ما المقصود بمصدر الضوء الطبيعي والاصطناعي: مزايا وعيوب؟ ما هي مصادر الضوء الصناعي؟

المصدر الأول للضوء الذي يستخدمه الناس في أنشطتهم هو نار النار. بمرور الوقت ، اكتشف الناس أنه يمكن الحصول على مزيد من الضوء عن طريق حرق الأخشاب الراتنجية والراتنجات الطبيعية والزيوت والشموع. من وجهة نظر الخصائص الكيميائية ، تحتوي هذه المواد على نسبة عالية من الكربون ، وعند الاحتراق ، تصبح جزيئات الكربون شديدة السخونة في اللهب وتنبعث منها الضوء. شمعة الزمن القديم لوسينا

فوانيس الغاز تم استخدام غاز الإضاءة الناتج من دهن الحيوانات البحرية (الحيتان والدلافين) كوقود ، ثم تم استخدام البنزين لاحقًا. تعود فكرة استخدام الغاز لإضاءة الشوارع إلى الملك المستقبلي جورج الرابع ، وفي ذلك الوقت كان لا يزال أمير ويلز. أضاء أول فانوس غاز في منزله ، كارلتون هاوس. بعد ذلك بعامين - في عام 1807 - ظهرت مصابيح الغاز في Pall Mall ، الذي أصبح أول شارع في العالم بإضاءة تعمل بالغاز. في ذلك الوقت ، كان الغاز المشتعل يخرج من الطرف المفتوح لأنبوب الغاز. قريباً ، لحماية الموقد ، تم بناء عاكس الضوء المعدني مع عدة ثقوب. بحلول عام 1819 ، تم مد 288 ميلاً من أنابيب الغاز في لندن ، لتزويد 51000 فانوس بالغاز. على مدى السنوات العشر التالية ، أضاءت الغاز بالفعل معظم الشوارع المركزية في أكبر المدن الإنجليزية.

ارتبط التقدم الإضافي في مجال الاختراع وتصميم مصادر الضوء إلى حد كبير باكتشاف الكهرباء واختراع المصادر الحالية. عند تسخينها بالتيار الكهربائي ، فإن العديد من المواد الموصلة ذات نقطة الانصهار العالية تنبعث منها ضوء مرئي ويمكن أن تعمل كمصادر ضوئية متفاوتة الشدة. تم اقتراح هذه المواد: الجرافيت (خيوط الكربون) والبلاتين والتنغستن والموليبدينوم والرينيوم وسبائكها. المصابيح الكهربائية المتوهجة المصابيح الكهربائية المتوهجة

في السنوات Lodygin يخلق مصباحه المتوهج الأول. في خريف عام 1873 ، أضاءت مصابيح Lodygin في أحد شوارع سانت بطرسبرغ. كتب أحد معاصري المخترع في وقت لاحق عن هذا الحدث الهام: "أعجبت الجماهير بهذه الإضاءة ، هذه النار من السماء ... كان Lodygin أول من أخذ مصباحًا متوهجًا من مكتب الفيزياء إلى الشارع" وفكر في عام تم إنشاء المصباح الكهربائي المتوهج. تم ترتيب المصابيح الأولى من Lodygin ببساطة. تبدو مثل المصابيح الكهربائية الحديثة. كان الغلاف الخارجي عبارة عن كرة زجاجية ، تم إدخال قضيبين نحاسيين متصلين بمصدر تيار (من خلال إطار معدني). بين القضبان ، تم تقوية قضيب الفحم أو مثلث الفحم. عندما يمر تيار كهربائي عبر هذا الموصل ، فإن الفحم ، بسبب مقاومته العالية ، يسخن ويتوهج. في البداية ، لم يضخ A.N. Lodygin الهواء من مصابيحه. وضع قضيبًا كربونيًا سميكًا إلى حد ما في المصباح الزجاجي للمصباح وأغلق المصباح بإحكام. في نفس الوقت ، كما يعتقد المخترع ، سيتم استخدام كل أكسجين الهواء المتبقي داخل الأسطوانة بسرعة لأكسدة الفحم (أي لاحتراقه) ، وبعد ذلك ، عندما لا يتبقى أكسجين في المصباح ، فإن قضيب الكربون سيعمل بالفعل بشكل صحيح دون احتراق ودون أن ينكسر. ومع ذلك ، فقد أظهرت الاختبارات أن هذه المصابيح لا تزال قصيرة العمر. احترقوا لمدة 30 دقيقة. لذلك ، في وقت لاحق بدأ ضخ الهواء من المصابيح. تتكون شمعة يابلوشكوف من قضيبين من الكربون ، يحدث بينهما تصريف قوس. مصباح لوجين

ظهرت شموع Yablochkov للبيع وبدأت تتباعد بكميات كبيرة ، كل شمعة تكلف حوالي 20 كوبيل وتحترق لمدة ساعة ونصف ؛ بعد هذا الوقت ، كان لا بد من إدخال شمعة جديدة في الفانوس. في وقت لاحق ، تم اختراع الفوانيس مع الاستبدال التلقائي للشموع.كوبيل في فبراير 1877 ، أضاءت المحلات التجارية العصرية في متحف اللوفر بالضوء الكهربائي. ثم اندلعت شموع يابلوشكوف في الساحة أمام دار الأوبرا. أخيرًا ، في مايو 1877 ، أضاءوا لأول مرة أحد أجمل الطرق في العاصمة ، شارع Avenue de lOpera. توافد سكان العاصمة الفرنسية ، الذين اعتادوا على الإضاءة الغازية الخافتة للشوارع والساحات ، في بداية الشفق على الحشود لمشاهدة أكاليل الكرات البيضاء غير اللامعة المثبتة على أعمدة معدنية عالية. وعندما تومض جميع الفوانيس دفعة واحدة بضوء ساطع وممتع ، كان الجمهور مسرورًا. لم يكن أقل إثارة للإعجاب هو إضاءة ميدان سباق الخيل الباريسي الضخم المغطى. تم إضاءة مسار الجري بواسطة 20 مصباح قوسي مع عاكسات ، ومقاعد المتفرجين بـ 120 شمعة كهربائية Yablochkov ، تقع في صفين من ميدان سباق الخيل اللوفر.

ملف تنجستن يوضع في دورق يتم تسخين الهواء منه بواسطة تيار كهربائي. على مدار أكثر من 120 عامًا من تاريخ المصابيح المتوهجة ، تم إنشاء مجموعة كبيرة ومتنوعة منها من المصابيح المصغرة للمصباح اليدوي إلى مصابيح الإسقاط نصف كيلووات. تبدو فعالية الإضاءة Lm / W النموذجية لـ LN غير مقنعة للغاية على خلفية الإنجازات القياسية لأنواع المصابيح الأخرى. LN هي سخانات إلى حد أكبر من أجهزة الإنارة: لا تتحول حصة الأسد من الكهرباء التي تزود الفتيل إلى ضوء ، بل إلى حرارة. وكقاعدة عامة ، لا يتجاوز عمر خدمة LN 1000 ساعة ، والتي ، وفقًا لمعايير الوقت ، قليل. ما الذي يجعل الناس يشترون (15 مليارًا سنويًا!) مصادر ضوء غير فعالة وقصيرة العمر؟ بالإضافة إلى قوة العادة والسعر الأولي المنخفض للغاية ، والسبب في ذلك هو وجود مجموعة كبيرة من أنواع مختلفة من قوارير الزجاج LN. المصابيح المتوهجة الحديثة

تيار كهربائي يمر عبر ملف تنجستن) يسخن إلى درجة حرارة عالية. عند تسخينه ، يبدأ التنغستن في التوهج. ومع ذلك ، نظرًا لارتفاع درجة حرارة التشغيل ، تتبخر ذرات التنجستن باستمرار من سطح خيوط التنجستن وتتراكم (تكاثف) على الأسطح الأقل سخونة في المصباح الزجاجي ، مما يحد من عمر المصباح. في مصباح الهالوجين ، يدخل اليود المحيط بالتنغستن في تركيبة كيميائية مع ذرات التنجستن المتبخرة ، مما يمنع الأخير من الترسب على المصباح. وبالتالي تتركز ذرات التنغستن إما على اللولب نفسه أو بالقرب منه. نتيجة لذلك ، تعود ذرات التنغستن إلى اللولب ، مما يجعل من الممكن زيادة درجة حرارة العمل للولب (للحصول على ضوء أكثر إشراقًا) ، وإطالة عمر المصباح. مصابيح الهالوجين IRC (تعني IRC طلاء الأشعة تحت الحمراء). يتم وضع طلاء خاص على مصابيح هذه المصابيح ، والذي ينقل الضوء المرئي ، لكنه يؤخر الأشعة تحت الحمراء (الحرارية) ويعكسها مرة أخرى إلى الحلزون. نتيجة لذلك ، يتم تقليل فقد الحرارة ، ونتيجة لذلك ، تزداد كفاءة المصباح. مع حرارة الأشعة تحت الحمراء ، يتم تقليل استهلاك الطاقة بنسبة 45٪ ومضاعفة العمر الافتراضي (مقارنة بمصباح الهالوجين التقليدي)

مصادر ضوء تفريغ الغاز أو مصابيح الضوء البارد يعتمد تشغيل هذه المصابيح على حقيقة أن الغازات ، ومعظمها خاملة ، وأبخرة من معادن مختلفة تنبعث منها الضوء عندما يمر تيار كهربائي من خلالها. هذه الطريقة في انبعاث الضوء تسمى التلألؤ الكهربائي ، وفي هذه الحالة يضيء كل غاز أو بخار بلونه الخاص. لذلك ، إلى جانب الإضاءة ، يتم استخدامها للإعلان والإشارة.

