光源基本知识讲义共75页文档
第二章光源基础知识课件分解
M er e ( ) Ee ( )
式中，ρe()为辐射度光谱反射比，是波长的函数。对上 式的波长积分，得到反射体的辐出度
M e e ( ) Ee ( )d
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朗伯辐射体及其辐射特性
对于磨得很光或镀得很亮的反射镜，当一束光入射到它上 面时，反射光具有很好的方向性，即当恰好逆着反射光线 的方向观察时，感到十分耀眼，而在偏离不大的角度观察 时，就看不到反射光。对于一个表面粗糙的反射体或漫射 体，就观察不到上述现象。 除了漫反射体以外，对于某些自身发射辐射的辐射源，其
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第一节 光电基础知识
电磁波谱 光是一种电磁波，X射线、射线也都是电磁波。它们 的电磁特性相同，只是频率或波长不同而已。将电磁波按 其频率或波长的次序排列成谱，则称为电磁波谱。通常所 说的光学区域或光学频谱包括：红外线、可见光和紫外线。
由于光的频率极高，一般采用波长表征，光谱区域的波长
dI v d 2Φv Lv dA cos dΩdA cos
Lv的计量单位是坎德拉每平方米[cd/m2]
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6.辐射效率(Radiant efficiency)与发光效率
光源所发射的总辐射通量Φe与外界提供给光源的功率 P之比称为光源的辐(射)效率ηe；光源发射的总光通量Φv与 提供的功率P之比称为发光效率ηv。它们分别为
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2.辐射通量(Radiant flux)和光通量(luminous flux)
辐(射)通量或辐(射)功率是以辐射形式发射、传播或接
收的功率；或者说，在单位时间内，以辐射形式发射、传播 或接收的辐(射)能称为辐(射)通量，以符号Φe表示， 其计量 单位为瓦(W)，即
光源基础知识(共82张PPT)可修改文字
高压汞灯：404.7，435.8，546.1，578nm 四条汞的 特征谱线。
灯丝光谱
自镇流高压汞灯：四条汞的 特征谱线+灯丝 光谱，增加了红光成分
荧光粉作用：一般涂敷发红光的荧光粉，将发出的紫 外线转换为红色可见光，提高光通和显色
指数，降低色温。
备注：1大气压=760mmHg=760乇=1000mbar=101325Pa=0.1MPa
高光效钠灯：
充氙气压力25~30乇提高 到250~360乇后：
光效提高10%以上； 流明维持率提高；
寿命延长； 启动困难一些。
高光效钠灯
标准钠灯
高光效钠灯的 电弧管有辅助 启动线
标准钠灯的电 弧管没有辅助 启动线
高压钠灯类别：按结构分类
双管钠灯：
寿命提高80%
光通下降3% 热启动性能提高
双管钠灯
普通钠灯
高压钠灯类别：
按泡壳涂粉分类：清光，涂粉（漫反射用）。
按灯头分类：E39，E40；E26，E27。
按额定功率分类。
金属卤化物灯类别：
石英金卤灯：
钪钠系列；
稀土系列； 钠铊铟系列；
彩卤灯系列。
陶瓷金卤灯。
石英金卤灯是在高压汞灯的基础上，添加金属卤化
物而制成。 由于所添加的金属卤化物的金属元素
电离电位和激发电位都低于汞原子， 所以 发光光谱主要以金属卤化物中的金属为主。
所以：
高压钠灯外玻壳一般抽真空，使电弧管各部位温度不
均匀，而且不受环境温度影响。
高压汞灯外泡壳充氮气（自镇流充灯泡氩），氮气一 方面散热，另一方面气体循环，使电弧管放电腔各部位温度 更加均匀。
• 普通照明金属卤化物灯结构：
高纯氮 填充气
光源基础必学知识点
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。
培训讲义：光源基础知识
灯具项目部
王世和
光源是什么？
什么是光?
