各種光源的發(fā)光效率對比分析

　　什么是光源

　　光源是一個物理學(xué)名詞，宇宙間的物體有的是發(fā)光的，有的是不發(fā)光的，我們把自己能發(fā)光且正在發(fā)光的物體叫做光源。太陽、打開的電燈、燃燒著的蠟燭等都是光源。

　　光源產(chǎn)生途徑

　　熱效應(yīng)

　　第一類是熱效應(yīng)產(chǎn)生的光。太陽光就是很好的例子，此外蠟燭等物品也都一樣，此類光隨著溫度的變化會改變顏色。

　　原子躍遷

　　第二類原子躍遷發(fā)光。熒光燈燈管內(nèi)壁涂抹的熒光物質(zhì)被電磁波能量激發(fā)而產(chǎn)生光。此外霓虹燈的原理也是一樣。原子發(fā)光具有獨自的特征譜線。科學(xué)家經(jīng)常利用這個原理鑒別元素種類。

　　輻射發(fā)光

　　第三類是物質(zhì)內(nèi)部帶電粒子加速運動時所產(chǎn)生的光。譬如，同步加速器（synchrotron）工作時發(fā)出的同步輻射光，同時攜帶有強大的能量。

　　另外，原子爐（核反應(yīng)堆）發(fā)出的淡藍色微光（切倫科夫輻射）也屬于這種。所謂的“切倫科夫輻射”，就是指帶電粒子在介質(zhì)中的速度可能超過介質(zhì)中的光速，在這種情況下會發(fā)生輻射，類似于“音爆”。

　　注：這不是真正意義上的超光速，真正意義上的超光速是指超過真空中的光速。這種現(xiàn)象被稱為切倫科夫效應(yīng)。

　　光源常見設(shè)備

　　碳弧燈

　　利用兩根接觸的碳棒電極在空氣中通電后分開時所產(chǎn)生的放電電弧發(fā)光的電光源。碳弧燈由英國人H.戴維于1809年發(fā)明；

　　白熾燈

　　白熾燈又稱鎢絲燈、燈泡，是將燈絲通電加熱到白熾狀態(tài)，利用熱輻射發(fā)出可見光的電光源。由電流通過燈絲加熱至白熾狀態(tài)產(chǎn)生光的一種光源。是最早出現(xiàn)的電燈，用耐熱玻璃制成泡殼，內(nèi)裝鎢絲。泡殼內(nèi)抽去空氣，以免燈絲氧化，或再充入惰性氣體（如氬），減少鎢絲受熱蒸發(fā)。因燈絲所耗電能僅一小部分轉(zhuǎn)為可見光，故發(fā)光效率低，一般為10～15流/瓦。但制造方便，成本低。

　　低壓鈉燈

　　是利用低壓鈉蒸氣放電發(fā)光的電光源，在它的玻璃外殼內(nèi)涂以紅外線反射膜，是光衰較小和發(fā)光效率最高的電光源。低壓鈉燈發(fā)出的是單色黃光，用于對光色沒有要求的場所；

　　高壓鈉燈

　　當燈泡啟動后，電弧管兩端電極之間產(chǎn)生電弧，由于電弧的高溫作用使管內(nèi)的液鈉汞氣受熱蒸發(fā)成為汞蒸氣和鈉蒸氣，陰極發(fā)射的電子在向陽極運動過程中，撞擊放電物質(zhì)的原子，使其獲得能量產(chǎn)生電離或激發(fā)，然后由激發(fā)態(tài)回復(fù)到基態(tài)；或由電離態(tài)變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài)，再回到基態(tài)無限循環(huán)，此時，多余的能量以光輻射的形式釋放，便產(chǎn)生了光。

　　LED燈

　　LED（LightEmittingDiode），發(fā)光二極管，是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見光的固態(tài)的半導(dǎo)體器件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。

　　光學(xué)儀器中的顯微鏡光源主要用于給顯微鏡觀察時補充光線，一般是由220V的電壓供應(yīng)，功率為一般為幾瓦左右，顯微鏡光源的上鑲嵌著燈珠，燈珠一般為LED燈，這樣的燈發(fā)熱量極少，所以對觀察時候的對產(chǎn)品的冷熱度控制影響很小的。另外還有一種不是有LED燈珠組成的，而是由燈管組成的，這樣的燈管有外置四插的和內(nèi)置四插接口。還有一種是兩個插頭的，這樣的光源只適合安裝在顯微鏡上的光源，如果覺得光線還是比較暗。還有有一種是外用的，可以隨意調(diào)整燈頭的，這樣的光線比較方便。