Mga mapagkukunan ng optical radiation

Ang mga mapagkukunan ng optical radiation (sa madaling salita, mga mapagkukunan ng liwanag) ay maraming natural na bagay, pati na rin ang mga artipisyal na nilikha na mga aparato kung saan ang ilang mga uri ng enerhiya ay na-convert sa enerhiya. electromagnetic radiation na may wavelength na 10 nm hanggang 1 mm.

Sa kalikasan, ang mga naturang mapagkukunan, na matagal nang kilala sa atin, ay: ang araw, mga bituin, kidlat, atbp. Tulad ng para sa mga artipisyal na mapagkukunan, depende sa kung anong proseso ang humahantong sa paglitaw ng radiation, kung ito ay pinilit o kusang-loob, ito ay isang posibilidad para sa pagpili ng magkakaugnay at hindi magkakaugnay na pinagmumulan ng optical radiation.

Magkakaugnay at hindi magkakaugnay na radiation

Mga laser sumangguni sa mga pinagmumulan ng magkakaugnay na optical radiation. Ang kanilang spectral intensity ay napakataas, ang radiation ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang mataas na antas ng directionality, ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng monochromaticity, iyon ay, ang wavelength ng naturang radiation ay pare-pareho.

Ang karamihan sa mga pinagmumulan ng optical radiation ay hindi magkakaugnay na mga mapagkukunan, ang radiation na kung saan ay ang resulta ng superposisyon ng isang malaking bilang ng mga electromagnetic wave na ibinubuga ng isang pangkat ng maraming elementarya na naglalabas.

Ang mga artipisyal na pinagmumulan ng optical incoherent radiation ay maaaring mauri ayon sa uri ng radiation, ayon sa uri ng enerhiya na na-convert sa radiation, ayon sa paraan ng pag-convert ng enerhiya na ito sa liwanag, ayon sa layunin ng pinagmulan, ayon sa pag-aari ng isang ilang bahagi ng spectrum (infrared, nakikita o ultraviolet), depende sa uri ng konstruksiyon, paraan ng paggamit, atbp.

Mga parameter ng ilaw

Ang optical radiation ay may sariling liwanag o mga katangian ng enerhiya. Kasama sa mga katangian ng photometric ang: radiant flux, luminous flux, light intensity, brightness, luminance, atbp. Ang patuloy na mga pinagmumulan ng spectrum ay nakikilala sa pamamagitan ng kanilang liwanag o temperatura ng kulay.

Minsan mahalagang malaman ang pag-iilaw na ginawa ng pinagmulan, o ilang hindi karaniwang katangian, halimbawa photon flux. Ang mga pinagmumulan ng pulso ay may tiyak na tagal at hugis ng naglalabas na pulso.

Tinutukoy ng maliwanag na kahusayan, o spectral na kahusayan, kung gaano kahusay ang enerhiya na inihatid sa pinagmulan ay na-convert sa liwanag. Ang mga teknikal na katangian, tulad ng lakas ng pag-input at enerhiya, mga sukat ng makinang na katawan, paglaban sa radiation, pamamahagi ng liwanag sa espasyo at buhay ng serbisyo, ay nagpapakilala sa mga artipisyal na pinagmumulan ng optical radiation.

Ang mga pinagmumulan ng optical radiation ay maaaring thermal na may equilibrium heated luminous body sa isang condensed state, pati na rin luminescent na may non-uniformly excited body sa anumang pinagsama-samang estado. Ang isang espesyal na uri ay mga mapagkukunan ng plasma, ang likas na katangian ng radiation kung saan nakasalalay sa mga parameter ng plasma at ang spectral interval, at dito ang radiation ay maaaring maging thermal o luminescent.

Ang mga thermal na mapagkukunan ng optical radiation ay nakikilala sa pamamagitan ng isang tuluy-tuloy na spectrum, ang kanilang mga katangian ng enerhiya ay sumusunod sa mga batas ng thermal radiation, kung saan ang mga pangunahing parameter ay ang temperatura at ang emissivity ng isang makinang na katawan.

Sa isang kadahilanan na 1, ang radiation ay katumbas ng radiation ng isang ganap na itim na katawan malapit sa Araw na may temperatura na 6000 K. Ang mga artipisyal na pinagmumulan ng init ay pinainit ng electric current o ng enerhiya ng isang kemikal na reaksyon ng pagkasunog.

Ang apoy kapag nasusunog ang isang gas, likido o solid na nasusunog na substansiya ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang tuluy-tuloy na spectrum ng radiation na may temperatura na umaabot sa 3000 K dahil sa pagkakaroon ng solid filament microparticle. Kung ang mga naturang particle ay wala, ang spectrum ay magiging banded o linear, tipikal ng mga gaseous combustion na produkto o mga kemikal na sadyang ipinapasok sa apoy para sa spectral analysis.

Disenyo at aplikasyon ng mga pinagmumulan ng init

Ang mga signaling o lighting pyrotechnics, tulad ng mga rocket, paputok, atbp., ay naglalaman ng mga naka-compress na komposisyon na naglalaman ng mga nasusunog na substance na may oxidizer. Ang mga pinagmumulan ng infrared radiation ay karaniwang mga ceramic o metal na katawan na may iba't ibang laki at hugis na pinainit ng apoy o ng catalytic combustion ng gas.

Ang mga electric emitter ng infrared spectrum ay may mga tungsten o nichrome spiral, pinainit sa pamamagitan ng pagpasa ng isang kasalukuyang sa kanila at inilagay sa mga heat-resistant sheaths, o agad na ginawa sa anyo ng mga spiral, rod, strips, tubes, atbp. — mula sa mga refractory metal at alloy, o iba pang komposisyon: graphite, metal oxides, refractory carbide. Ang mga naglalabas ng ganitong uri ay ginagamit para sa pagpainit ng espasyo, sa iba't ibang pag-aaral at sa pang-industriya na paggamot sa init ng mga materyales.