مصابيح الفلورسنت ذات الضغط المنخفض (LL) هي عبارة عن أنبوب أسطواني به أقطاب كهربائية ، يُضخ فيها بخار الزئبق. تحت تأثير التفريغ الكهربائي ، يصدر بخار الزئبق أشعة فوق بنفسجية ، والتي بدورها تتسبب في إصدار الفوسفور المطبق على جدران الأنبوب للضوء المرئي. توفر LLs ضوءًا ناعمًا وموحدًا ، ولكن من الصعب التحكم في توزيع الضوء في الفضاء بسبب السطح الإشعاعي الكبير.واحدة من المزايا الرئيسية لـ LLs هي المتانة (عمر الخدمة يصل إلى ساعات). نظرًا لفعاليتها من حيث التكلفة والمتانة ، أصبحت LLs أكثر مصادر الإضاءة شيوعًا في مكاتب الشركات. في البلدان ذات المناخ المعتدل ، تستخدم LLs على نطاق واسع في الإضاءة الخارجية للمدن. في المناطق الباردة ، يتم إعاقة انتشارها بسبب سقوط تدفق الضوء في درجات الحرارة المنخفضة. إذا قمت "بلف" أنبوب LL في شكل حلزوني ، فإننا نحصل على مصباح فلورسنت مضغوط CFL. المصابيح الفلورية هي مصابيح فلورية موفرة للطاقة

يتمثل العيب الرئيسي في الجيل الجديد من المصابيح في أنها تحتوي على بخار الزئبق ، حوالي 3-5 ملغ من مادة كل منها. ينتمي الزئبق إلى فئة الخطر الأولى (مادة كيميائية شديدة الخطورة). لم يتم التفكير في نظام إعادة تدوير المصابيح الموفرة للطاقة في بلدنا. لا توجد عمليا أي مؤسسات في الدولة يمكنها التخلص بشكل صحيح من هذه المنتجات. اعتاد الناس على التخلص من المصابيح المستعملة مع النفايات المنزلية العادية. في هذه الحالة ، هذا غير مسموح به. يمكن لمركبات الزئبق العضوية ، التي تتشكل بعد إطلاق المادة الكيميائية في البيئة مع هطول الأمطار ، أن تحدث أكبر ضرر. يمكن أن يؤدي التعامل بإهمال مع المصابيح الموفرة للطاقة إلى التسمم بالزئبق. على سبيل المثال ، إذا كسرت مصباحًا كهربائيًا واحدًا عن طريق الخطأ ، فإن الزيادة في الحد الأقصى المسموح به من تركيز الزئبق في الهواء ستصل إلى 160 مرة. ونتيجة لذلك ، يتأثر الجهاز العصبي والكبد والكلى والجهاز الهضمي. إذا كسرت لمبة المصباح الموفر للطاقة عن طريق الخطأ ، فقم بتهوية الغرفة على الفور وبشكل كامل. بالإضافة إلى ذلك ، تنتج مصابيح الإضاءة من الجيل الجديد إشعاعًا أكثر كثافة من المصابيح التقليدية. وفقًا للجمعية البريطانية لأطباء الأمراض الجلدية ، يمكن أن يؤثر هذا في المقام الأول على الأشخاص الذين يعانون من زيادة حساسية الجلد تجاه الحساسية للضوء. وفقا للعلماء ، فإن استخدام المصابيح الموفرة للطاقة يمكن أن يضر الشخص المصاب بأمراض جلدية ويؤدي إلى سرطان الجلد ، وكذلك يسبب الصداع النصفي والدوخة لدى المصابين بالصرع.

أجهزة انبعاث ضوء أشباه الموصلات LEDs تسمى مصابيح LED بمصادر الضوء في المستقبل. الخصائص المحققة لمصابيح LED - كفاءة الإضاءة حتى 25 لومن / وات ، عمر خدمة المشاهدة - قدمت بالفعل الريادة في معدات الإضاءة والسيارات وتكنولوجيا الطيران. مصادر ضوء LED على وشك غزو سوق الإضاءة العامة ، وسيتعين علينا النجاة من هذا الغزو في السنوات القادمة.

يختلف مبدأ تشغيل مصابيح LED اختلافًا جوهريًا عن مبدأ تشغيل المصباح المتوهج التقليدي ، فالتيار لا يمر عبر الفتيل ، ولكن من خلال شريحة أشباه الموصلات. هذا هو السبب في أن مصابيح LED تتطلب تيارًا ثابتًا للعمل. لطالما استخدمت المصابيح الحمراء والخضراء والصفراء ، على سبيل المثال ، في الشاشات وأجهزة التلفزيون. مع تطور التكنولوجيا ، أصبح من الممكن أيضًا إنتاج مصابيح LED زرقاء (الثنائيات الباعثة للضوء باللون الأزرق). في البداية ، تم استخدام مزيج من المصابيح الحمراء والخضراء والزرقاء لإنشاء توهج أبيض. ولكن بفضل التقدم التكنولوجي السريع في تطوير مصابيح LED ، يمكن الآن تحقيق اللون الأبيض باستخدام 1 LED. للقيام بذلك ، يتم طلاء LED الأزرق بتركيبة فلورية صفراء ، وسيكون اللون الناتج بلون بارد بسبب التدفق الكبير للضوء الأزرق (على غرار حالة مصابيح الفلورسنت في ضوء النهار). المصابيح ، على عكس المصابيح القياسية ، لا تعطي ضوءًا منتشرًا ، ولكن ضوءًا اتجاهيًا ، مثل العاكسات ، ولكن في نفس الوقت ، تكون زاوية شعاع الضوء أضيق من مصابيح الهالوجين. ولزيادتها ، يتم استخدام عدسات وشاشات مختلفة. يمكن الحصول على زاوية 120 درجة عند استخدام مصابيح LED بدون غلاف ، كما هو الحال عندما يتم تركيبها مباشرة على اللوحة بدون عدسات.

مزايا استخدام مصابيح LED: تتميز مصابيح LED بكفاءة إنارة عالية Lm / W ، بينما تتمتع المصابيح القياسية بكفاءة إنارة تبلغ 7-12 Lm / W. في الوقت نفسه ، يظل استهلاك الطاقة منخفضًا جدًا (40-100 ميجاوات) ، لذلك لا يلزم سوى عدد قليل من المصابيح للإضاءة. تستهلك مصابيح LED التي تصنعها شركة Paulmann الألمانية (Paulmann) 1 واط فقط من الكهرباء مع ناتج إضاءة عالٍ. لا تصدر المصابيح أي حرارة تقريبًا. ومع ذلك ، بالنسبة للمصابيح عالية الطاقة ، يتم استخدام المشتتات الحرارية ، ولكن يتم إطلاق الحرارة وتوزيعها على مساحة محدودة للغاية. تتمتع مصابيح LED بعمر افتراضي يصل إلى آلاف الساعات ، وبعد ذلك الوقت ، ستظل تعمل ، على الرغم من أنها ستوفر أقل من 50٪ من الضوء الأصلي. هذا يتوافق مع 11 عامًا من الاستخدام المتواصل للمصباح الكهربائي. استنساخ دقيق للألوان بسبب عدم وجود الأشعة فوق البنفسجية. مقاومة للاهتزاز. إمكانية استخدام كابل أطول مع تيار مستمر أو تيار متردد 50 هرتز. يتم استخدام مصابيح LED بشكل متزايد في المصابيح ، فهي تعمل كمصدر للضوء وليس مجرد إضاءة زخرفية. أمثلة التطبيق: في الهواء الطلق ، الحمام ، المطبخ ، المدخل ، غرفة المعيشة.

نتيجة للأزمة العالمية ، أصبحت مشكلة الحفاظ على الطاقة أكثر إلحاحًا في جميع أنحاء العالم. في هذا الصدد ، منذ 1 سبتمبر 2009 ، حظرت 27 دولة في الاتحاد الأوروبي بالفعل بيع المصابيح المتوهجة بقوة 100 واط أو أكثر. وبالفعل في عام 2011 في أوروبا ، من المخطط فرض حظر على بيع المصابيح الكهربائية 60 واط الأكثر شعبية بين المشترين. بحلول نهاية عام 2012 ، من المخطط التخلي تمامًا عن المصابيح المتوهجة. أقر الكونجرس الأمريكي قانونًا للتخلص التدريجي من المصابيح المتوهجة في عام 2013. وفقًا لهذه القوانين ، سيتحول سكان الاتحاد الأوروبي والولايات المتحدة تمامًا إلى مصادر الإضاءة الموفرة للطاقة - مصابيح الفلورسنت ومصابيح LED. في أوكرانيا ، وفقًا لمرسوم حكومي ، من المتوقع وقف إنتاج وبيع المصابيح المتوهجة في وقت مبكر من عام 2013.

