色照明内涵包含高效节能 环保 安全 舒适等 4 项指标 不 可或缺 3 优质光源的评判标准 A 光源发出的光为全色光 所谓全色光 即光谱连续分布在人眼可见范围内 视觉不 易疲劳 B 灯光光谱成分中没有紫外光和红外光 C 光的显色指数应贴近自然光 D 灯光为无频闪光 供电频率提高到数百赫兹以上 或直流供电 人眼即不会有频闪感觉 也不会造成视 力伤害 这种光称为无频闪光 4 光衰 光通量维持率 光衰是指光源经过一段时间的点亮后 其光强会比原来的光强要低 而低了的部分就是 光源的光衰 第 N 小时的光衰 1 第 N 小时的光通量 初始光通量 光通维持率 灯在规定的条件下燃点 寿命期间内某一特定时间点的光通量与该灯的 初始光通量之比 5 功率因数 交流电路中电压有效值与电流有效值的乘积为视在功率 功率因数是灯具的有功功率 与视在功率之比 6 光通量 luminous flux 发光强度为 1 的光源在立体角元内发出的光 光源在单位时间内向周围空间辐射出去 的 并使人眼产生光感的能量 称为光通量 光通量的符号为 单位为流明 lm 7 流明 lumen 光通量的单位 发光强度为 1 坎德拉 cd 的点光源 在单位立体角 1 球面度 内发 出的光通量为 1 流明 英文缩写 lm 简单来说 就是指蜡烛一烛光在一公尺 1 公尺 1 米 以外的所显现出的亮度 8 发光效率 光源消耗 1W 电功率发出的光通量 发光效率是研究光源的重要指标之一 9 发光强度 luminous intensity 描述点光源发光强弱的一个基本度量 以点光源在指定方向上的立体角元内所发出的 光通量来度量 光源在某一特定方向上单位立体角 每球面度 辐射的光通量 称为光源在 该方向的发光强度 发光强度简称光强 国际单位是 candela 坎德拉 简写 cd 10 照度 Luminosity 指物体被照亮的程度 采用单位面积所接受的光通量来表示 是指单位被照射面积上 所接受的光通量 单位为勒克斯 Lux lx 即 lm 1 勒克斯等于 1 流明 lumen 的光通量均匀分布于 1 面积上的光照度 照度是以垂直面所接受的光通量为标准 照度均匀度 uniformity of illumination 光学系统像面上各处照度的均匀程度 用 任意部分的照度与中心部分的照度之比值来度量 照度均匀度指规定表面上的最小照度与平 均照度之比 11 辉度 Luminance 一光源或一被照面之辉度指其单位表面在某一方向上的光强度密度 也可说是人眼所 感知此光源或被照面之明亮程度 不同于照度强调垂直方向 注重对视觉的刺激程度 单 位 坎德拉每平方米 cd 12 色温 color temperature 通过发射体发射谱形状与最佳拟合的黑体发射谱形状比较确定的温度 标准黑体在不 同的温度下会有不同的颜色变化 某一光源的颜色与标准黑体某一温度下的颜色一致时 该温度在普朗克轨迹图上对应的点就是这一光源的色温 色温是表示光源光色的尺度 单 位为 K 开尔文 13 显色指数 光源对物体的显色能力称为显色性 是通过与同色温的参考或基准光源 白炽灯或自 然光 下物体外观颜色的比较 当光源光谱中很少或缺乏物体在基准光源下所反射的主波 时 会使颜色产生明显的色差 color shift 色差程度愈大 光源对该色的显色性愈差 A 忠实显色 能正确表现物质本来的颜色 需使用显色指数 Ra 高的光源 其数值接 近 100 显色性最好 B 效果显色 要鲜明地强调某特定色彩 表现美的生活可以利用加色的方法来加强显 色效果 14 灯具效率 在规定条件下测得的灯具所发射的光通量值与灯具内所有光源发出的光通量测定值之 和的比值 15 眩光 glare 指视野中由于不适宜亮度分布 或在空间或时间上存在极端的亮度对比 以致引起视 