Телевизор это люминесцирующие источники света

Источник света – это тело, которое излучает энергию в световом диапазоне.

Различные типы источников света

Классификация источников света проводится в зависимости от разных характеристик. Таким образом, в физике определяющим является разделение источников света на 2 вида:

1. Точечные;
2. Непрерывные (модели источников света).

Встречается подразделение на и на такие виды источников света как:

1. Естественные (солнце, звёзды, атмосферные электрические разряды и т.п.);
2. Искусственные (пламя, разнообразные лампы, светодиоды, лазерные приспособления).

Искусственные источники света подразделяют в зависимости от вида энергии, переходящей в излучение, на:

1. Тепловые источники (свет в них возникает в результате нагревания до высоких температур);
2. Люминесцентные источники (световое излучение в них появляется благодаря превращению разных видов энергии, но не тепловой).

Также искусственные источники света выделяются по конструктивным особенностям.

Физика 9 класс (Урок№26 — Свет. Источники света.)

Основные характеристики источников света

Сила света

Определение 2

Точечный источник света – это такой световой источник, размеры которого можно не принимать во внимание, по сравнению с расстоянием от источника до места наблюдения. В оптически однородной и изотропной среде волны, излучаемые точечным источником, являются сферическими.

Определение 3

Для характеристики точечного источника используют понятие силы света ( I ) , которая определяется как:

где d Ф – это световой поток, излучаемый источником в пределах телесного угла d Ω . При рассмотрении сферической системы координат можно сказать, что в общем-то сила света зависит от полярного ( ν ) и азимутального φ углов I = I ν , φ .

Определение 4

Источник света называется изотропным, если на его силу света не оказывает влияние направление. Для изотропного источника света запишем:

где Ф – это суммарный световой поток, излучаемый источником во всех направлениях. Величина силы источника, которая вычисляется как ( 2 ) , также называется средней сферической силой света источника.

Если источник света не является точечным (протяженный источник), тогда применяют понятие силы света элемента его поверхности ( d S ) . В данном случае в формуле ( 1 ) величина d Ф – это световой поток, излучаемый элементом поверхности источника ( d S ) в пределах телесного угла ( d Ω ) .

Основная единица измерения силы света в системе измерения – кандела ( к д ) (старое название – свеча ( с в ) ). 1 к д излучает световой эталон как абсолютно черное тело при температуре T = 2046 , 6 K (температура, при которой затвердевает чистая платина) и давлении 101325 П а .

Световой поток

Определение 5

Основной единицей измерения светового потока является люмен ( л м ) , который равняется световому потоку, испускаемому источником в 1 к д внутрь телесного угла 1 стерадиан.

Освещенность

Определение 6

Источники света

Величина ( E ) , равная E = d Φ p a d d S ( 5 ) , называется освещенностью. В выражении ( 5 ) d Φ p a d – это величина светового потока, падающего на элемент поверхности d S . Освещенность измеряется с системе измерения в люксах ( л к ) 1 л к = 1 л м 1 м 2 ( 6 ) , при равномерном распределении потока по поверхности.

Светимость

Протяженный источник света характеризуют светимостью ( R ) его участков. Она описывает излучение (отражение) света выделенным элементом поверхности во всех направлениях.

Светимость проявляется из-за отражения поверхностью падающего на нее светового потока. Тогда под d Φ i s p понимают в выражении ( 8 ) поток, отражаемый элементарной поверхностью d S во всех направлениях.

Светимость измеряется в люксах.

Яркость

Яркость ( B ) используют для описания излучения (отражения) света в заданном направлении. Направление причем задается полярным углом ν , который откладывают от внешней нормали n → к излучающей площадке и азимутальным углом φ .

Ламбертовскими источниками света (или косинусные, подчиняющиеся закону Ламберта), называются источники, яркость которых не меняется в зависимости от направления. Для ламбертовских светильников d I элементарной площадки пропорциональна cos ν .

Единица яркости кандела на квадратный метр к д м 2 .