في بعض التفاعلات الكيميائية التي تطلق الطاقة ، يتم إنفاق جزء من هذه الطاقة بشكل مباشر على انبعاث الضوء. يظل مصدر الضوء باردًا (له درجة حرارة محيطة). هذه الظاهرة تسمى التلألؤ الكيميائي. ربما جميعكم تقريبًا على دراية بها. في الصيف في الغابة يمكنك رؤية حشرة اليراع في الليل. ضوء أخضر صغير "يحترق" على جسده. لن تحرق أصابعك من خلال اصطياد حشرة. بقعة مضيئة على ظهرها لها نفس درجة حرارة الهواء المحيط تقريبًا. تمتلك الكائنات الحية الأخرى أيضًا خاصية التوهج: البكتيريا والحشرات والعديد من الأسماك التي تعيش في أعماق كبيرة. غالبًا ما تتوهج قطع الخشب المتعفنة في الظلام. تلألؤ كيميائي

طرق انبعاث الضوء 1. الإشعاع الحراري - إشعاع الضوء بواسطة لهب نار ، الشمس ، مصباح خشبي ، شمعة ، مصابيح كهربائية متوهجة (مصباح Lodygin ، شمعة Yablochkov ، مصابيح الغاز ، مصابيح الهالوجين) 2. الإشعاع الكهربائي - مصابيح الفلورسنت ، مصابيح الفلورسنت وأنابيب الإعلان. 3. التلألؤ الكاثوليكي - وهج شاشة التلفزيون ، راسمات الذبذبات 4. اللمعان الكيميائي - وهج اليراعات والأشجار المتعفنة والأسماك. 5. إشعاع أشباه الموصلات عند مرور التيار من خلالها - مصابيح LED

مصادر الضوء الاصطناعي. التلوث الضوضائي (الصوتي)

اختبار

مصادر الضوء الاصطناعي: أنواع مصادر الضوء وخصائصها الرئيسية ، ميزات استخدام مصادر الضوء الموفرة للطاقة التي تعمل بتفريغ الغاز. التركيبات: الغرض ، الأنواع ، ميزات التطبيق

تلعب مصادر الضوء الصناعي دورًا مهمًا في حياتنا. إنها لا تؤدي وظيفة عملية فحسب ، بل تؤدي أيضًا وظيفة جمالية. لذلك ، هناك العديد من المصابيح التي تختلف في الشكل والحجم والخصائص التقنية.

مصادر الضوء الصناعي:

المصابيح المتوهجة

لمبة الهالوجين

مصادر ضوء تفريغ الغاز

مصباح الصوديوم

مصابيح فلورسنت

المصابيح

المصابيح المتوهجة هي أكثر أنواع مصادر الضوء شيوعًا. تستخدم على نطاق واسع في أنواع مختلفة من المباني ، الداخلية والخارجية.

مصباح وهاج

مبدأ التشغيل: يتم إنشاء الضوء في المصابيح المتوهجة عن طريق تمرير تيار كهربائي عبر سلك رفيع ، عادة ما يكون مصنوعًا من التنجستن. يعتمد مبدأ التشغيل على التأثير الحراري للتيار الكهربائي.

مزايا المصباح: تكاليف أولية منخفضة ، إعادة إنتاج لونية مرضية ، القدرة على التحكم في درجة تركيز واتجاه انتشار الضوء ، مجموعة متنوعة من التصميمات ، سهولة الاستخدام ، عدم وجود أنظمة تشغيل وتثبيت إلكترونية.

العيوب: لا تزيد مدة الخدمة عادة عن 1000 ساعة ؛ 95٪ من الطاقة التي ينتجونها تتحول إلى حرارة و 5٪ فقط إلى ضوء! المصابيح المتوهجة من مخاطر الحريق. بعد 30 دقيقة من تشغيل المصابيح المتوهجة ، تصل درجة حرارة السطح الخارجي إلى القيم التالية ، اعتمادًا على الطاقة: 40 واط - 145 درجة مئوية ، 75 واط - 250 درجة مئوية ، 100 واط - 290 درجة مئوية ، 200 واط - 330 درجة مئوية. عندما تتلامس المصابيح مع المواد النسيجية ، ترتفع درجة حرارة المصباح بشكل أكبر. يلامس القش سطح مصباح بقدرة 60 وات ويضيء بعد حوالي 67 دقيقة.

التطبيق: مصمم للإضاءة الداخلية والخارجية مع توصيل متوازي للمصابيح في الشبكات الكهربائية بجهد 127 و 220 فولت.

متوسط ​​السعر: 15 روبل للقطعة الواحدة.

لمبة الهالوجين

مصابيح الهالوجين ، مثل المصابيح المتوهجة ، تنبعث منها حرارة.

مبدأ العملية: يوجد لولب مصنوع من التنجستن المقاوم للحرارة في دورق مملوء بغاز خامل. عندما يمر تيار كهربائي في لولب ، فإنه يسخن ، ويولد حرارة وطاقة ضوئية. يتم دمج جزيئات التنغستن عند درجة حرارة 1400 درجة مئوية ، حتى قبل الوصول إلى سطح القارورة ، مع جزيئات الهالوجين. بسبب الدوران الحراري ، يقترب خليط الهالوجين والتنغستن هذا من دوامة متوهجة ويتحلل تحت تأثير درجة حرارة أعلى. تترسب جزيئات التنغستن مرة أخرى على الحلزونات ، ويتم إرجاع جسيمات الهالوجين إلى عملية الدوران.

المزايا: يحتوي الملف على درجة حرارة أعلى ، مما يسمح لك بالحصول على مزيد من الضوء لنفس طاقة المصباح ، ويتم تحديث الملف باستمرار ، مما يزيد من عمر المصباح ، ولا يتحول لون المصباح إلى اللون الأسود ، ويعطي المصباح خرج إضاءة ثابتًا طوال حياتها.
مع نفس القدرة على عرض اللون مثل المصابيح المتوهجة ، لديهم تصميم مضغوط.

العيوب: ناتج إضاءة منخفض ، عمر خدمة قصير

مصادر ضوء تفريغ الغاز

مصادر ضوء تفريغ الغاز عبارة عن غلاف زجاجي أو خزفي أو معدني (مع نافذة خروج شفافة) يحتوي على غاز أو كمية معينة من المعدن أو مواد أخرى ذات ضغط بخار مرتفع بدرجة كافية. يتم تثبيت الأقطاب الكهربائية بإحكام في الغلاف ، حيث يحدث التفريغ. توجد مصادر ضوئية لتفريغ الغاز مع أقطاب كهربائية تعمل في جو مفتوح أو تدفق الغاز.

يميز:

مصابيح ضوء الغاز - ينتج الإشعاع عن طريق الذرات المثارة والجزيئات وإعادة اتحاد الأيونات والإلكترونات ؛

مصابيح الفلورسنت - مصدر الإشعاع هو الفوسفور الذي يثيره إشعاع تصريف الغاز ؛

مصابيح الإضاءة الكهربائية - يتم إنشاء الإشعاع بواسطة أقطاب كهربائية يتم تسخينها بواسطة التفريغ.

مصابيح فلورسنت

مبدأ التشغيل: ينشأ الضوء في هذه المصابيح نتيجة تحويل الأشعة فوق البنفسجية بطبقة فوسفورية إلى ضوء مرئي بعد حدوث تفريغ غاز فيها.

المزايا: إنها طريقة فعالة لتحويل الطاقة ؛ نظرًا لسطح الإشعاع الكبير ، فإن الضوء الناتج عن مصابيح الفلورسنت ليس ساطعًا مثل ضوء مصادر الضوء "النقطية" (مصابيح التفريغ المتوهجة والهالوجينية والضغط العالي) ؛ من حيث كفاءة الطاقة ، تعتبر مصابيح الفلورسنت مثالية لإضاءة المساحات المفتوحة الكبيرة (المكاتب والمباني التجارية والصناعية والعامة).

يمكن أن يكون ضوء المصابيح أبيض اللون ودافئ وبارد وكذلك ألوان قريبة من ضوء النهار الطبيعي.

العيوب: تحتوي جميع مصابيح الفلورسنت على مادة سامة من الزئبق (بجرعات تتراوح من 40 إلى 70 مجم). يمكن أن تسبب هذه الجرعة ضررًا للصحة إذا انكسر المصباح ، وإذا تعرض باستمرار للآثار الضارة لبخار الزئبق ، فسوف تتراكم في جسم الإنسان ، مما يسبب ضررًا للصحة.

عمر الخدمة: يصل إلى 15000 ساعة ، أي 10-15 مرة أطول من المصابيح المتوهجة.

مصباح النهار

أحد أصناف المصابيح الفلورية ذات لون الوهج المزرق. هناك نوعان من هذه المصابيح - LDC (ضوء النهار ، مع عرض اللون الصحيح) و LD (ضوء النهار).

لا توفر مصابيح LD الاستنساخ الصحيح للون الأشياء المضيئة ؛ تستخدم لأغراض الإنارة العامة ، وخاصة في المناطق الجنوبية.

