zdroje světla zdroje světla typy emise ▪ žárovka ▪ halogenka ▪ LED výbojové zdroje světla ▪ oblouková lampa ▪ doutnavka ▪ zářivka aplikovaná optika 2 teplota vlákna zdroje světla stimulovaná emise lasery typ spektra atomární emise čarové/spojité (termo)emise charakteristické/spojité luminiscence ~ monochromatické Čerenkovovo záření spojité anihilace polychromatické Záření absolutně černého tělesa maximum vyzařované energie 𝜆max = 2,898 𝑚𝑚 ሿ𝑇[𝐾 (Wienův posunovací zákon) celkové množství vyzařované energie 𝑗 ≈ 𝜎𝑇4 atomární emise, brzdné záření Čerenkovovo záření charakteristické záření (Stefanův-Boltzmannův zákon) 𝜎=5.67 𝑥10−8 Js−1 𝑚−2 𝐾−4 http://glossary.periodni.com/glossary.php?en=blackbody+radiation žárovka evakuovaná baňka s wolframovým vláknem + atmosféra dusík, argon průchodem proudu se vlákno zahřívá (2000 K – 3000 K) + nízká pořizovací cena - cca 97% energie je vyzářeno v IČ oblasti, 3% ve viditelné oblasti - životnost žárovky omezena odpařováním wolframu pro běžné použití se v dnešní době od žárovek ustupuje vlákno přívody evakuační trubička patice středový kontakt halogenová žárovka vylepšení běžné žárovky pracuje zpravidla na vyšší teplotě (3000 K – 3500 K) + vyšší účinnost (cca 5%) + s reflektorem umožňuje světlo směrovat - nutnost halogenového cyklu (atmosféra Br, I) - křemenná baňka : UV -> příměsi (CeO2) - k napájení se používají nízká napětí -> trafa halogenová žárovka vylepšení běžné žárovky pracuje zpravidla na vyšší teplotě (3000 K – 3500 K) + vyšší účinnost (cca 5%) + s reflektorem umožňuje světlo směrovat - nutnost halogenového cyklu (atmosféra Br, I) - křemenná baňka : UV -> příměsi (CeO2) - k napájení se používají nízká napětí -> trafa LED www.ledhost.com generování světla na základě rekombinace nosičů proudu v polovodičovém PN přechodu + vysoká účinnost (až 40%) - k napájení se používají nízká stejnosměrná napětí -> trafa aplikovaná optika 2 Výboje v plynech podmínkou nutnou k udržení výboje je existence ionizovaných atomů plynu (uzavřené trubice se dvěma elektrodami a (zředěným) plynem) - ionizace napětím: doutnavý výboj, ionizace plynu urychlovanými elektrony jiskrový výboj, průrazné napětí (vzduch: 3 MV/m) snížení tlaku v trubici snižuje zápalné napětí - ionizace teplotní: oblouk po nastartování jsou výboje zpravidla samostatné oblouková lampa obloukový výboj se zapaluje dotykem dvou elektrod a jejich následným oddálením výboj může hořet v různých atmosférách nevýhoda: proud tekoucí ionizovaným kanálem je velký – elektrody odhořívají (anoda 4x rychleji než katoda) svítí převážně elektrody (anoda 90% z celkového světelného výkonu, katoda 8%, oblouk 2%) spektrální obor lze regulovat materiálem elektrod (zpravidla uhlík, např. ale hliníkové pro UV) příklad technického provedení: magnetitová katoda (s rutilem a oxidem chromitým) v železné trubici měděná anoda – při proudu 10A odhořívání cca 1.5 mm/hod dnes se používá převážně jako svářecí aparát doutnavka nízkotlaká výbojka (desetiny kPa) s prostorově oddělenými elektrodami barva záleží na použitém plynu (typicky 99.5 %neon, 0.5 % argon) samostatný doutnavý výboj (zápalné napětí bývá kolem 120 V) ve stejnosměrném obvodu září katoda ve střídavém obvodu září obě elektrody protékající proud (a tím i spotřeba) jsou malé zářivka trubice naplněná parami rtuti a argonu (tlak: stovky Pa) oddělené žhavené elektrody, výboj se musí startovat světelná účinnost cca 20% světlo emitované v UV oblasti je přeměněno luminoforem naneseným na stěnách trubice na viditelné katoda (900 °C) je pokryta bariem startovacím obvodem je neonová doutnavka s bimetalovým kontaktem tlumivka zajišťuje zapálení výboje a následnou regulaci napětí startéru kondenzátor zlepšuje účiník zářivky www.top-osvetleni.cz halogenka zářivka výbojka LED 25,6 81,6 99,2 138,6 15,4% 23,7% 31,5% 42,3% 166,3 344,4 314,5 327,6 porovnání světelných zdrojů žárovka: 12 lm/W (3-5%)