会发光的电子器材

 

大家好,感谢大家关注阿鲍玩电子。进入了电的时代,人类一直在发明创造更好的发光的器材,来提供更好的照明手段。这次我们来说一些会发光的器材。...






会发光的电子器材





大家好,感谢大家关注阿鲍玩电子。进入了电的时代,人类一直在发明创造更好的发光的器材,来提供更好的照明手段。 这次我们来说一些会发光的器材 。

图一 碳弧灯
说到发光的电器,一般人首先想到的是白炽灯,甚至认为白炽灯是最早的电灯发明。当然大家可能是被爱迪生那个不断努力发明白炽灯的故事影响了。

其实最早得到普遍使用的电灯应该是电弧灯,看到过电焊的人都知道,焊枪与焊件之间形成的电弧光是非常强烈的,最早的电灯就是这么个东西,电弧灯可以说是第一个实用的照明电灯。

这个装置主要是两根碳棒组成,选择碳棒的原因是它能够承受电弧的高温,有一个装置能够调节两个碳棒之间的距离。当在碳棒两端加上电压后,并由小到大调节两个碳棒的间隙,让它产生稳定的电弧。这种电灯发出的光很刺眼,而且电弧很容易烧蚀电极,所以需要频繁的去调整间隙。

图二 白炽灯
白炽灯,这个是由伟大的美国发明家托马斯 爱迪生发明的,这个发明的过程今天经常会被用来当做一个努力的故事来进行讲述。当年爱迪生发明的灯泡是据说是采用碳化的竹纤维作为灯丝,现在的白炽灯基本使用的是钨丝。当在这种耐高温的材料上通电,利用发热,将灯丝加热到3000摄氏度左右,使它达到白炽化。我们知道在白炽化时,将会有光辐射的产生,形成了光能,很多人再问,为什么灯丝烧热后会有光发出。当灯丝被加到很热后,原子核外的电子会向更高能量的外层跃迁,当这些电子再次回到能量较低的电子层时,多余的能量会以光的形式表现。这好比一个人压抑了太多的东西,总要以某种形式发泄一下。

1907年,贾斯托发明了钨丝灯泡后,人们一直在努力提高灯泡的发光效率和寿命,其中的卤素灯的发明是非常有效的。钨丝虽然耐高温,但还是会不断的有钨被升华后,凝结到玻璃的灯罩上,钨丝变得越来越细,直到被烧断。在灯泡中加入卤素碘后,碘会在灯泡的玻壳表面与凝结的钨形成碘化钨,等这些碘化钨回到灯丝表面上时,会被灯丝的高温分解为钨和碘。这样碘又可以重新去周而复始的去将灯壳表面的搬运回来,达到了延长寿命的所用,汽车上大灯长期使用的就是这种卤素灯。

白炽灯发明了上100年,帮助人类从黑暗中摆脱出来。但使用过的人都有经验,白炽灯工作的时候是非常的热的,大量的电能都是被转换成了热,而不是光。所以在今天白炽灯的高耗能问题被越来越重视,大量的国家也包括中国等开始限制了白炽灯的使用。

荧光灯和节能灯,两者基本上就是同一类灯。发明很早,据说也被雪藏了一段时间,传言是白炽灯的既得利益者担心他影响到了白炽灯的市场。

荧光灯也叫日光灯,它采用的是荧光粉发光的技术,要让荧光粉发光,它首先是通过电离灯管内的汞蒸气,来产生紫外线,这些紫外线照射到涂覆在灯光壁上的荧光粉,就产生了自然光。而节能灯则就之前的电感镇流器等进行了改进。

图三 荧光灯的接线原理
图四 发光二极管
图五 三种白光的LED 原理
LED,现在这如日中天的照明领域里面的产品。它有着更优的效率,正处在加速发展期中。

LED 也就是发光二极管,它具有很高的发光效率。LED 也和普通的二极管类似,有一个PN节,正向电流流过时,N区的电子获得的能量越过了PN的禁带与P区的空穴复活以光的形式发出能量。这个发光的原理可能不太好理解。

一般来说,LED发出的光都是一些窄光谱的光线,所以LED 一般是不能直接发出白色这种宽光谱的光线。现在产生白光的办法有两个。一是用红绿蓝三种基色光的LED 来进行组合成白光,另外一个办法就是更为常用的在蓝光的LED的端面涂覆黄色的荧光粉(或者为紫外LED 涂覆 光谱荧光粉)。LED 来激发荧光粉发的光并混合LED 自身的发光来形成白光。

当然能发光的器材还有很多,我这里主要是介绍一下最常见的几种而已。谢谢大家 。

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