تُستخدم مصابيح LDC لإضاءة الأشياء التي من المهم إعادة إنتاج ظلال الألوان بدقة ، خاصة في المناطق الزرقاء والزرقاء من الطيف. إن كفاءتها المضيئة أقل بنسبة 10-15٪ من تلك الخاصة بمصابيح LD. تستخدم هذه المصابيح لإضاءة المباني الصناعية.

مصابيح موفرة للطاقة

يمكن أن تكون مصابيح الفلورسنت المدمجة (CFLs) ، بفضل التكنولوجيا والتصميم الخاصين ، قابلة للمقارنة في الحجم أو مساوية للمصابيح المتوهجة. تتميز هذه المصابيح الحديثة بجميع الخصائص المتقدمة لمصابيح الفلورسنت.

الفوائد: توفير في الطاقة يصل إلى 80٪ حسب الشركة المصنعة والطراز المحدد ؛ المصابيح الموفرة للطاقة لا تسخن جيدًا.

العيوب: التكلفة العالية ومحتوى المواد السامة فيها.

عمر الخدمة: حوالي 5-6 مرات أطول من المصابيح المتوهجة ، ولكن يمكن أن تكون أطول حتى 20 مرة ، شريطة أن يتم توفير جودة كافية من إمدادات الطاقة ، والصابورة ، والقيود المفروضة على عدد التبديل ، وإلا فإنها تفشل بسرعة.

مصباح الصوديوم

مصدر ضوئي لتفريغ الغاز يحدث فيه إشعاع النطاق البصري أثناء التفريغ الكهربائي في بخار الصوديوم. توجد مصابيح الضغط المنخفض ومصابيح الضغط العالي.

مبدأ التشغيل: مصباح الضغط العالي مصنوع من مركب متعدد الكريستالات ينقل الضوء Al2O3 ، مقاوم لتأثيرات التفريغ الكهربائي في بخار الصوديوم حتى درجات حرارة أعلى من 1200 درجة مئوية. يتم إدخال جرعات من Na و Hg وغاز خامل في أنبوب التفريغ بعد إزالة الهواء عند ضغط 2.6-6.5 كيلو نيوتن / م 2 (20-50 مم زئبق). توجد مصابيح صوديوم عالية الضغط "ذات خصائص بيئية محسنة" - خالية من الزئبق.

تتميز مصابيح الصوديوم منخفضة الضغط (المشار إليها فيما يلي باسم LTLD) بعدد من الميزات التي تعقد بشكل كبير إنتاجها وتشغيلها. أولاً ، يعمل بخار الصوديوم عند درجة حرارة قوسية عالية بقوة شديدة على زجاج المصباح ، ويدمره. لهذا السبب ، عادة ما تكون مواقد NLND مصنوعة من زجاج البورسليكات. ثانيًا ، تعتمد كفاءة NLND بشدة على درجة الحرارة المحيطة. لضمان نظام درجة حرارة مقبول للموقد ، يتم وضع الأخير في دورق زجاجي خارجي يلعب دور "الترمس".

المزايا: عمر خدمة طويل ، يستخدم للإضاءة الخارجية والداخلية ؛ تعطي المصابيح ضوءًا أبيض ذهبيًا لطيفًا.

العيوب: مدرجة في الشبكة الكهربائية من خلال كوابح ؛ لضمان أعلى ناتج لإشعاع الرنين Na ، يتم عزل أنابيب التفريغ الخاصة بمصباح الصوديوم عن طريق وضعها داخل وعاء زجاجي يتم تفريغ الهواء منه.

الصمام الثنائي الباعث للضوء

LED هو جهاز أشباه الموصلات يحول التيار الكهربائي مباشرة إلى ضوء. يتم ضمان الحد الأدنى من استهلاك الطاقة من خلال خصائص البلورة المزروعة بشكل خاص.

تطبيق المصابيح: كمؤشرات (مؤشر الطاقة على لوحة العدادات ، عرض أبجدي رقمي). في شاشات الشوارع الكبيرة ، يتم استخدام مجموعة (مجموعة) من مصابيح LED في خطوط التشغيل. تستخدم مصابيح LED القوية كمصدر للضوء في الفوانيس. يتم استخدامها أيضًا كإضاءة خلفية لشاشات LCD الصغيرة (على الهواتف المحمولة والكاميرات الرقمية).

مزايا:

كفاءة عالية. تأتي مصابيح LED الحديثة في المرتبة الثانية في هذه المعلمة بعد مصباح الفلورسنت الكاثود البارد (CCFL).

قوة ميكانيكية عالية ، مقاومة للاهتزاز (عدم وجود لولب ومكونات حساسة أخرى).

عمر خدمة طويل. لكنها ليست لانهائية أيضًا - مع التشغيل المطول و / أو التبريد السيئ ، "تسمم" البلورة ويقل السطوع تدريجياً.

التركيب الطيفي المحدد للإشعاع. الطيف ضيق للغاية. بالنسبة لاحتياجات الإشارة ونقل البيانات ، فهذه ميزة ، ولكن بالنسبة للإضاءة ، يعد هذا عيبًا. فقط الليزر له طيف أضيق.

يمكن أن تكون زاوية الإشعاع الصغيرة أيضًا ميزة وعيوبًا.

السلامة - لا تتطلب الفولتية العالية.

عدم الحساسية لدرجات الحرارة المنخفضة والمنخفضة جدًا. ومع ذلك ، فإن درجات الحرارة المرتفعة هي بطلان لمصباح LED ، وكذلك لأية أشباه موصلات.

عدم وجود مكونات سامة (الزئبق ، إلخ) وبالتالي سهولة التخلص منها.

العيب هو السعر المرتفع ، ولكن في غضون 2-3 سنوات القادمة ، من المتوقع انخفاض أسعار منتجات LED.

العمر الافتراضي: يبلغ متوسط ​​مدة الحياة الكاملة لمصابيح LED 100000 ساعة ، وهو ما يعادل 100 ضعف عمر المصباح المتوهج. بالنظر إلى أن هناك 8760 أو 8784 ساعة في السنة ، يمكن أن تستمر مصابيح LED لعدة سنوات.

تشمل مصابيح التفريغ عالية الضغط أيضًا مصابيح هاليد معدنية (MG).

مصابيح الهاليد المعدنية (مصابيح HMI - Hydrargyrum Medium Arc-length Iodide) هي مجموعة كبيرة من مصابيح تفريغ التيار المتردد التي ينتج الضوء فيها عن طريق التفريغ الكهربائي في جو كثيف من مزيج من بخار الزئبق وهاليدات الأرض النادرة.

على عكس المصابيح المتوهجة ، وهي بواعث حرارة بالمعنى الكامل للكلمة ، فإن الضوء في هذه المصابيح يتولد عن طريق احتراق قوس بين قطبين. هذه في الواقع مصابيح زئبقية عالية الضغط مع إضافات من اليودات المعدنية أو اليودات الأرضية النادرة (الديسبروسيوم (Dy) ، الهولميوم (Ho) والثوليوم (Tm) ، بالإضافة إلى مركبات معقدة تحتوي على السيزيوم (Cs) وهاليدات القصدير (Sn). تتحلل هذه المركبات إلى مركز قوس التفريغ ، ويمكن لبخار المعدن أن يحفز انبعاث الضوء ، الذي تعتمد شدته وتوزيعه الطيفي على ضغط بخار هاليد المعدن.

تم تحسين كفاءة الإضاءة وتجسيد اللون لتصريف قوس الزئبق وطيف الضوء بشكل كبير. يجب عدم الخلط بين هذا النوع من المصابيح ومصابيح الهالوجين. إنها مختلفة تمامًا في خصائص ومبادئ العملية. دورة الهالوجين: توجد أبخرة اليوديد المعدني في لمبة المصباح. عندما يبدأ التفريغ الكهربائي ، يبدأ التنغستن في التبخر من الأقطاب الكهربائية الساخنة ، وتدخل أبخرته في تركيبة مع اليود ، مكونًا مركبًا غازيًا - يوديد التنغستن. لا يستقر هذا الغاز على جدران القارورة (تظل القارورة شفافة طوال العمر الافتراضي للمصباح). في المنطقة المجاورة مباشرة للأقطاب الكهربائية الساخنة ، يتحلل الغاز إلى بخار التنجستن واليود ؛ الأقطاب الكهربائية محاطة بسحابة من بخار المعدن لحماية الأقطاب الكهربائية من التلف ، وجدران القارورة من التعتيم. عند إيقاف تشغيل المصباح ، يستقر التنغستن (يعود) إلى الأقطاب الكهربائية. وبالتالي ، تضمن دورة الهالوجين تشغيل المصباح على المدى الطويل دون تعتيم اللمبة.

مصابيح MG هي نفس مصابيح الزئبق ، ولكن مع إدخال أيونات أرضية نادرة في المصباح ، مما يزيد بشكل كبير من عمر الخدمة ، ويحسن ناتج الضوء والطيف. القدرة القياسية (كما هو الحال مع الصوديوم) 70 و 150 و 250 و 400 واط.

