光源的歷史起源和產(chǎn)生途徑
1.歷史起源
18世紀(jì)末,人類對電光源的開始研究。
19世紀(jì)初,英國的H.戴維發(fā)明碳弧燈。
1879年,美國的T.A.愛迪生發(fā)明了具有實用價值的碳絲白熾燈,使人類從漫長的火光照明進(jìn)入電氣照明時代。1907年采用拉制的鎢絲作為白熾體。
1912年,美國的I.朗繆爾等人對充氣白熾燈進(jìn)行研究,提高了白熾燈的發(fā)光效率并延長了壽命,擴(kuò)大了白熾燈應(yīng)用范圍。
20世紀(jì)30年代初,低壓鈉燈研制成功。
1938年,歐洲和美國研制出熒光燈,發(fā)光效率和壽命均為白熾燈的3倍以上,這是電光源技術(shù)的一大突破。
1940年代高壓汞燈進(jìn)入實用階段。50年代末,體積和光衰極小的鹵鎢燈問世,改變了熱輻射光源技術(shù)進(jìn)展滯緩的狀態(tài),這是電光源技術(shù)的又一重大突破。60年代開發(fā)了金屬鹵化物燈和高壓鈉燈,其發(fā)光效率遠(yuǎn)高于高壓汞燈。
1980年代出現(xiàn)了細(xì)管徑緊湊型節(jié)能熒光燈、小功率高壓鈉燈和小功率金屬鹵化物燈,使電光源進(jìn)入了小型化、節(jié)能化和電子化的新時期。
2.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(lán)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)。