觉不舒适和降低物体可见度的视觉条件 眩光主要是由于光源位置与视点的夹角造成的 LED 照明 1 LED 的定义 LED Light Emitting Diode 即发光二级管 是一种能够将电能转化为可见光的固 态半导体器件 2 LED 的发光原理 LED 的心脏是一个半导体的晶片 晶片的一端附着在一个支架上 是负极 另一端连 接电源的正极 整个晶片被环氧树脂封装起来 半导体晶片由两部分组成 一部分是 P 型 半导体 在它里面空穴占主导地位 另一端是 N 型半导体 在这边主要是电子 但这两种 半导体连接起来的时候 它们之间就形成一个 P N 结 当电流通过导线作用于这个晶片 的时候 电子就会被推向 P 区 在 P 区里电子跟空穴复合 然后就会以光子的形式发出能 量 这就是 LED 发光的原理 而光的波长 光的颜色 是由形成 P N 结材料决定的 3 LED 的特点 LED 具有低电压 低电流 响应时间快 寿命长 性能稳定 体积小 光无热辐射 环保等特点 常见照明光源 1 白炽灯 incandescent lamp 电流流过发光体使之炽热发光的热辐射光源 特点 光效低 显色性好 2 卤钨灯 tungsten halogen lamp 发光体为钨丝及卤族元素的白炽灯 填充气体内含有部分卤族元素或卤化物的充气白 炽灯 卤素灯泡与白炽灯的最大差别在于一点 就是卤素灯的玻璃外壳中充有一些卤族元 素气体 通常是碘或溴 特点 灯丝的使用寿命较白炽灯延长 几乎是白炽灯的 4 倍 同时由于灯丝可以工作 在更高温度下 从而得到了更高的亮度 更高的色温和更高的发光效率 3 金卤灯 Metal Halide Lamp 金卤灯是交流电源工作的 在汞和稀有金属的卤化物混合蒸气中产生电弧放电发光的 放电灯 金属卤化物灯是在高压汞灯基础上添加各种金属卤化物制成的第三代光源 它具 有高光效 65 140lm w 长寿命 5000 20000h 显色性好 Ra65 95 结构紧凑 性能稳 定等特点 金属卤化物灯 简称金卤灯 有两种 一种是石英金卤灯 其电弧管泡壳是用石 英做的 另一种是陶瓷金卤灯 其电弧管泡壳是用半透明氧化铝陶瓷做的 4 荧光灯 fluorescent lamp 利用低压汞蒸气放电产生的紫外线激发涂在灯管内壁的荧光粉而发光的电光源 荧光 灯分为传统型荧光灯 低压汞灯 和无极荧光灯 无极灯 传统荧光灯是利用低气压的汞蒸气在放电过程中辐射紫外线 从而使荧光粉发出可见 光的原理发光 因此它属于低气压弧光放电光源 无极荧光灯由高频发生器 耦合器和灯泡三部分组成 它是通过高频发生器的电磁场 以感应的方式耦合到灯内 使灯泡内的气体雪崩电离 形成等离子体 等离子受激原子返 回基态时辐射出紫外线 灯泡内壁的荧光粉受到紫外线激发产生可见光 5 钠灯 sodium lamp 利用钠蒸气放电产生可见光的电光源 钠灯分为低压钠灯和高压钠灯 低压钠灯的蒸气压不超过几个帕 放电辐射集中在 589 0 纳米和 589 6 纳米的两条双 D 谱线上 它们非常接近人眼视觉曲线的最高值 555 纳米 故其发光效率极高 低压钠 灯发出的是单色黄光 透雾性好 被广泛应用于道路和安全照明 高压钠灯的工作蒸气压大于 0 01 兆帕 高压钠灯是针对低压钠灯单色性太强 显色性 很差 放电管过长等缺点而研制的 具有发光效率高 耗电少 寿命长 透雾能力强和不 诱虫等优点 广泛应用于道路 高速公路 机场 码头 船坞 车站 广场 街道交汇处 工矿企业 公园 庭院照明及植物栽培 高显色高压钠灯主要应用于体育馆 展览厅 娱 乐场 百货商店和宾馆等场所照明 6 PAR 灯 全称是 Parabolic Aluminum Reflector 碗碟状铝反射 是指将金卤灯封装到反光杯 中 常见灯具种类 1 吊灯 Chan