بشكل عام ، يكون ناتج الضوء لمصابيح MG مساويًا لإخراج الضوء من مصابيح الفلورسنت (لكل واط) ، باستثناء أن الضوء غير منتشر ، ولكنه مباشر.

تأتي مصابيح MG بأشكال - من الكرات غير اللامعة للأسنان القياسية إلى الأنابيب ذات النهايتين للأضواء الكاشفة المدمجة. كل هذه المصابيح تعطي الضوء الأبيض. الطيف متوازن في التكوين ويحتوي على مناطق زرقاء وحمراء.

في هذا الصدد ، تُستخدم مصابيح الهاليد المعدنية على نطاق واسع في تركيبات الإضاءة لمختلف المباني التجارية والمعارض ومراكز التسوق والمكاتب والفنادق والمطاعم ومنشآت إضاءة اللوحات الإعلانية ونافذة المتاجر والمرافق الرياضية وإضاءة الملاعب والإضاءة المعمارية للمباني والهياكل . على سبيل المثال ، مصباح هاليد معدني بقدرة 250 وات كافٍ للحصول على إضاءة مماثلة لإضاءة كاشفة 1 كيلو وات.

أحدث التطورات في تكنولوجيا الهاليد المعدني هو مصباح الهاليد المعدني المغطى بالسيراميك (CMG). توفر مصابيح KMG مستوى عاليًا من استنساخ خصائص الضوء. هذا يجعل هذه المصابيح مناسبة للمناطق التي يكون للون فيها معنى خاص. تتصل المصابيح بشبكة تيار متردد بتردد 50 هرتز ، وبجهد 220 أو 380 فولت مع ترس التحكم المناسب (PRA) وجهاز إشعال نبضي (IZU).

جهاز الضوء أو المصباح هو جهاز يضمن الأداء الطبيعي للمصباح الكهربائي. يقوم المصباح بوظائف بصرية وميكانيكية وكهربائية ووقائية.

تسمى أجهزة الإضاءة قصيرة المدى المصابيح ، وتسمى الأجهزة طويلة المدى الكشافات.

المكونات الرئيسية للمصباح هي تجهيزات التثبيت والتثبيت ، والناشر ومصدر الضوء نفسه. تتمتع جميع وحدات الإنارة بخصائص الإضاءة الخاصة بها ، مثل توزيع الضوء ، المقدرة باستخدام منحنيات شدة الإضاءة ، واتجاهية الإضاءة (نسبة تدفقات الضوء الموجهة إلى نصفي الكرة الأرضية العلوي والسفلي) ، فضلاً عن الكفاءة.

يتم تقسيم المصابيح ، اعتمادًا على ظروف البيئة المخصصة لها ، حسب تصميمها إلى ما يلي: فتح غير محمي ، ومقاوم جزئيًا للغبار ، ومقاوم تمامًا للغبار ، ومقاوم للغبار جزئيًا وكليًا ، ومقاوم لرذاذ الماء ، وموثوقية متزايدة ضد الانفجار والانفجار.

وفقًا لطبيعة توزيع الضوء ، يتم تقسيم المصابيح إلى فئات: الضوء المباشر ، والمباشر في الغالب ، والمنتشر ، والضوء المنعكس في الغالب.

وفقًا لطريقة التثبيت ، يتم تقسيم المصابيح إلى مجموعات: سقف ، راحة في السقف ، معلق ، حائط وأرضية (مصابيح أرضية).

تصنيف الفوانيس حسب الغرض الجدول 1

يتم عرض نطاق الأنواع المختلفة من وحدات الإنارة المُصنَّعة في الجدول 2. وقد أُخذت تسميات الحروف الخاصة بالفوانيس من كتالوجات منتجات الإضاءة وتسميات الشركات المصنعة ، خاصة للغرف التي لا تتطلب متطلبات خاصة للتصميم المعماري.
يتم عرض تصميمات التركيبات الأكثر شيوعًا في الشكل 1.

الجدول 2 - أنواع الفوانيس ونطاقها

الشكل 1 - التركيبات:

أ - "عالمي" ؛

ب - باعث عميق بالمينا Ge ؛

في - مرآة باعث عميق Gk ؛

ز - باعث واسع CO ؛

ه - الغبار PPR و PPD ؛

ه - الغبار PSH-75 ؛

ز - مقاومة للانفجار VZG ؛

ح - زيادة الموثوقية ضد الانفجار NZB - N4B ؛

و - للوسط النشط كيميائيًا CX ؛

إلى - OD الفلوريسنت و ODR (مع صريف) ؛

ل - الإنارة LD و LDR ؛

م - بو الإنارة ؛

ن - الانارة PVL ؛

س - الانارة VLO ؛

ع - للإضاءة الخارجية SPO-200

يتم إنتاج المصابيح "العالمية" (U) للمصابيح 200 و 500 وات. هذه هي التركيبات الرئيسية للمباني الصناعية العادية. على ارتفاعات منخفضة ، يتم استخدامها بظل شبه لامع. بالنسبة للغرف أو الغرف الرطبة ذات البيئة النشطة ، يتم استخدام مصابيح مزودة بقرص من المطاط المقاوم للحرارة لإغلاق تجويف التلامس.
تتوفر بواعث عميقة مطلية بالمينا Ge في حجمين: للمصابيح حتى 500 وما يصل إلى 1000 واط. يتم استخدامها ، مثل "العالمية" ، في جميع المباني الصناعية العادية ، ولكن مع ارتفاع أكبر.

يتم إنتاج بواعث عميقة بمتوسط ​​تركيز تدفق ضوئي Gs للمصابيح 500 ، 1000 ، 1500 وات. جسم المصباح مصنوع من الألومنيوم مع عاكس قريب من المرآة. يستخدم للغرف والبيئات العادية والرطبة ذات النشاط الكيميائي المتزايد.

تتشابه البواعث العميقة لتوزيع الضوء المركّز Gk في التصميم مع مصابيح Gs. يتم استخدامها في الداخل عند الحاجة إلى تركيز عالٍ من التدفق الضوئي ولا توجد متطلبات لإضاءة الأسطح الرأسية. في التنفيذ المكثف ، يكون لديك علامة تجارية GkU.

يتم إنتاج lucetta زجاجي بالحليب كامل الدسم للمصابيح 100 و 200 واط ويستخدم للغرف ذات البيئة الطبيعية. تستخدم وحدات الإنارة PU و CX للمباني الرطبة والمتربة وخطورة الحريق. يتم تحديد نطاق المصابيح المقاومة للانفجار من خلال الإصدار والفئة والمجموعة من البيئة: V4A-50 ، V4A-100 ، VZG-200 ، NOB.
تم تجهيز فوانيس الإضاءة المحلية (SMO-1 ، 50 W ، SMO-2 ، 100 W) بأقواس بمفاتيح ومفصلات مناسبة لتدوير المصباح. إنها تشبه المصابيح K-1 و K-2 و KS-50 و KS-100 - مصابيح مائلة مصغرة.

تُستخدم وحدات الإنارة الخاصة بمصابيح الفلورسنت من نوع ODR و ODOR لإضاءة المباني الصناعية ، ونوع AOD للمباني الإدارية والمختبرية والمباني الأخرى. يتم توفير وحدات الإنارة كاملة مع PRU-2 ، مع خراطيش ، وكتل للمبتدئين والتبديل للتبديل على مرحلة واحدة من شبكة 220 فولت.يمكن للمصنع توفير وحدات الإنارة من سلسلة OD كمصابيح مزدوجة ، أي في الواقع أربعة مصابيح ومع مصابيح 80 واط .

الأجزاء الرئيسية لكل وحدة إنارة هي: جسم ، وعاكس ، وناشر ، وحامل ، ووصلة اتصال وحامل مصباح (الشكل 2).

تستخدم المصابيح المزودة بمصابيح DRL ومصابيح الفلورسنت على نطاق واسع ، حيث تتمتع بكفاءة أعلى وكفاءة إضاءة أكبر وعمر خدمة كبير مقارنة بالمصابيح والمصابيح المتوهجة.

للاشتعال والاحتراق المستقر ، يتم تشغيل مصابيح تفريغ الغاز بمساعدة كوابح خاصة (كوابح) ، ومكثفات ، وموانع ، ومعدلات.

الشكل 2 - مصباح UPD:

أ - نظرة عامة ؛ ب - مجموعة المدخل: 1 - صمولة الاتحاد ، 2 - مبيت ، 3 - خرطوشة خزفية ، 4 - قفل ، 5 - عاكس ، ب - ملامسة أرضية ، 7 كتل أطراف.

سلامة الحياة في مختلف المجالات

من وجهة نظر فيزيائية ، فإن أي مصدر للضوء هو مجموعة من العديد من الذرات المتحمسة أو المتحمسة باستمرار. كل ذرة من مادة ما هي مولد لموجة ضوئية ...

سلامة الحياة في العمل

تنقسم مصادر الضوء المستخدمة في الإضاءة الاصطناعية إلى مجموعتين - مصابيح التفريغ والمصابيح المتوهجة. المصابيح المتوهجة هي مصادر الضوء الحراري ...