光是一种电磁波，光具有波粒二象性。人们通常讲的光，是指的肉眼可见的这 部分介于380nm~780nm波长的电磁波。
1. 光源—能自身发光的物体就叫光源。
自然光源
人造光源
2. 电光源的发展史
电灯的发明，揭开了人类光源技术发展的新篇章；电光源技术从1879 年至今，一百多年里，取得了突飞猛进的发展。
6. 典型光源的性能参数对比
热辐射 光源 气体放电光源 低气压放电灯 双端 荧光 灯 紧凑 低 型荧 压 光灯 钠 灯 高气压放电灯 高 压 汞 灯 高 压 钠 灯 金 卤 灯 固体发光光源 半导体发光 LED
光 源
Ra Tc Life Flux
白 卤 炽 钨 灯 灯
η
$
7.美的照明的光源产品
照明光源
商照
家居 办公 装饰 背光
家居 商照 办公
道路， 广场， 码头， 车站
道路， 广场， 码头， 车站， 商照， 景观
家居， 商照， 景观 指示
T5荧光灯的结构
T5灯管的工作原理
T5光源性能的影响因素
1.影响光效的因素； 2.影响寿命的因素；
3.影响外观的因素
T5光源质量评定的几个参数
金属卤化物灯 冷色荧光灯
日光色荧光灯 LED
4000-4600K 4000K
6500K 2500-3500K\6000-6500\8K-9KK
10.不同光源的光通量与光效
光源种类 烛光 白炽灯（40W) 卤素灯（30W) 光通量 lm 12 480 450 光效lm/w 12 15
电子节能灯(20W)
普通T8荧光灯(36W)
《光源知识培训》课件
低能耗
随着环保意识的提高，低能耗、环 保型光源成为未来发展的趋势，能 够减少能源的浪费和对环境的影响 。
环保型
环保型光源在生产和使用过程中对 环境的影响较小，符合可持续发展 的要求，是未来发展的必然趋势。
新材料、新工艺在光源领域的应用
新材料
随着科技的发展，新型材料不断涌现 ，为光源领域带来了新的突破和创新 。
《光源知识培训》 课件
目录
• 光源基础知识 • 常见光源介绍 • 光源的应用领域 • 光源的发展趋势与未来展望 • 实践操作与案例分析
01
光源基础知识
光源的定义与分类
定义
光源是能够发光的物体，可以是 自然光源或人造光源。
分类
光源可以根据其发光原理、颜色 、用途等进行分类，如白炽灯、 荧光灯、LED等。
光源的白炽灯一样，通过加热 物体至白热化（约2000摄 氏度）而发出可见光。
气体放电
像荧光灯和霓虹灯一样， 通过气体放电产生紫外线 ，再由荧光物质吸收转换 为可见光。
半导体
像LED一样，通过半导体 材料中的电子跃迁产生光 子而发光。
光源的性能参数
色温
描述光源颜色的参数， 以开尔文温度表示。
优缺点分析
白炽灯的优点是显色性好、瞬时启动、光线柔和。然而，由于发光效率较低，能耗较大， 现在已逐渐被其他新型光源所取代。
荧光灯
总结词
荧光灯是一种利用荧光粉在通电状态 下发出可见光的照明设备。
详细描述
荧光灯的基本构造包括灯管、起辉器 和荧光粉等部分。灯管内壁涂覆有荧 光粉，当电流通过灯管时，灯丝加热 并释放出电子，电子与管内的气体分 子碰撞产生紫外光，紫外光再激发荧 光粉发出可见光。荧光灯的色温范围 较广，一般在4000K至6500K之间。
光源的基本知识
照明光源及灯具的基础知识-光源的基本知识（一）各种常用的光源1．白炽灯：发光效率7.4-19Lm/W,平均寿命1000小时，色温2400-2900K，显色指数99-100Ra。
优点：初始投资低；使用方便，不需要镇流器等电子配套设备显色性极高，真实显示被照物体自然色彩；发光的亮度和光线扩散方向易于控制2．卤钨灯：比白炽灯光效更高、寿命更长。
发出的光洁白清利品质超群，加上精确的光束控制使它成为展示照明的最佳理想的选择。
精致紧凑的外形为灯具设计师大胆创意预留了无限的空间。
3．荧光灯：发光效率60-95Lm/W；平均寿命9000-20000小时；色温：冷白色4500K，暖白色3000K，日光色6500K；显色指数50-85Ra.优点：因其高效、长寿及良好的显色性等优点，以成为日常生活中最常用的光源之一。
4．节能灯：发光效率50-70Lm/W；平均寿命9000小时；色温：2700，3000，4000，6000K；显色指数82Ra；优点：与白炽灯相比，省电80%，流明维持率高，是绿色照明重点推广产品之一；寿命是白炽灯的3-12倍，无极灯更长达15倍。
