什么是人造光源？人造光源中熱輻射光源的類型有哪些？

我們?nèi)粘Ｉ钪兴?jiàn)的光源可分為自然光和人造光兩類，其中人造光源按其工作原理不同，可分為熱輻射光源、氣體放電光源、電致發(fā)光光源和激光光源等。本文對(duì)人造光中熱輻射光源的類型進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹。

什么是人造光源？

人造光源指的就是通過(guò)人為的因素逐漸制造出來(lái)的光源。例如火把、油燈、蠟燭、電燈等，都屬于人造光源。在夜晚或者漆黑的房間內(nèi)，為了滿足照明需求，我們就需要使用人造光源。

特別是在工業(yè)發(fā)達(dá)的現(xiàn)代社會(huì)，人們已經(jīng)不是遵循“日出而作、日落而息”的生產(chǎn)方式，即使在夜晚也是在正常工作，為了解決工業(yè)照明需求，我們就需要選擇各種工業(yè)光源。

人造光源中熱輻射光源的類型：

利用物體升溫產(chǎn)生光輻射的原理制成的光源稱為熱輻射光源。物體溫升越高，輻射能量輻越大，輻射光譜的峰值波長(zhǎng)也就越短。加熱可以借電流沿導(dǎo)體流動(dòng)時(shí)所釋放的熱量來(lái)實(shí)現(xiàn)，如鎢絲白熾燈和鹵鎢燈。

1.白熾燈

白熾燈是一種典型的可見(jiàn)光譜熱輻射光源。鎢絲密封在玻璃泡內(nèi)，泡內(nèi)充以惰性氣體或者保持真空，依靠電能將鎢絲加熱到白熾狀態(tài)而發(fā)光。白熾燈的壽命取決于很多因素，包括供電電壓等，在經(jīng)濟(jì)成本下壽命可以達(dá)到幾千小時(shí)。

白熾燈雖為可見(jiàn)光源，但它的能量只有15%左右落在可見(jiàn)光區(qū)域，它的峰值波長(zhǎng)在近紅外區(qū)域，為1～1.5μm，因此可用作近紅外光源。

2.鹵鎢燈

鹵鎢燈是一種特殊的白熾燈，燈泡用石英玻璃或硬質(zhì)玻璃制作，能夠耐3500K的高溫，燈泡內(nèi)充以鹵族元素，通常是碘，鹵族元素能夠與沉積在燈泡內(nèi)壁上的鎢發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成鹵化鎢，鹵化鎢擴(kuò)散到鎢絲附近，由于溫度高而分解，鎢原子重新沉積到鎢絲上，這樣彌補(bǔ)了燈絲的蒸發(fā)，大大延長(zhǎng)了燈泡的壽命，同時(shí)也解決了燈泡因鎢的沉積而發(fā)黑的問(wèn)題，光通量在整個(gè)壽命期中始終能夠保持相對(duì)穩(wěn)定。此外，因鹵鎢燈的燈絲溫度較高，紫外線較豐富，而且它的泡殼也能通過(guò)紫外輻射，所以可作為紫外輻射源用于光譜輻射測(cè)量，發(fā)光效率比白熾燈高2～3倍。

熱輻射光源輸出功率大，但對(duì)電源的響應(yīng)速度慢，調(diào)制頻率一般低于1kHz，不能用于快速的正弦波和脈沖調(diào)制。

人造光源與自然光源的區(qū)別：

人造光源是通過(guò)物理或化學(xué)反映，使物體能夠發(fā)光，由于發(fā)光原理上的差別，有很多人造光源效果與自然光會(huì)存在很大的差別。自然光是太陽(yáng)內(nèi)核聚變等過(guò)程發(fā)出的。而人造光，比如說(shuō)一般的燈泡是鎢絲加熱到非常高的溫度是放出的光波。而日光燈則是一些氣體放出的。由于發(fā)光的源不同，光譜自然不同。

自然光相對(duì)來(lái)說(shuō)光譜范圍更廣一些，比如太陽(yáng)光中有強(qiáng)紫外線。但是嚴(yán)格地說(shuō)，也不能說(shuō)自然光就比人造光的光譜全。發(fā)光物質(zhì)不同罷了，各有各自特殊的光譜。人造光更關(guān)心的是可見(jiàn)光，因?yàn)槲覀內(nèi)搜壑荒芊直孢@一段波長(zhǎng)的光。其它波段不關(guān)心罷了。