Необходимо найти световой поток, излучаемый элементарной поверхностью d S внутрь конуса, ось которого расположена перпендикулярно выделенному элементу. Угол конуса равен ν 0 . Будем считать, что светящаяся поверхность подчинена закону Ламберта и ее яркость равняется В .

Решение

Для решения задачи используем определение яркости и из него выделим элемент светового потока:

B = d Φ d Ω d S cos ν → d Φ = B d Ω d S cos ν ( 1 . 1 ) .

Элементарный телесный угол в сферических координатах равняется:

d Ω = sin ν d ν d φ ( 1 . 2 ) .

Подставим выражение для телесного угла в выражение ( 1 . 1 ) , получаем:

d Φ = B sin ν d ν d φ d S cos ν ( 1 . 3 ) .

Определим полный световой поток интегрированием выражения ( 1 . 3 ) :

Φ = B d S ∫ 0 v 0 sin ν cos ν d ν ∫ 0 2 π d φ = π B d S sin 2 ν 0 .

Ответ: Φ = π B d S sin 2 ν 0 .

Яркость однородного светящегося диска радиуса r меняется по закону B = B 0 cos ν , B 0 = c o n s t , ν – это угол с нормалью к поверхности. Необходимо найти световой поток ( Ф ) , испускаемый диском.

Решение

Выразим элемент светового потока с помощью уравнения из условий задачи для ярости как:

d Φ = B d Ω d S cos ν = B 0 cos ν 2 d Ω d S ( 2 . 1 ) ,

где элементарный телесный угол в сферических координатах равняется:

d Ω = sin ν d ν d φ ( 2 . 2 ) .

Световой поток вычислим как интеграл от выражения ( 2 . 1 ) при использовании ( 2 . 2 ) :

Φ = B 0 d S ∫ 0 π 2 sin ν cos 2 ν d ν ∫ 0 π 2 d φ = 2 π B 0 d S ∫ 0 π 2 d ( — cos ν ) cos 2 ν = 2 3 πB 0 dS = = 2 3 B 0 π 2 r 2 .

Ответ: Φ = 2 3 B 0 π 2 r 2 .

Источник: zaochnik-com.com

Виды излучений. Источники света

Из этого видеоурока ребята узнают, какие тела называются источниками света. Познакомимся с тепловыми источниками светового излучения. А также узнаем, что такое люминесценция и каков механизм её образования.

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет.

Получите невероятные возможности

1. Откройте доступ ко всем видеоурокам комплекта.

2. Раздавайте видеоуроки в личные кабинеты ученикам.

3. Смотрите статистику просмотра видеоуроков учениками.
Получить доступ

Конспект урока «Виды излучений. Источники света»

На прошлых уроках мы с вами знакомились с двумя теориями, объясняющими природу света: корпускулярной и волновой. Давайте вспомним, что согласно теории сэра Исаака Ньютона, лучи света являются «очень маленькими телами, испускаемыми светящимися телами по всем направлениям». С помощью корпускулярной теории легко можно было объяснить прямолинейное распространение света и образование резкой тени за предметами.

Однако английский учёный Роберт Гук и голландский учёный Христиан Гюйгенс выступали против корпускулярной теории света и выдвинули гипотезу о волновой природе света. Согласно представлениям Гука, «. свет — это колебательное или дрожательное движение в среде. происходящее из подобного же движения в светящемся теле, подобно звуку. » А Гюйгенс в своём «Трактате о свете» писал: «Несомненно, что свет доходит от светящегося тела до нас каким-нибудь движением, сообщённым веществу, находящемуся между ними и нами. Движение, сообщённое веществу, постепенно распространяется так же, как и при звуке, сферическими поверхностями и волнами. ».

Волновая теория Гука и Гюйгенса подтвердилась после того, как Франческо Мария Гримальди наблюдал интерференцию и дифракцию света, а Томас Юнг и Огюстен Френель смогли количественно описать эти явления.