大大降低了维护费用；高显色性，被照物体呈现亮丽色彩。
5．金卤灯：发光效率60-80Lm/W，平均寿命6000-15000小时，色温3000-6000K, 显色指数65-90Ra。
优点：具有光效高，寿命长和结构紧凑，显色性好，性能可靠。
6．高压钠灯：发光效率130Lm/W，平均寿命28500小时，色温2000K，显色指数25Ra,50-1000W规格齐全。
优点：发光效率高，寿命长，规格齐全，性能可靠。
小结：光效较高的有：高压钠灯，金卤灯和荧光灯；显色性教好的有：白炽灯，卤钨灯，荧光灯和金卤灯；寿命长：高压汞灯，高压钠灯；能瞬时启动、再启动的有：白炽灯，卤钨灯；输出光通量随电压波动最大的有：高压钠灯；输出光通量随电压波动最小的有：荧光灯。
（二）光源的颜色在光环境设计实践中，照明光源的颜色质量常用两个性质不同的术语来表征：①光源的色表，即灯光的表观颜色；②光源的显色性，系指灯光对它照射的物体颜色的影响作用。
光源基础知识`
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。
光源基本知识讲义75页PPT
光源基本知识讲义
6、纪律是自由的第一条件。——黑格 尔 7、纪律是集体的面貌，集体的声音， 集体的 动作， 集体的 表情， 集体的 信念。 ——马 卡连柯
8、我们现在必须完全保持党的纪律， 否则一 切都会 陷入污 泥中。 ——马 克思 9、学校没有纪律便如磨坊没有水。— —夸美 纽斯
10、一个人应该：活泼而守纪律，天 真而不 幼稚， 勇敢而 鲁莽， 倔强而 有原则 ，热情 而不冲 动，乐 观而不 盲目。 ——马 克思
光源基本知识讲义
2、倡导高效、节能----优质气体
TCL直管荧光灯，采用优质填充气体，以 达到更高的光效。 普通荧光灯采用Kr/Ar比为4：6或5：5的 填充气体（价格为3000元/瓶左右）。 TCL直管荧光灯，采用了Kr/Ar比为7：3 的填充气体（价格为10000元/瓶左右）。
3、追求可靠、长寿----主辅式三 螺旋灯丝
荧光灯的结构
熒光灯的型号介绍
YZ36RR26 36w6500K—T8
荧光灯的种类和变形
荧光灯通常按管径来分类，有以下一些 种类： T12---------Φ36mm 最早采用此管径 T10---------Φ32mm 国内曾大量采用 T9 ---------Φ30mm 国内曾大量采用 T8 ---------Φ26mm 目前最通用 T5 ---------Φ17mm 未来发展趋势
卤钨灯的结构
卤钨灯的种类
卤钨灯按型状和结构常有以下种类： 管型卤钨灯（双端卤钨灯） 单端卤钨灯 GU10单端卤钨灯
管型卤钨灯（双端卤钨灯）
单端卤钨灯
GU10单端卤钨灯
MR11、MR16卤素灯杯
PAR灯
卤钨灯执行的标准
GB/T 14094-1993 卤钨灯
荧光灯
装饰灯泡----白炽灯用于装饰照明
装饰灯泡是白炽灯里的一个大类，是根 据其用途来归类的。 装饰灯泡根据其泡壳的透光形式，有以 下几种分类： 1----透明泡（或者称为晶光泡）； 2----乳白泡（或者叫半透明泡）； 3----磨砂泡
装饰灯泡的分类
装饰灯泡按泡壳的形式来分，有以下几 类： 1----普通型泡 2----蘑菇型泡 3----球型泡 4----烛型泡（包括椒型泡壳） 5----梨型泡
光源基本知识
卤钨灯的类型
市电压型:市电型的卤钨灯直接接在市电电压下工作,这类卤钨灯有双端, 单端和双泡壳之分,还可将卤钨灯封入抛物反射面泡壳内做成卤钨PAR 灯,效率比普通PAR灯更高
管状卤钨灯
双泡壳单端卤钨灯
12~16倍,当使用大批量白炽灯时,灯要分批启动 调光:普通白炽灯可以进行调光,调光灯的灯丝工作温度降低,从而使灯的
色温降低,灯的光效降低,但寿命延长 电源电压变化的影响:当电源电压变化时,白炽灯的工作电压要发生变化,
电源电压升高时,灯的工作电流和功率增大,灯丝工作温度升高,发光效率 和光通量增加,寿命缩短
发光二极管
发光二极管由III-V族元素在IV族元素中搀杂而形成. 发光二极管具有省电,寿命长(几万小时),工作电压低,抗震耐冲击,冷光,光响 应速度快,以及利于环境保护等优点,因而有着十分广泛的应用前景.
