光源基础知识共28页
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照明基础知识一、光学基本知识1. 光的本质光的本质是一种电磁波,其波长范围广泛。
能够引起视觉反应的光被称为“可见光”,其波长在380-780纳米之间,是电磁辐射光谱中的一小部分。
不可见光如红外线、紫外线等,则因其波长超出此范围而无法被肉眼直接感知。
2. 光通量光通量是衡量光源输出可见光量的总和,是光源发光能力的指标。
它表示发光体每秒所发出的可见光量,单位为流明(lm)。
3. 光效与发光强度光效即发光效率,是电光源将电能转化为光的能力,以流明每瓦(lm/w)为单位。
发光强度(光强)则是指发光体在特定方向单位立体角内所发射的光通量,常用坎德拉(cd)来表示。
4. 照度与亮度照度是表征被照面上接收光的强弱,即被照面单位面积上接收的光通量,单位为勒克斯(Lux)或流明平方米(lm/㎡)。
而亮度则是指光源在某一方向上的单位投影面在单位立体角中反射光的数量,单位为坎德拉每平方米(cd/㎡)或坎德拉每平方厘米(cd/cm²)。
5. 眩光与光束角眩光是指视野内有亮度极高的物体或强烈的亮度对比造成的视觉不舒适感。
光束角则是射灯发射光的空间分布,以中心最强,向四周逐渐减弱到中心光强50%强度的圆锥角。
6. 其他重要概念●功率因素:电路中有用功率与实际功率之间的比值,影响电网的平衡度和无功损耗。
●频闪效应:电感式荧光灯随电压电流周期性变化,光通量也周期性变化,导致视觉不舒适。
●平均寿命与经济寿命:衡量光源使用寿命的指标,分别考虑光源损坏和光束输出衰减的情况。
●显色性:光源对物体颜色的呈现能力,以显色指数(Ra)表示,高显色性光源能更真实地还原物体颜色。
●色温:光源发出的光的颜色与黑体在某一温度下辐射的颜色相同时,黑体的温度即为该光源的色温,以开尔文(K)为单位。
二、照明工作原理照明的基础是光源产生光线并将其传播至需要照明的区域。
照明工作原理主要包括以下几个环节:1.光源产生光线:光源可以是自然的(如太阳、星星)或人工的(如灯泡、LED)。
光源基础知识及大类介绍光源是指能够产生光的物体或装置,是光学领域中重要的研究对象。
光源可以分为自然光源和人工光源两大类。
一、自然光源月亮是反射太阳光的天体,它产生的光主要是散射光和反射光,由于月亮表面的物质不均匀,所以月亮光的能量分布并不均匀。
星辰是宇宙中的自然光源,其中最亮的是恒星。
恒星是由氢气聚集形成的,通过核融合反应释放出能量,产生光和热。
恒星的光谱包含了各种波长的光线,可以通过光谱分析来研究星体的物质组成和温度等信息。
二、人工光源人工光源是人类为特定目的产生的光。
人工光源广泛应用于生产、生活和科学研究等领域。
根据光源的产生原理和特点,人工光源可以分为以下几类:1.发光二极管(LED):LED是一种半导体器件,通过电流激发发射光的现象而产生光。
LED光源具有高亮度、低功耗、长寿命等优点,被广泛应用于照明、显示屏、信号灯等领域。
2.白炽灯:白炽灯是由灯丝加热发光的,其原理是电热效应。
白炽灯的发光效率低,大部分电能转化为热能,只有少部分转化为可见光。
由于白炽灯使用的材料易熔化,所以寿命较短。
3.荧光灯:荧光灯利用气体放电和荧光物质发光的原理来产生光。
荧光灯的发光效率比白炽灯高,寿命较长,但启动时需要较高的电压。
4.气体放电灯:气体放电灯包括氮化物激光器、氖灯、氙灯等。
气体放电灯的光源是由气体放电激发而产生的,具有高亮度、长寿命等特点。
5.激光:激光光源是通过激光器产生的,其原理是受激辐射。
激光具有单一波长、方向性好、能量密度高等特点,被广泛应用于医疗、通讯、材料加工等领域。