الإضاءة الاصطناعية لمكان العمل

تسمح لك الرؤية البشرية بإدراك شكل ولون وسطوع وحركة الأشياء المحيطة. ما يصل إلى 90٪ من المعلومات حول العالم التي يتلقاها الشخص بمساعدة الأعضاء المرئية ...

الخصائص الطبية والبيولوجية للإضاءة الاصطناعية مع مراعاة درجة دقة العمل المرئي

تنقسم مصادر الضوء المستخدمة للإضاءة الاصطناعية إلى مجموعتين: مصابيح تفريغ الغاز والمصابيح المتوهجة. المصابيح المتوهجة هي مصادر الضوء الحراري ...

منظمة حماية العمال. التقييم الاقتصادي لمصادر الضوء

الإضاءة عامل مهم في الإنتاج والبيئة. بالنسبة لحياة الإنسان الطبيعية ، فإن ضوء الشمس والضوء والإضاءة مهمة للغاية. على العكس من ذلك ، مستويات غير كافية ...

إضاءة المعرض

بغض النظر عن مدى نجاح تركيبات التصميمات الداخلية للمعارض واختيار المعروضات ، فإنها لن تنتج الانطباع المطلوب حتى يصبح الضوء مكونًا للتصميم ...

إضاءة المباني الصناعية للإنتاج المعدني

في تركيبات الإضاءة الحديثة المصممة لإضاءة المباني الصناعية ، تستخدم المصابيح المتوهجة والهالوجين وتفريغ الغاز كمصادر للضوء. المصابيح المتوهجة...

المتطلبات الأساسية للإضاءة الصناعية

عند مقارنة مصادر الضوء مع بعضها البعض وعند اختيارها ، يتم استخدام الخصائص التالية: 1) الخصائص الكهربائية - الفولتية المقدرة ، أي الجهد ...

حماية العمل في الشركات

وفقًا لغرضها ، يتم تقسيم الإضاءة الاصطناعية إلى نظامين: عام ، مصمم لإضاءة مساحة العمل بأكملها ، ومجمع ، عند إضافة الإضاءة المحلية إلى الإضاءة العامة ...

مشكلة ضمان سلامة الإنسان عند استخدام المؤثرات الصوتية والضوئية

الصرع الحساس للضوء (حساس للضوء) هو حالة يتسبب فيها ضوء الخفقان عالي الكثافة في حدوث نوبات صرع. يطلق عليه أحيانًا الصرع الانعكاسي ...

التنبؤ وتطوير الإجراءات لمنع وتصفية حالة الطوارئ في محطة تعبئة الغاز رقم 2 التابعة لشركة AKOIL LLC

تم تصميم محطات تعبئة الغاز لاستقبال وتخزين غاز الهيدروكربون المسال ، بالإضافة إلى تزويد معدات بالون الغاز في السيارة بالوقود بغاز الهيدروكربون المسال. يظهر المخطط التكنولوجي الأساسي لمحطات تعبئة الغاز في الشكل 1.1 ...

الصرف الصحي الصناعي والصحة المهنية

الأنواع الرئيسية للإشعاع المشع: ألفا وبيتا ونيوترون (مجموعة إشعاع الجسم) والأشعة السينية وأشعة جاما (مجموعة الموجة). الإشعاعات الجسدية هي تيارات من الجسيمات الأولية غير المرئية ...

الإضاءة الصناعية

عند اختيار مصدر ضوء للإضاءة الاصطناعية ، تؤخذ الخصائص التالية في الاعتبار: 1. الكهربائية (الفولتية المقدرة ، V ؛ طاقة المصباح ، W) 2. الإضاءة (التدفق الضوئي للمصباح ، lm ؛ شدة الإضاءة القصوى Imax ، CD). 3 ...

التصميم الرشيد للمباني وأماكن العمل

وفقًا لنظرية ماكسويل ، التي اقترحها في عام 1876 ، فإن الضوء هو نوع من الموجات الكهرومغناطيسية. استندت هذه النظرية إلى حقيقة أن سرعة الضوء تزامنت مع سرعة ...

تقنيات الإنقاذ لضحايا حوادث الطرق

يتم استخدام الأدوات والتركيبات والمعدات الهيدروليكية ، وكذلك الروافع اليدوية لإجراء ACP أثناء التخلص من عواقب وقوع حادث لتفكيك السيارة وإطلاق سراح الضحايا وإخراجهم وأعمال أخرى.

مرحبا بكم في مدونتي مرة أخرى. أنا على اتصال بك يا تيمور موستيف. أريد أن أهنئ جميع المسلمين بعيد الأضحى المبارك ، أتمنى لهم سماء صافية فوق رؤوسهم ، خالص الحب والصحة! اعتني بالأشخاص المقربين منك!

اليوم سننظر في مصادر الضوء الاصطناعية والطبيعية. نظرًا لأن الإضاءة هي أحد الجوانب المهمة للتصوير الفوتوغرافي ، والتي بدونها يكون التصوير مستحيلًا بشكل عام. لنبدأ بتعريف المفاهيم.

تنقسم المصادر إلى نوعين:

1. طبيعي؛
2. صناعي.

ضوء النهار

مصادر الضوء الطبيعي:

• الشمس؛
• القمر يحل محل الشمس في الليل.
• تلألؤ بيولوجي - وهج الكائنات الحية.
• الشحنات الكهربائية في الغلاف الجوي ، مثل العواصف الرعدية.

المصدران الأولان عاديان وثابتان ، ولا يمكن للمصدرين التاليين خدمة المصور إلا في ظل ظروف خاصة.

الإضاءة الطبيعية أقل قابلية للتحكم لأنها تعتمد على العديد من العوامل:

1. الطقس

• شمسي

يعلم الجميع أنه في يوم مشمس يجب ألا تلتقط الصور ، لأن نتيجة الصور ستظهر بظلال قاسية وخطوط محددة جيدًا لن تكون في صالح المصور. في يوم مشمس ، من الأفضل التصوير في الظل العميق حيث لا تسقط أشعة الشمس ، على سبيل المثال ، ظل مبنى كبير وشرفات المراقبة وما إلى ذلك.

• غائم

الطقس الغائم هو الأكثر تفضيلاً للتصوير ، لأن السحب توفر إضاءة ناعمة ويتم إنشاء الصورة بحيث تمتزج الألوان بسلاسة مع بعضها البعض في نغمة.

لسوء الحظ ، قد لا يكون الغيوم منتظمًا دائمًا ، وغالبًا ما تتقلب كثافته ، مما يؤثر على شدة الضوء.

• ظروف مناخية أخرى غير عادية

هل من الممكن التقاط الصور في ظروف غير عادية؟ مع وجود إعصار وعاصفة رعدية وعاصفة ، ستضيف السماء السوداء الدراما إلى صورتك.

سيساعد التصوير في الضباب المشاهد على فهم عمق الصورة بشكل أفضل وبناء منظور جيد.

2. الوقت من اليوم

للحصول على النتيجة المثالية عند التقاط الصور الشخصية أو المناظر الطبيعية ، اختر شروق الشمس أو غروبها. 30 دقيقة قبل غروب الشمس وبعد شروقها يعتبر الوقت الذهبي للتصوير. الميزة هي أن الإضاءة تتغير بسرعة. يتيح لك ذلك الحصول على عدد من الصور الفريدة والمتنوعة.

العيب الوحيد هو فرصة تفويت اللحظة المثالية للتصوير. عند غروب الشمس ، تطول الظلال وتصبح أقل سطوعًا ، وفي الصباح يكون كل شيء عكس ذلك تمامًا.

3. الموقع الجغرافي

4. تلوث الهواء

تشتت الجزيئات الملوثة أشعة الضوء ، مما يجعلها أكثر نعومة وأقل سطوعًا.

مزايا:

1. مصدر مجاني
2. يعتبر تجسيد اللون ممتازًا لأن الطيف الشمسي مستمر في جميع أنحاء النطاق الكامل للرؤية.

سلبيات:

1. لا يمكن استخدامها في الليل
2. درجة حرارة اللون غير متسقة ، والتي تتطلب تغييرات ضبط متكررة ؛
3. صعوبة التطبيق لبناء مخططات الإضاءة المعقدة ؛
4. يتطلب السطوع المنخفض سرعة غالق بطيئة ، والتي لا يمكن الحصول عليها عند التصوير باليد.

إضاءة اصطناعية

كل شيء مختلف مع التحكم في الضوء الصناعي. يصبح المصور هو سيد الإضاءة القوي ويضبط جميع المعلمات:

• كمية؛
• حقنة؛
• موقع؛
• الشدة؛
• الاستعلاء؛
• درجة حرارة اللون؛
• توازن اللون الأبيض.

لماذا تحتاج توازن اللون الأبيض؟ بحيث لا يحتوي عرض اللون على تشوهات أو يحتوي على أخطاء قليلة فقط.

درجة حرارة اللون

دعونا نلقي نظرة فاحصة على هذه المعلمة. ما هذا؟ حسنًا ، إذا كنت تعتمد على النظرية ، فهذه خاصية تحدد درجة حرارة الجسم الأسود الذي ينبعث منه لونه. تُقاس هذه الخاصية بوحدة كلفن (K).

