– klasyfikacja, porównania. ŹRÓDŁA ŚWIATŁA – klasyfikacja, porównania. Opracował: Sebastian Mikoś

Klasyfikacja źródeł światła Podział ze względu na energię pobudzającą źródło: Termoluminescencja - jest to luminescencja (jarzenie, zimne świecenie) substancji wywołana przez ogrzewanie substancji , która wcześniej została pobudzona przez światło (falę elektromagnetyczną) lub promieniowanie przenikliwe. Największe źródło światła – Słońce (reakcje termojądrowe) lampy włóknowe (grzanie drutu wolframowego żarówki; źródła mało wydajne, ale stosowane ze względu na widmo zbliżone do widma słonecznego) lampy gazowe (gazy wzbudzane termicznie - neony)

Termoluminescencja - Gwiazdy Największe źródło światła – Słońce (reakcje termojądrowe) Moc promieniowania: 3,827×10^26 W

Termoluminescencja - żarówka Moc promieniowania: 15 - 500 W Widmo promieniowania zbliżone do widma promieniowania słonecznego 1838 – włókno węglowe żarzące się w próżni 1890 – wolframowy żarnik 1878 – pierwsza nadająca się do praktycznego wykorzystania żarówka, patent brytyjski 1 września 2009 – od tego dnia zgodnie z Rozporządzeniem Komisji (WE) nr 244/2009 obowiązującym w Unii Europejskiej sklepy nie mogą zamawiać żarówek 100 i więcej watowych, a również wszystkich żarówek nie przeźroczystych

Termoluminescencja – lampy gazowe Gdy do elektrod neonówki przyłożone zostanie napięcie, wówczas jony obecne w gazie są przyspieszane w powstałym polu elektrycznym. Jeżeli średnia droga swobodna jest dostatecznie duża, jony mogą uzyskać dostatecznie dużą energię do jonizacji kolejnych atomów, które znów są przyspieszane. Powstająca w ten sposób lawina jonów (prąd elektryczny) powoduje efekt świetlny.

Klasyfikacja źródeł światła Luminescencja, tzw. zimne świecenie, jarzenie – zjawisko emisji fal świetlnych przez ciała, wywołane inną przyczyną niż rozgrzanie ich do odpowiednio wysokiej temperatury Fluorescencja Fosforescencja Chemiluminescencja Tryboluminescencja Elektronoluminescencja Rentgenoluminescencja Radioluminescencja Bioluminescencja

Luminescencja - Fluorescencja Zjawisko emitowania światła przez wzbudzony atom lub cząsteczkę. Zjawisko uznaje się za fluorescencję, gdy po zaniku czynnika pobudzającego następuje szybki zanik emisji w czasie około 10^-8 s, gdy czas zaniku jest znacznie dłuższy, to zjawisko jest uznawane za fosforescencję. Na zdjęciu fluoryt oświetlony światłem ultrafioletowym

Luminescencja - Fosforescencja Zjawisko świecenia niektórych substancji światłem własnym, wywołane uprzednim naświetleniem (lub napromieniowaniem pokrewnego rodzaju) z zewnątrz. Czas trwania fosforescencji jest relatywnie długi – od części sekundy do wielu godzin, a mierzalny może być nawet po wielu miesiącach. Kryształ gipsu z Dobrzynia nad Wisłą, które od momentu wyłączenia lampy świecą jeszcze przez kilka sekund białoniebieskim światłem.

Luminescencja - Chemiluminescencja Jest to zjawisko emisji fal świetlnych wytworzonych w wyniku niektórych reakcji chemicznych w temperaturach pokojowych. Zjawisko to występuje np. podczas utleniania fosforu białego oraz podczas reakcji lucyferyny z lucyferazą. Luminescencja luminolu i hemoglobiny

Luminescencja - Bioluminescencja Chemiluminescencja przebiegająca w organizmach żywych jest nazywana bioluminescencją

Luminescencja - Tryboluminescencja Jeżeli czynnikiem wywołującym świecenie jest czynnik mechaniczny (np. tarcie, uderzenie, ciśnienie) mówimy o tryboluminescencji. Najbardziej znanym przykładem jest świecenie kryształku cukru pod wpływem uderzenia. Podczas mechanicznego miażdżenia kryształu cukru ulega zerwaniu część wiązań chemicznych. Rozseparowane zostają ładunki elektryczne i jeżli ich koncentracja jest dostatecznie duża, powstaje pole elektryczne na tyle silne, że wyrywa elektrony, które poruszają się w stronę obszarów o ładunku dodatnim. Po drodze elektrony wzbudzają cząsteczki azotu znajdujące się w powietrzu atmosferycznym. Wzbudzone cząsteczki azotu emitują przede wszystkim promieniowanie ultrafioletowe niewidoczne dla naszych oczu, jednak pewna część energii jest emitowana także w zakresie widzialnym, w postaci niebieskiego światła.