Para sa infrared spectroscopy, ginagamit ang mga reference emitter sa anyo ng mga rod, tulad ng Nernst pin at Globar, na nailalarawan sa pamamagitan ng isang matatag na pagdepende ng emissivity sa temperatura sa infrared na bahagi ng spectrum.

Ang metrological measurements ay kinabibilangan ng pag-aaral ng mga emisyon mula sa absolute blackbody models kung saan ang equilibrium emissivity ay nakasalalay sa temperatura; Ang ganitong modelo ay isang lukab na pinainit sa temperatura hanggang sa 3000 K, na gawa sa refractory material ng isang tiyak na hugis na may maliit na pasukan.

Ang mga maliwanag na lampara ay ang pinakasikat na pinagmumulan ng init ng radiation sa nakikitang spectrum ngayon. Ginagamit ang mga ito para sa layunin ng pag-iilaw, pagbibigay ng senyas, sa mga projector, projector, bilang karagdagan, kumikilos sila bilang mga pamantayan sa photometry at pyrometry.

Mayroong higit sa 500 karaniwang laki ng mga lamp na maliwanag na maliwanag sa merkado ngayon, mula sa maliit hanggang sa makapangyarihang mga lamp ng floodlight. Ang katawan ng filament ay karaniwang ginagawa sa anyo ng isang tungsten filament o spiral at nakapaloob sa isang glass flask na puno ng isang inert gas o vacuum. Ang buhay ng serbisyo ng naturang lampara ay karaniwang nagtatapos kapag ang filament ay nasunog.

Ang mga lamp na maliwanag na maliwanag ay halogen, pagkatapos ang bombilya ay puno ng xenon na may pagdaragdag ng yodo o pabagu-bago ng mga compound ng bromine, na nagbibigay ng reverse transfer ng vaporized tungsten mula sa bombilya - pabalik sa filament body. Ang ganitong mga lamp ay maaaring tumagal ng hanggang 2000 oras.

Ang tungsten filament ay naka-mount dito sa loob ng isang quartz tube na pinainit upang mapanatili ang halogen cycle. Gumagana ang mga lamp na ito sa thermography at xerography at matatagpuan halos kahit saan na pinaglilingkuran ng mga ordinaryong incandescent lamp.

Sa mga electric light lamp, ang pinagmumulan ng optical radiation ay ang electrode, o sa halip, ang incandescent region ng cathode sa panahon ng arc discharge sa isang argon-filled lamp bulb o sa labas.

Mga pinagmumulan ng fluorescent

Sa mga luminescent na pinagmumulan ng optical radiation, ang mga gas o phosphor ay nasasabik sa daloy ng mga photon, electron o iba pang mga particle o sa pamamagitan ng direktang pagkilos ng isang electric field, na sa ilalim ng mga sitwasyong ito ay nagiging pinagmumulan ng liwanag. Ang spectrum ng paglabas at mga optical na parameter ay tinutukoy ng mga katangian ng mga phosphor, pati na rin ng enerhiya ng paggulo, lakas ng electric field, atbp.

Ang isa sa mga pinakakaraniwang uri ng luminescence ay ang photoluminescence, kung saan nakikita ang radiation spectrum ng pangunahing pinagmumulan. Ang ultraviolet radiation ng discharge ay nahuhulog sa phosphor layer, at ang phosphor sa ilalim ng mga kondisyong ito ay naglalabas ng nakikitang liwanag at malapit sa ultraviolet light.

Ang mga energy-saving lamp ay simpleng compact fluorescent lamp batay sa epektong ito. Ang nasabing 20 W lamp ay nagbibigay ng maliwanag na flux na katumbas ng maliwanag na flux ng isang 100 W na incandescent lamp.

Ang mga screen ng tubo ng cathode-ray ay mga cathodoluminescent na pinagmumulan ng optical radiation. Ang phosphor coated screen ay nasasabik sa pamamagitan ng isang sinag ng mga electron na lumilipad patungo dito.

Ginagamit ng mga LED ang prinsipyo ng iniksyon na electroluminescence sa mga semiconductor. Ang mga optical radiation source na ito ay ginawa bilang mga discrete na produkto na may optical elements. Ginagamit ang mga ito para sa indikasyon, pagbibigay ng senyas, pag-iilaw.

Ang optical emission sa panahon ng radioluminescence ay nasasabik ng pagkilos ng mga nabubulok na isotopes.

Ang Chemiluminescence ay ang conversion sa liwanag ng enerhiya ng mga reaksiyong kemikal (tingnan din mga uri ng luminescence).

Ang mga kislap ng liwanag sa mga scintillator na nasasabik ng mabilis na mga particle, lumilipas na radiation, at Vavilov-Cherenkov radiation ay ginagamit upang makita ang gumagalaw na mga particle na may charge.

Plasma

Ang mga pinagmumulan ng plasma ng optical radiation ay nakikilala sa pamamagitan ng isang linear o tuloy-tuloy na spectrum, pati na rin ang mga katangian ng enerhiya na nakasalalay sa temperatura at presyon ng plasma, na nagaganap sa isang electric discharge o sa ibang paraan ng produksyon ng plasma.

Ang mga parameter ng radiation ay nag-iiba sa isang malawak na hanay, depende sa kapangyarihan ng pag-input at ang komposisyon ng sangkap (tingnan din mga lamp na naglalabas ng gas, plasma). Ang mga parameter ay limitado sa pamamagitan ng kapangyarihan at materyal na paglaban. Ang mga pinagmumulan ng pulse na plasma ay may mas mataas na mga parameter kaysa sa mga tuluy-tuloy.