إضاءة دائمة

ما هو مثال على مصادر الضوء المستمر؟ الأكثر شيوعًا هي مصابيح الهالوجين ، وكذلك مصابيح الصوديوم وضوء الفلورسنت البارد والمصابيح المتوهجة. كل منهم لديه إعدادات مختلفة لدرجة حرارة اللون.

على سبيل المثال ، إذا كنت تأخذ مصابيح التنجستن ، فإنها تنبعث منها صبغة حمراء ، وتنبعث مصابيح الهالوجين ضوء أزرق بارد.

فوائد استخدام:

1. سعر معتدل
2. السيطرة الكاملة على الضوء ؛
3. يمكنك بناء مخططات الإضاءة اللازمة حسب رغبتك ، والحصول على أنماط مختلفة من الضوء والظل.

سلبيات:

1. استهلاك كبير للكهرباء ، على التوالي ، تكاليف مالية كبيرة ؛
2. عند التصوير ، أنت بحاجة إلى صورة طويلة (ليس في جميع الحالات) ؛
3. يعمل التبديد الكبير للحرارة على تسخين الهواء والأشياء الموجودة في الغرفة ، مما قد يؤثر على تشوهها.

الإضاءة الدافعة

ما هي مصادر اللون المندفع؟ ومضات مدمجة وخارجية وأنظمة المولد أحادية الكتلة.

كيف هي عملية التصوير؟ في الاستوديوهات ، بالإضافة إلى المصباح الوامض ، يتم تثبيت مصباح تجريبي ، أي مصدر ثابت. يعمل كمعامل مساعد ويساعد على بناء نمط أبيض وأسود بشكل صحيح. عندما يضغط المصور على زر الغالق ، ينطلق الفلاش وفي نفس الوقت ينطفئ ضوء النمذجة ويضيء عندما ينتهي الفلاش.

مزايا:

1. استهلاك الطاقة أقل من المصادر الاصطناعية الدائمة ؛
2. تبديد الحرارة منخفض.
3. يسمح لك باستخدام تأثير "الأجسام المتجمدة" عند التصوير ، على سبيل المثال ، البقع أو القطرات المتساقطة ؛
4. يمكنك ابتكار مخططات إضاءة معقدة تساعد في الارتقاء بعملك إلى مستوى أعلى.

سلبيات:

1. ارتفاع تكلفة الشراء.
2. إذا لم يكن هناك ضوء إرشادي ، فسيتعين عليك البحث عن إطار "ذهبي" بين المسابير ؛
3. يتطلب اتصالاً بالكاميرا ، لذلك قد يبطئ التصوير عند التقاط صور بكاميرات متعددة.

ما مصدر الضوء للاختيار؟

إذا كنت تقوم بتصوير صور شخصية أو تصوير أهداف ، فاستخدم الإضاءة الاصطناعية لضبط جميع الإعدادات.

إذا كنت تقوم بتصوير المناظر الطبيعية أو الحياة البرية ، فلا يوجد خيار. الضوء الطبيعي فقط.

قبل التصوير ، اختر الحالة المزاجية والمشاعر المناسبة التي تريد نقلها في صورتك. بعد ذلك ، حدد مخطط الإضاءة المطلوب.

أخيرًا ، ادرس دورة الفيديو "" أو " أول مرآة لي". سوف يساعدك على فهم أساسيات التصوير الفوتوغرافي وسيكون مساعدًا لا غنى عنه في مساعيك كمصور.

أول مرآة لي- لأنصار CANON DSLR.

كاميرا SLR رقمية للمبتدئين 2.0- لأنصار نيكون DSLR.

بهذا نختتم دورتنا حول أنواع مصادر الضوء. يمكنك الجمع بين جميع المصادر معًا ، إذا لزم الأمر ، لترجمة فكرة إبداعية. من الضروري فقط مراعاة درجات الحرارة المختلفة التي تؤثر على تجسيد اللون. على سبيل المثال ، تصوير شخص عند غروب الشمس ، لا غنى عن الإضاءة الاصطناعية إذا كنت ترغب في الحصول على وجه مضاء للنموذج وغروب الشمس الجميل.

هذا المزيج نموذجي أيضًا عند التقاط صور فوتوغرافية بالأبيض والأسود. شارك المقال مع أصدقائك على الشبكات الاجتماعية واشترك في المدونة لتصبح محترفًا في التصوير الفوتوغرافي.

كل التوفيق لك ، تيمور موستيف.

ما هي مصادر الضوء الصناعي؟

هذه أجهزة تقنية يمكن أن يكون لها تصميم مختلف تمامًا وتعمل في نفس الوقت على تحويل الطاقة بطرق مختلفة. عادةً ما تستخدم مصادر الضوء الطاقة الكهربائية ، ولكن في بعض الحالات يمكن استخدام الطاقة الكيميائية أو طريقة أخرى لتوليد الضوء. بشكل عام ، تنقسم جميع مصادر الضوء إلى نوعين: طبيعي ومصطنع. سنتحدث عن الثانية في مقالنا اليوم بمزيد من التفصيل.

يعود تاريخ تطوير مصادر الضوء الاصطناعي إلى العصور القديمة. كان المصدر الأول للضوء هو نار (شعلة) النار. ومع ذلك ، مع مرور الوقت ، بدأ الناس يفهمون أنه يمكن الحصول على الضوء عن طريق حرق أي نوع من أنواع الأخشاب الراتنجية ، وبكميات كبيرة. في وقت لاحق ، تعلم الناس نقل مصادر الضوء ، وإعادة الشحن بالوقود ، وكذلك التثبيت في أي موضع مكاني.

في المستقبل ، للحصول على مصادر الضوء (الاصطناعية) بدأ الناس في استخدام الغاز. ظل الطلب على إضاءة الغاز لفترة طويلة من الزمن. كانت السمة الرئيسية لهذا النوع من الإضاءة أنه يمكن استخدامه لإضاءة شوارع المدينة الكبيرة أو حتى المباني بأكملها. في وقت لاحق ، تم استخدام "الغاز المضيء" لإضاءة الغاز في المناطق الحضرية. بدأ الناس في ابتكار تصميمات مختلفة من أجل تعزيز عودة الضوء والقوة. في البداية ، كانت هذه فتائل ، والتي ، بالمناسبة ، تم تحسينها لاحقًا بإضافة المعادن والتشريب بحمض البوريك.

كان التقدم الإضافي في مجال الاختراع واستخدام مصادر الضوء الاصطناعي يرجع إلى حقيقة أنه تم اكتشاف الكهرباء ، وظهرت المصادر الحالية أيضًا. ولكن تم عمل الكثير أيضًا على المصادر الكهربائية ، لأنه كان من الواضح أنه من أجل زيادة السطوع ، من الضروري رفع درجة حرارة المنطقة المحددة التي ينبعث منها الضوء. ولزيادة متانة المصادر الكهربائية ، بدأ الناس في وضع الهيئات العاملة في اسطوانات مختلفة.

بالتوازي مع تطوير المصابيح المتوهجة ، بالفعل في عصر اكتشاف الكهرباء ، بدأ العمل على مصادر الضوء بالقوس الكهربائي ، وكذلك مصادر الضوء القائمة على تفريغ الوهج. الأول ، بدوره ، جعل من الممكن الحصول على تدفقات قوية جدًا من الضوء ، وبمساعدة المصادر الثانية ، كان من الممكن تحقيق كفاءة قصوى. بالمناسبة ، اليوم أكثر مصادر الضوء سطوعًا وقوة هي الليزر.

تستخدم مصادر الضوء في جميع مجالات حياة الإنسان. المتطلبات التي تنطبق على مصادر الضوء (الفنية والجمالية والاقتصادية) تعتمد بشكل مباشر على مجال التطبيق.

فكر في مصدر ضوء اصطناعي باستخدام مصباح كمثال.

المصباح هو مصدر ضوء اصطناعي ، وهو جهاز يعيد توزيع ضوء المصباح داخل زوايا صلبة كبيرة ، كما يوفر تركيزًا زاويًا لتدفق الضوء. نطاق المصابيح واسع جدًا ؛ يتم استخدامها للإضاءة وكإشارات. بالإضافة إلى ذلك ، غالبًا ما يتم استخدامها ببساطة كعناصر زخرفية.

هناك مصادر طبيعية أو طبيعية للضوء. هذه هي الشمس والنجوم والتفريغ الكهربائي في الغلاف الجوي (على سبيل المثال ، البرق). يعتبر القمر أيضًا مصدرًا للضوء ، وإن كان من الأصح تصنيفه على أنه عاكس للضوء ، لأنه لا ينبعث منه الضوء نفسه ، بل يعكس فقط أشعة الشمس التي تسقط عليه. توجد المصادر الطبيعية للضوء في الطبيعة بشكل مستقل عن الإنسان.

مصادر الضوء. مضخة الإنارة: 1 - جهات الاتصال ؛ 2 - أنبوب زجاجي مطلي بالفوسفور من الداخل ومملوء بغاز خامل. المصباح المتوهج: 1 - بالون ؛ 2 - خيوط 3 - حامل 4 - القاعدة. مصباح تفريغ الزئبق.

يمكن أن يكون القوس الكهربائي أيضًا مصدرًا للضوء.