В тысяча восемьсот шестьдесят четвёртом (1864) году Джеймс Максвелл опубликовал теорию электромагнетизма, в которой указывает на то, что свет является частным случаем электромагнитной волны. Когда же Герц обнаружил эти самые волны, ни у кого не осталось никаких сомнений в том, что свет имеет электромагнитную (а значит и волновую) природу.

По мере развития классической электродинамики стало ясно, что электромагнитные волны возбуждаются в пространстве ускоренно движущимися частицами. При чём, эти заряженные частицы должны входить в состав атомов, из которых состоит вещество. Однако, не зная, как всё-таки устроен атом, нельзя было точно объяснить механизм излучения.

На то время ясно было лишь одно — внутри атома нет света, как нет звука внутри ножек камертона. Подобно камертону, который начинает звучать только при касании его молоточком, атомы могут рождать свет только после возбуждения. Иными словами, для того, чтобы атом начал излучать свет, ему необходимо передать определенное количество энергии.

Устройство или физическое тело, которое превращает некоторый вид энергии в энергию электромагнитных волн принято называть источником излучения.

По способу генерации все источники излучения можно разделить на три типа.

К первому типу относятся тепловые (или температурные) источники, излучение которых происходит за счёт запасов внутренней энергии. Согласно квантовой теорией при возбуждении атома, например вследствие столкновений при тепловом движении, электроны переходят с более низкого на более высокий энергетический уровень. В возбуждённом состоянии они не могут находиться долго и, излучая квант энергии, возвращаются назад в основное состояние.

В состоянии теплового равновесия процессы поглощения и выделения энергии идут непрерывно и характеризуются динамической равновесием, при которой за любой малый промежуток времени суммарное количество поглощённой энергии равно количеству энергии теплового излучения. Поэтому тепловое излучение часто называют равновесным.

Как показывает опыт, любое тело, температура которого выше абсолютного нуля, является источником теплового излучения. Самый важный для нас тепловой источник света — Солнце. Температура его раскалённой добела поверхности достигает почти 6000 градусов. Подобными Солнцу тепловыми источниками света являются звёзды.

Но не все «небесные светила» — это источники света: например, Луна не светит, а только отражает свет Солнца. Отражают солнечный свет и планеты, которые некоторые ошибочно принимают за особенно яркие звёзды на ночном небе.

Первым «приручённым» человеком тепловым источником света было пламя костра.

Затем ему на смену пришло пламя свечи. Однако по мере развития электродинамики наиболее широкое применение нашли тепловые источники, которые нагреваются при прохождении через них электрического тока. Это, например, всем известные лампы накаливания. Они были изобретены в 70-х годах XIX века русским электротехником Александром Николаевичем Лодыгиным. Первые лампы представляли собой два медных проводника, между которыми был закреплён угольный стержень.

Эта конструкция помещалась внутрь стеклянного баллона, из которого был откачан воздух. При прохождении электрического тока по стержню он раскалялся и начинал светиться. Современный вид лампе накаливания, включая вольфрамовую нить и патрон, придал американский изобретатель Томас Альва Эдисон.

Однако необходимо отметить, что лампа накаливания имеет очень низкий коэффициент полезного действия. Даже в лучших лампах не более 5 %)потребляемой электроэнергии превращается в энергию светового излучения, а вся остальная энергия идёт на создание невидимого глазу теплового излучения.

Вторым способом генерации излучения в оптическом диапазоне спектра является люминесценция (или холодное свечение). Оно представляет собой вторичное оптическое свечение, которое возбуждается за счёт энергии любого вида, кроме теплового. Продолжительность его излучения намного превышает период световых волн.

Вещества, в которых возбуждается люминесценция, называются люминофорами.

Если люминесценция прекращается практически сразу же после окончания действия источника дополнительной энергии, то её называю флуоресценцией. Это свойство веществ используют, например, при изготовлении дорожных знаков. В краску, которой покрываются знаки, добавляют специальное вещество — люминофор, которое светится при облучении светом фар. Как правило, время затухания флуоресцентного свечения составляет 1 нс — 10 мкс.

