熱光源與冷光源怎么區(qū)分?標準光源是熱光源還是冷光源?
2023-09-14
所謂熱光源就是利用熱能激發(fā)的光源,如白熾燈、鹵鎢燈等都屬于熱光源,所謂冷光源就是利用化學(xué)能、電能、生物能激發(fā)的光源,例如螢火蟲、霓虹燈等。熱光源和冷光源是我們?nèi)粘I钪谐R姷膬煞N光源,那么,熱光源與冷光源怎么區(qū)分?標準光源是熱光源還是冷光源?本文為大家做了介紹。
什么是熱光源?
熱光源是利用熱能激發(fā)的光源。如白熾燈、鹵鎢燈等。白熾燈熱輻射發(fā)光,有80-90%的能量轉(zhuǎn)換能熱能,10%左右的能量轉(zhuǎn)換為光能。白熾燈就是典型由電能轉(zhuǎn)化為熱能,再將熱能轉(zhuǎn)化為光能的過程。熱能損耗較高,因此發(fā)光效率較低。熒光燈是通過燈絲發(fā)射電子,與(燈管內(nèi)充裝的)惰性氣體碰撞而電離,汞液化為汞蒸氣,在電子撞擊和兩端電場作用下,汞離子大量電離,正負離子運動形成氣體放電,即弧光放電,同時釋放出能量并產(chǎn)生紫外線,玻璃管內(nèi)壁上的熒光粉吸收紫外線的能量后,被激發(fā)而放出可見光。
簡單來說,熱光源就是在釋放光能的同時還釋放了大量的熱量。以前我們常用的鎢絲燈就是典型的熱光源,用一段時間,燈泡就會很燙。
什么是冷光源?
冷光源是利用化學(xué)能、電能、生物能激發(fā)的光源(螢火蟲、霓虹燈等),具有十分優(yōu)良的光學(xué)特性。
物體發(fā)光時,它的溫度并不比環(huán)境溫度高,這種發(fā)光叫冷發(fā)光,我們把這類光源叫作冷光源。冷光源是幾乎不含紅外線光譜的發(fā)光光源,比如日光燈,以及現(xiàn)在比較流行的LED 光源就是典型的冷光源。而傳統(tǒng)的白熾燈和鹵素燈光源則是典型的熱光源。冷光源的顯著特點是把能量幾乎全部轉(zhuǎn)化為可見光,其它波長的光很少。而熱光源就不同,除了有可見光外還有大量的紅外光,相當一部分能量轉(zhuǎn)化為對照明沒有貢獻的紅外光。熱光源加紅外濾波片后出來的光則與冷光源發(fā)出的光差不多。冷光源具有以下特點:
1.冷光源發(fā)光時,其溫度并不比環(huán)境溫度高,在進行光熱催化實驗或?qū)敵龉鉄崃坑幸髸r,一般選用LED光源來代替熱光源,因為用LED光源照射,不會使反應(yīng)體系發(fā)生明顯的溫度變化;?
2.由于輸出光的熱量少,所以冷光源的散熱組件的體積也相對較小;?
3.發(fā)光原理決定了冷光源的壽命一般比熱光源長很多,因為冷光源基本不存在燒斷和老化的現(xiàn)象,比如,LED光源的使用壽命能長達10000h。
熱光源和冷光源的區(qū)別:
1.意義不同
冷光源是光源被化學(xué)能、電能、生物能激發(fā)。它具有出色的光源和閃爍特性。當物體發(fā)光時,其溫度不會高于環(huán)境溫度。這種光叫做冷光,我們把這種光源叫做冷光。
熱光源是由熱能激發(fā)的光源。例如白熾燈、鹵鎢燈等。白熾燈發(fā)熱,80-90%的能量轉(zhuǎn)化為熱能,10%左右的能量轉(zhuǎn)化為光能。白熾燈是典型的將電能轉(zhuǎn)化為熱能,再將熱能轉(zhuǎn)化為光能的過程。
2.特點不同
冷光源是將幾乎所有其他能量轉(zhuǎn)化為可見光,其他波長的光很少。熱光源卻不同,除了可見光,還有大量的紅外光,相當一部分能量轉(zhuǎn)化成了對照明沒有貢獻的紅外光。
熱光源與冷光源怎么區(qū)分?
利用化學(xué)能、電能、生物能激發(fā)的光源叫作冷光源;利用物體升溫產(chǎn)生光輻射的原理制成的光源叫作熱光源。?
要注意的是:冷光源并非不產(chǎn)生熱量,只是說其發(fā)光方式不是由熱能轉(zhuǎn)化為光能。?
比如LED光源就是典型的冷光源,LED光源的核心部分是由p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體組成的晶片,在p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體之間有一個過渡層,稱為p-n結(jié)。在某些半導(dǎo)體材料的p-n結(jié)中,注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復(fù)合時會把多余的能量以光的形式釋放出來,從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能,這就是LED光源的發(fā)光原理。?
而白熾燈是典型的熱光源,它是先將電能轉(zhuǎn)化為熱能,燈絲在被加熱到極高的溫度后,組成燈絲材質(zhì)元素的原子核外電子會被激發(fā),從而使得其向較高能量的外層躍遷,當電子再次向低能量的電子層躍遷時,多余的能量便以光的形式呈現(xiàn),即完成熱能到光能的轉(zhuǎn)化。?
所以不能簡單通過燈具外部溫度的高低來區(qū)分冷、熱光源,冷光源也不意味著不產(chǎn)生熱量,區(qū)分冷、熱光源要弄清楚其發(fā)光原理,看是否是通過物體升溫而產(chǎn)生光輻射。
標準光源是冷光源還是熱光源?
標準光源是一種對色用的人造光源。它規(guī)定了色溫、顯色性、照度以及環(huán)境要求,置于具體是冷光源還是熱光源其實并不影響。當然目前冷光源大有取代熱光源的趨勢。
畢竟人造光源的發(fā)展史就是不斷的提高效率,使用更加節(jié)能、環(huán)保、高效的冷光源逐漸稱為主流。
以前標準光源箱的燈管大多是熒光燈、白熾燈。不過隨著LED燈管的不斷研制,現(xiàn)在主流的對色燈箱都已經(jīng)開始使用LED燈具了,隨著照明技術(shù)的不斷升級換代,更便宜更優(yōu)質(zhì)的LED標準光源時代將會到來。