لكن هناك العديد من مصادر الضوء التي خلقها الإنسان. هذه هي الأجسام والمواد والأجهزة التي يتم فيها تحويل الطاقة من أي نوع ، في ظل ظروف معينة اعتمادًا على الشخص ، إلى ضوء. أبسطها وأقدمها نار ، شعلة ، شعلة. في العالم القديم (مصر ، روما ، اليونان) ، كانت الأوعية المليئة بالدهون الحيوانية تستخدم كمصابيح. تم إنزال الفتيل (قطعة من الحبل أو قطعة قماش ملفوفة في حزمة) في الوعاء ، الذي كان مشبعًا بالدهون وحرق بشدة.

في وقت لاحق ، وحتى نهاية القرن التاسع عشر ، كانت الشموع ومصابيح الزيت والكيروسين وفوانيس الغاز بمثابة المصادر الرئيسية للضوء. نجا الكثير منهم (على سبيل المثال ، الشموع ومصابيح الكيروسين) حتى يومنا هذا. تعتمد كل مصادر الضوء هذه على احتراق المواد القابلة للاحتراق ، لذلك تسمى أيضًا حرارية. في مثل هذه المصادر ، ينبعث الضوء من أصغر جزيئات الكربون الصلبة المتوهجة. ناتج الضوء منخفض جدًا - حوالي 1 لومن / وات فقط (الحد النظري لمصدر الضوء الأبيض هو حوالي 250 لومن / وات).

كان أعظم اختراع في مجال الإضاءة هو ابتكار العالم الروسي أ. ن. لودين لمصباح كهربائي متوهج عام 1872. كان مصباح Lodygin عبارة عن وعاء زجاجي به قضيب من الكربون موضوعة بداخله ؛ تم إجلاء الهواء من السفينة. عندما يمر تيار كهربائي عبر القضيب ، يسخن القضيب ويبدأ في التوهج. في 1873-1874. أجرى A.N. Lodygin تجارب على الإضاءة الكهربائية للسفن والشركات والشوارع والمنازل. في عام 1879 ، ابتكر المخترع الأمريكي T. A. منذ عام 1909 ، بدأ استخدام المصابيح المتوهجة بسلك التنغستن المتعرج (خيوط) ، وبعد 3-4 سنوات بدأ صنع خيوط التنجستن على شكل حلزوني. في الوقت نفسه ، ظهرت المصابيح المتوهجة الأولى المملوءة بغاز خامل (الأرجون ، الكريبتون) ، مما زاد بشكل كبير من عمر الخدمة. منذ بداية القرن العشرين. تبدأ المصابيح المتوهجة الكهربائية ، نظرًا لاقتصادها وسهولة استخدامها ، في إزاحة مصادر الضوء الأخرى بسرعة وفي كل مكان بناءً على احتراق المواد القابلة للاحتراق. حاليًا ، أصبحت المصابيح المتوهجة أكثر مصادر الإضاءة شيوعًا.

جميع الأنواع العديدة من المصابيح المتوهجة (أكثر من 2000) تتكون من نفس الأجزاء ، تختلف في الحجم والشكل. يظهر في الشكل جهاز المصباح المتوهج النموذجي. داخل القارورة الزجاجية ، التي يتم تفريغ الهواء منها ، يتم تثبيت دوامة من سلك التنجستن (جسم الفتيل) على جذع زجاجي أو خزفي باستخدام حوامل مصنوعة من سلك الموليبدينوم. نهايات اللولب متصلة بالمدخلات. في عملية التجميع ، يتم ضخ الهواء من لمبة المصباح عبر الجذع ، وبعد ذلك يتم ملؤه بغاز خامل ويتم تخمير الجذع. للتركيب في خرطوشة والاتصال بشبكة كهربائية ، تم تجهيز المصباح بقاعدة تتصل بها المدخلات.

تتميز المصابيح المتوهجة بمجالات التطبيق (الإضاءة للأغراض العامة ، المصابيح الأمامية للسيارات ، الإسقاط ، الكشافات ، إلخ) ؛ وفقًا لشكل جسم التسخين (مع لولب مسطح ، ولولب مزدوج ، وما إلى ذلك) ؛ حسب حجم الدورق (مصغر ، صغير الحجم ، عادي ، كبير الحجم). على سبيل المثال ، في المصابيح المصغرة ، يكون طول المصباح أقل من 10 مم والقطر أقل من 6 مم ، في المصابيح كبيرة الحجم ، يصل طول المصباح إلى 175 مم أو أكثر ، والقطر أكثر من 80 مم. يتم تصنيع المصابيح المتوهجة لجهد كهربائي من كسور إلى مئات الفولتات ، بطاقة تصل إلى عشرات الكيلوات. تتراوح مدة خدمة المصابيح المتوهجة من 5 إلى 1000 ساعة ، وتعتمد كفاءة الإنارة على تصميم المصباح والجهد والطاقة ووقت الاحتراق وهي 10-35 لومن / وات.

في عام 1876 ، اخترع المهندس الروسي P.N Yablochkov مصباح قوس الكربون AC. يمثل هذا الاختراع بداية الاستخدام العملي للشحنة الكهربائية لأغراض الإضاءة. تم عرض نظام الإضاءة الكهربائية على التيار المتردد الذي أنشأه P.N. Yablochkov باستخدام مصابيح القوس - "الضوء الروسي" - في المعرض العالمي في باريس عام 1878 وحقق نجاحًا استثنائيًا ؛ وسرعان ما تم تأسيس شركات في فرنسا وبريطانيا والولايات المتحدة لاستخدامها.

ابتداء من الثلاثينيات. القرن ال 20 تكتسب مصادر ضوء تفريغ الغاز شعبية ، والتي تستخدم الإشعاع الذي يحدث أثناء التفريغ الكهربائي في غازات خاملة أو أبخرة من معادن مختلفة ، وخاصة الزئبق والصوديوم. تم صنع العينات الأولى من مصابيح الزئبق في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية في عام 1927 ، ومصابيح الصوديوم - في عام 1935.

مصادر ضوء تفريغ الغاز عبارة عن غلاف زجاجي أو خزفي أو معدني (مع نافذة شفافة) من شكل أسطواني أو كروي أو أي شكل آخر يحتوي على غاز ، وأحيانًا كمية معينة من بخار المعدن أو مواد أخرى. يتم لحام الأقطاب الكهربائية في الغلاف ، حيث يحدث تفريغ كهربائي.

الأكثر استخدامًا لإضاءة المباني والهياكل هي مصابيح الفلورسنت ، حيث يتم تحويل الأشعة فوق البنفسجية لتفريغ كهربائي في بخار الزئبق بمساعدة مادة خاصة - الفوسفور - إلى إشعاع مرئي ، أي إلى ضوء ، إشعاع. تكون كفاءة الإنارة أثناء عمر خدمة المصابيح الفلورية أكبر بعدة مرات من كفاءة المصابيح المتوهجة لنفس الغرض. من بين مصادر الضوء هذه ، مصابيح الفلورسنت الزئبقية هي الأكثر استخدامًا. يتكون هذا المصباح على شكل أنبوب زجاجي (انظر الشكل) مع طبقة فوسفورية مطبقة على سطحه الداخلي. يتم لحام أقطاب التنغستن الحلزونية في الأنبوب عند كلا الطرفين لإثارة تفريغ كهربائي. يتم إدخال قطرة من الزئبق وقليل من الغاز الخامل (الأرجون ، النيون ، إلخ) في الأنبوب ، مما يزيد من عمر الخدمة ويحسن ظروف حدوث التفريغ الكهربائي. عندما يتم توصيل المصباح بمصدر تيار متناوب ، ينشأ تيار كهربائي بين أقطاب المصباح ، مما يثير الوهج فوق البنفسجي لبخار الزئبق ، والذي بدوره يتسبب في توهج طبقة الفوسفور للمصباح. كفاءة الإنارة للمصابيح الفلورية تصل إلى 75-80 لومن / وات. تتراوح قوتهم من 4 إلى 200 واط. عمر الخدمة يتجاوز 10 آلاف ساعة ويبلغ طول المصابيح الفلورية من 130 إلى 2440 ملم. وفقًا لشكل الأنبوب ، توجد مصابيح مستقيمة ، على شكل حرف V ، على شكل W ، حلقي ، على شكل شمعة. تستخدم هذه المصابيح على نطاق واسع في غرف الإضاءة وآلات التصوير والإعلانات المضيئة وما إلى ذلك. تستخدم مصابيح الصوديوم بكفاءة إنارة تصل إلى 140 لومن / وات لإضاءة الطرق السريعة. تضاء الشوارع عادة بمصابيح زئبقية ذات خرج ضوئي من 80-95 لومن / وات. تتميز مصادر ضوء تفريغ الغاز ، بالإضافة إلى كفاءة الإضاءة العالية ، بالبساطة والموثوقية في التشغيل.

نوع جديد تمامًا من مصادر الضوء هو الليزر ، الذي ينتج أشعة ضوئية بتركيز حاد ، ومشرقة بشكل استثنائي وموحدة في اللون. ومستقبل الإضاءة يكمن في مصابيح LED.