除了以上介绍的典型人工光源,还有许多其他的人工光源,如投影仪灯泡、车灯、草坪灯等。
这些光源的产生原理、特点和应用领域各有不同。
总结起来,光源是产生光的物体或装置,可分为自然光源和人工光源两大类。
自然光源主要包括太阳、月亮和星辰,而人工光源则广泛应用于生产、生活和科学研究等领域。
不同类型的人工光源具有不同的发光原理、特点和应用领域,但它们共同的目的是为人类提供光的能量和信息。
光源基础必学知识点
1. 光的本质:光是一种电磁波,具有波粒二象性。
当光以粒子的形式传播时,称为光子。
2. 光的传播:光在真空中传播速度为光速,约为每秒30万公里。
光在介质中传播时,会发生折射和反射。
3. 光的产生:光可以由各种物质的激发、电场激励、热辐射等方式产生。
最常见的光源是太阳、电灯等。
4. 光的颜色:光的颜色是由光的频率决定的,频率越高的光色偏蓝,频率越低的光色偏红。
5. 光的强度:光的强度指光的功率在单位立体角内的分布,单位是瓦特/立体弧度(W/sr)。
光的强度跟光源的功率、发光面积以及发光方向有关。
6. 光的亮度:光的亮度是人眼对光的感知强度,单位是坎德拉(Cd)。
亮度与强度有关,但还受到视觉系统的影响。
7. 光的色温:光的色温是指光源发出的光的颜色偏冷或偏热的程度。
色温用开尔文(K)表示,常见的白炽灯色温约为2700K,日光色为5000-6500K。
8. 光的辐射特性:光源的辐射特性描述了光阴影的变化规律。
常用的描述方法有球面照度、光照度曲线等。
9. 光的色彩效果:光源可以通过色彩滤光片或补光色调来实现不同的
色彩效果,如冷暖色调、鲜艳色彩等。
10. 光的能效:光源的能效是指光源发出的光能与其耗电量之间的比值。
能效越高,光源的发光效果越好。
光源与照明重要基础知识点
在光源与照明的领域中,有一些重要的基础知识点需要了解和掌握。
下面将介绍几个关键的知识点:
1. 光源类型:在照明领域中,常用的光源类型包括白炽灯、荧光灯、LED灯等。
白炽灯是通过加热导电丝来产生可见光的,荧光灯则利用电能激发荧光粉发光,而LED灯则通过电流经过半导体材料来产生光。
2. 光的颜色:光的颜色是由其波长决定的,常用的颜色包括红、橙、黄、绿、蓝、紫等。
在照明中,我们常用的是白光,可以通过混合不
同颜色的光来获得白光。
3. 光的强度:光的强度一般用光通量来表示,单位是流明(lm)。
光
通量表示单位时间内,光源向四面八方辐射出的光的总量。
光源的亮
度越高,光通量就越大。
4. 光的方向性:不同的光源具有不同的方向性,如点光源、面光源等。
点光源是在一个点上发光,发光方向性强,而面光源则在一个区域上
均匀发光,方向性较弱。
在照明设计中,根据需要选择合适的光源方
向性。
5. 照明设计:照明设计是将光源布置在空间中,以达到适宜的照明效
果的过程。
在进行照明设计时,需要考虑空间的用途、氛围要求、光
的色彩、亮度以及光的分布等因素,以创造出舒适、高效的照明环境。
这些基础知识点是理解光源与照明的重要前提,只有掌握了这些知识,才能更好地进行相关的照明设计工作。
在实际应用中,还需要结合具
体的需求和技术要求进行深入研究和实践。
光源色温◆光源色度学是色彩混合的定量科学,根据三原色理论,任何一种色彩都可以用一定组成的三原色匹配出来,如电脑显示器的发光原理就是利用三束电子分别轰击红、绿、蓝三种荧光粉而形成千万种不同颜色的。
而生理试验也间接证明了人的眼睛中有对应三种颜色非常敏感的感光细胞,虽然没有搞清其生理机理,但有助于我们解释许多现象。
广义地讲,一切能在可见光波长范围内辐射电磁波的东西都可以称为光源;狭义地讲,就是指照明,能在可见光整个波段范围内能提供较均匀分布的光能辐射体才是光源。