В случае, когда люминесценция сохраняется длительное время после прекращения действия источника (вплоть до трёх часов), то её называют фосфоресценцией. Это явление широко применяется для декорирования помещений и росписи ёлочных игрушек.

Принято различать четыре вида люминесценции:

Электролюминесценцией называется свечение, сопровождающее разряд в газе (например, в газоразрядных лампах). Ток, проходящий через смесь газов, возбуждает в них электрическое поле, которое сообщает электронам большую кинетическую энергию. Быстрые электроны испытывают неупругие соударения с атомами газов, при этом часть кинетической энергии электронов идёт на их возбуждение. Возбуждённые атомы отдают энергию в виде световых волн — происходит разряд.

Примерами электролюминесценции могут служить северные и южные сияния, возникающие в приполярных областях Земли. Здесь быстрые частицы солнечного ветра захватываются магнитным полем Земли, возбуждая атомы верхних слоёв атмосферы, из-за чего эти слои начинают светиться. Также явление электролюминесценции широко применяется в трубках для рекламных надписей.

Если свечение вещества возникает за счёт его облучения быстрыми электронами, то такое явление называют катодолюминисценцией. Благодаря этому явлению светятся, например, экраны электронно-лучевых трубок, которые до последнего времени были основной деталью осциллографов, телевизоров и мониторов.

Фотолюминесценцией называется свечение некоторых веществ под действием падающего на них света. Примерами фотолюминесценции могут служить свечение красок, которыми покрываются ёлочные игрушки, создание световых эффектов в театрах, рекламах и так далее).

Излучаемый при фотолюминесценции свет имеет, как правило, большую длину волны, нежели свет, возбуждающий свечение. Это можно наблюдать экспериментально. Если направить на сосуд с флюоресцеином световой пучок, пропущенный через фиолетовый светофильтр, то эта жидкость начинает светиться зелёно-жёлтым светом, то есть светом с большей длиной волны, чем у фиолетового света.

Явление фотолюминесценции широко используется в лампах дневного света. В настоящее время её изобретателем считается немецкий учёный Эдмунд Гермер, который предложил покрывать колбы лампы флуоресцентным порошком. Этот порошок преобразовывает ультрафиолетовый свет, испускаемый возбуждённой плазмой, в более однородный бело-цветной свет. Разработкой люминесцентных ламп в России занимался выдающийся советский физик Сергей Иванович Вавилов.

Несмотря на то, что фотолюминесценция очень похожа на флуоресценцию, это, всё-таки два разных физических процесса, отличающиеся излучательными переходами.

Если свечение веществ происходит под действием химических реакций, идущих с выделением энергии, то мы наблюдаем хемилюминесценцию.

В чём отличие тепловых источников света от люминесцирующих? Приведите примеры тепловых и люминесцирующимих источников света.

Найди верный ответ на вопрос ✅ «В чём отличие тепловых источников света от люминесцирующих? Приведите примеры тепловых и люминесцирующимих источников света. . » по предмету Физика, а если ответа нет или никто не дал верного ответа, то воспользуйся поиском и попробуй найти ответ среди похожих вопросов.

Новые вопросы по физике

Железнобитонная плита размером 4 м * 0,5 м * 0,25 м погружена в воду наполовину. какова архимедова сила, действующая сила на нее? плотность воды 1000 кг/м3

Велосипед движется равномерно по окружности радиусом 100 м и делает 1 оборот за 2 мин. Путь и перемещение велосипедиста за 1 мин соответственно равны

1. Классификацию галактик Хаббла часто называют камертонной. Поясните причину такого названия. 2. Определите, какой промежуток времени требуется свету, чтобы пересечь Большое и Малое Магеллановы Облака в поперечнике

Мяч бросают вверх с высоты 20 м со скоростью 5 м. с. Определить, на какой высоте, его кинетическая энергия будет равна потенциальной.

Из какого числа слоев состоит тело аскариды 1234

Главная » Физика » В чём отличие тепловых источников света от люминесцирующих? Приведите примеры тепловых и люминесцирующимих источников света.

Источник: urokam.net