选择光源的因素
影响光源寿命的因素
使用方 环境温度 工作电压 开关频率 振动冲击 燃点位置 镇流启动装置
反射式
隙缝式
荧光灯的主要部件
电极:是决定灯寿命的主要因素,电极通常由钨丝绕成双螺旋或三螺旋制成, 在螺旋上涂以电子发射材料(一般为三元氧化物),电极产生热电子发射
填充气体:荧光灯充入汞还必须充入适量的惰性气体,最常用的惰性气体为 氪和氩,气压约为2500Pa,汞蒸气的压强约为0.8Pa
灯头:管状荧光灯两端各有一个灯头,环形荧光灯只有一个灯头
电极
荧光灯的主要部件
玻壳:普通荧光灯的玻壳由钠钙玻璃制成,玻璃中含氧化铁 荧光粉涂层:决定荧光灯特性的最重要的因素是荧光粉的种类及其组分,荧 光粉不仅决定了灯的色温和显色性,而且在很大程度上决定了灯的发光效率
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2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
光源基本知识讲义4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴
光源基础知识课件
包括LED（发光二极管）、OLED（有机发光二极管）等。
特性
固体发光光源具有发光效率高、寿命长、响应速度快、体积小等优点 。发光颜色和亮度可以通过控制材料和驱动条件来实现。
04
光源的应用与选择
光源在照明领域的应用
室内照明
光源在室内照明领域起着核心作用。例如，LED灯、白炽灯 、荧光灯等常用于家庭、办公室、商业场所的照明。不同的 光源类型和特性可以满足不同的照明需求，如亮度、色温、 能效等。
室外照明
在室外照明领域，光源的应用对于道路安全、城市景观等方 面具有重要意义。高压钠灯、金属卤化物灯等高强度气体放 电灯常被用于道路照明，而LED灯则常用于景观照明和建筑 外墙照明。
光源在其他领域的应用
显示领域
在显示领域，背光源是液晶显示器（如电视、电脑显示器、手机屏幕等）的重要组成部分 。冷阴极荧光灯（CCFL）和LED是常用的背光源类型，其中LED因其高亮度、长寿命和环 保特性逐渐成为主流。
光源基础知识课件
contents
目录
• 光源的定义与分类 • 光的基本性质与参数 • 常见光源及其特性 • 光源的应用与选择
01
光源的定义与分类
光源的定义
光源定义
光源是指能够自主发射光的物体 或装置。它是光学研究和应用的 基础，广泛应用于照明、显示、 通信、医疗、工业等领域。
发光原理
光源的发光原理可以通过电致发 光、化学发光、放射性发光等方 式实现，其中电致发光应用最为 广泛。
医疗领域
光源在医疗领域也有广泛应用，如手术无影灯、医疗诊断仪器等。这些应用对光源的亮度 、色温、稳定性等性能有严格要求。
农业领域
在农业领域，光源主要用于植物光照调节和促进植物生长。例如，LED植物生长灯可为植 物提供所需的光照强度和光谱分布，促进植物健康生长。