Luminescencja - Tryboluminescencja Przy gwałtownym oderwaniu paska taśmy samoprzylepnej cząsteczki kleju rozciągają się, niektóre z nich odrywają się od podłoża, inne zaś pękają. Pojawiają się obszary naładowane dodatnio i ujemnie, a następnie wszystko przebiega tak, jak w przypadku cukru. Kamienie z mlecznego kwarcu pocierane z dużą siłą o siebie generują światło. Pod wodą efekt jest identyczny

Luminescencja - Elektronoluminescencja Inczej katodoluminescencja – świecenie pod wpływem elektronów przyspieszanych napięciem między elektrodami (ten rodzaj wzbudzania ma liczne zastosowania w kineskopach, oscyloskopach, mikroskopach elektronowych itp.)

Luminescencja Rentgenoluminescencja – świecenie przedmiotów wywołane promieniowaniem rentgenowskim Radioluminescencja – świecenie pod wpływem promieniowania α, β, γ (istotne znaczenie w badaniach jądrowych)

Luminescencja - Elektroluminescencja Elektroluminescencja – to świecenie substancji pod wpływem przyłożonego pola elektrycznego. Za odkrywcę tego zjawiska uważa się Henry’ego Josepha Rounda (1881 – 1966), który w 1907 zaobserwował świecenie karborundu w polu elektrycznym, natomiast sam termin elektroluminescencja został wprowadzony dopiero 30 lat później. Elektroluminescencja jest wynikiem rekombinacji elektronów i dziur w materiałach (zazwyczaj półprzewodniki), podczas której elektron oddaje energię w postaci fotonu (światła).

Luminescencja - Elektroluminescencja Diody LED – mechanizm promieniowania polega na wstrzykiwaniu elektronów do obszaru p złącza, a następnie ich rekombinacja z dziurami znajdującymi się w tym obszarze

Luminescencja - Elektroluminescencja Lasery półprzewodnikowe LD – mechanizm promieniowania powstaje w danym ośrodku w wyniku wzmocnienia promieniowania poprzez emisję promieniowania wymuszonego poniżej progu wzbudzenia – dioda elektroluminescencyjna powyżej progu wzbudzenia – dioda laserowa dioda laserowa  = 0,15 [nm]  = 4,5 [nm] dioda elektroluminescencyjna 0,851 0,849 0,847 0,845 0,843 0,841 0,839  [m]

Klasyfikacja źródeł światła Podział ze względu na emitowaną długość fali: UV – np. lasery excimerowe światło widzialne – od ok. 0,37 m do ok. 0,75 m podczerwień (bliska i daleka) Klasyfikacja „zwyczajowa” wg. parametrów fali elektromagnetycznej źródła światła białego (słońce, żarówka) źródła monochromatyczne (LED, żarówka z filtrem) źródła światła spójnego (lasery)

Klasyfikacja źródeł światła Klasyfikacja wg. mechanizmu generacji jądrowe (słońce) żarowe (żarówka) fluorescencyjne („jarzeniówka”) jarzeniowe (neony) łukowe (Hg, Xe, Na) laserowe

Klasyfikacja źródeł światła Naturalne źródła światła Naturalne źródła światła są to przedmioty stworzone przez naturę emitujące światło. Należą do nich m.in.: gwiazdy (Słońce i inne ciała niebieskie) czynne wulkany pioruny ogień, ognisko zorza polarna Organizmy żywe: świetliki ryby głębinowe

Klasyfikacja źródeł światła Sztuczne źródła światła Sztuczne źródła światła są to przedmioty stworzone przez człowieka, które emitują światło. Należą do nich m.in.: lampy naftowe żarówki m.in. w latarce świetlówki lasery diody świecące plazma łuk elektryczny

Bibliografia Bernard Ziętek „Optoelektronika” Toruń 2005 Jerzy Massalski „Fizyka dla inżynierów” Warszawa 1997 Philips Lighting - www.lighting.philips.pl "LEDIKO Walendowski i Wilanowski" Sp. j. www.lediko.com http://vmc.org.pl