1.天然光源在电气照明出现之前,人类接触到的最重要的光源是日光和火焰。
大自然还出现闪电这种放电光源以及生物与化学发光的荧光等生物光源。
日光的光谱组成随一天的时间、云量和季节而变化,还与采光方向有关,因此是一种是周期性变化且不稳定的光源,自然界的其他发光现象则极具偶然性,并且很不稳定,难于控制和驾驭。
但日光具有相对长时间的持续照明,当天气稳定时,也有相对长时间的稳定辐射,稳定的规律,而且在适当的条件下,日光也是最理想的白光。
正是日光这种照明特点,造就了自然万物的生命节律与作息模式。
除此之外火焰是人类掌握利用的第二种主要的光源。
2.人造光源1889年,爱迪生发明了电灯。
从此,人类开始大量使用人造光源。
电的使用,彻底告别了漫长的黑夜。
由于科学技术的发展,越来越多的新型人造光源不断出现,各种绚烂缤纷的灯点缀了我们的生活。
人造光源在工业生产和民用照明以及我们从事的广告业中大量采用。
(1)白炽灯利用钨丝的热效应发光,由于成本和制造工艺简单,因此使用最为广泛。
光谱色温大约为2800~3000K。
发光效率低,适合居室照明,不适合广告照明。
(2)卤钨灯在白炽灯中充入卤素蒸汽,如碘、溴等,并用热膨胀系数极少的石英玻璃作外壳,提高其工作温度。
这种灯工作温度为3400K,比普通白炽灯高400~500K,明显改变灯光的现色性,而且发光效率高。
广泛应用在汽车车灯、放映机、影楼摄影和影视拍摄中要求现色性能高的场合。
照明基础知识1、光( light)光的本质是电磁波 ,是整个电磁波谱中极小范围的一部分光是能量的一种形态;光是电磁波辐射到人的眼睛,经视觉神经转换为光线,即能被肉眼看见的那部份光谱。
这类射线的波长范围在360到830nm之间,仅仅是电磁辐射光谱非常小的一部份。
温度远远高于50Hz工作时的温度,从而产生更高色温的白色色表和更好的显色性。
2 光通量(光束)Φ(luminous flux ) 光源发射并被人的眼睛接收的能量之和即为光通量。
一般情况下,同类型的灯的功率越高,光通量也越大。
例如:一只 40W的普通白炽灯的光通量为350---470lm,而一只40W的普通直管形荧光灯的光通量为2800lm左右,为白炽灯的6--8倍。
3、照度 (illuminance) 单位被照面上接收到的光通量称为照度。
如果每平方米被照面上接收到的光通量为 1(1m),则照度为1(1x)。
单位:勒克斯(1x)。
1勒克斯(1x)相当于被照面上光通量为1流明(1m)时的照度。
夏季阳光强烈的中午地面照度约5000 1x,冬天晴天时地面照度约为2000 1x,晴朗的月夜地面照度约0.2 1x。
4、亮度( luminance)光源在某一方向上的亮度是光源在该方向上的单位投影面积、单位立体角中发射的光通量。
如果我们把每一物体都视为光源的话,那么亮度就是描述光源光亮的程度,而照度正好是把每一物体都作为被照物体,用一块木板来举例说明,当一定光束照到木板时我们讲木板有多少照度,然后木板将多少光束反射到人眼,就称为木板的多少亮度,那么有如下式子:亮度等于照度乘以反射率。
在同一房间同一位置一块白布和一块黑布的照度是相同的,而亮度是不同的。
5、光效(luminous efficacy of light source)光源所发出的总光通量与该光源所消耗的电功率(瓦)的比值,称为该光源的光效。
单位:流明 /瓦(lm/W)6、色温(CT-color temperature)当光源所发出的光的颜色与黑体在某一温度下辐射的颜色相同时,黑体的温度就称为该光源的色温,用绝对温度 K (kelvim)表示。