《光源基础知识》课件

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1、光源基础知识培训2012年9月目录1光的定义2光的特性2.1波粒二象性2.2光的颜色（色温、显色性）什么是光？1、电磁波（电磁辐射）:电磁波是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动而产生的，是电磁场的一种运动形态。按照频率分类，从低频率到高频率，包括有无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线等等。只要是本身温度大于绝对零度的物体，都可以发射电磁辐射。什么是光？1.1电磁辐射危害电磁辐射危害。电磁污染已被公认为排在大气污染、水质污染、噪音污染之后的第四大公害。联合国人类环境大会将电磁辐射列入必须控制的主要污染物之一。电磁辐射危害人体的机

2、理主要是热效应、非热效应和积累效应等热效应：人体内70%以上是水，水分子受到电磁波辐射后相互摩擦，引起机体升温，从而影响到身体其他器官的正常工作。非热效应：人体的器官和组织都存在微弱的电磁场，它们是稳定和有序的，一旦受到外界电磁波的干扰，处于平衡状态的微弱电磁场即遭到破坏，人体正常循环机能会遭受破坏。累积效应：热效应和非热效应作用于人体后，对人体的伤害尚未来得及自我修复之前再次受到电磁波辐射的话，其伤害程度就会发生累积，久之会成为永久性病态或危及生命。对于长期接触电磁波辐射的群体，即使功率很小，频率很低，也会诱发想不到的病变，应引起警惕！1、波粒二象性波粒二象性（w

3、ave-particleduality）是指某物质同时具备波的特质及粒子的特质。它是量子力学中的一个重要概念。在经典力学中，研究对象总是被明确区分为两类：波和粒子。前者的典型例子是光，后者则组成了我们常说的“物质”。在光电效应中实验中，人们观察到将一束光线照射在某些金属上会在电路中产生一定的电流。根据波动理论，光强对应于它所携带的能量，因而强光一定能提供更强的能量将电子击出。然而事实与预期的恰巧相反。对于某些材料，即使一束微弱的蓝光也能产生电流，但是无论多么强的红光都无法在其中引出电流。1905年，爱因斯坦将其解释为量子化效应：电子被光子击出金属，每一个光子都带有一

4、部分能量E，这份能量对应于光的频率ν：E=hν，光束的颜色决定于光子的频率，而光强则决定于光子的数量。由于量子化效应，每个电子只能整份地接受光子的能量，因此，只有高频率的光子（蓝光，而非红光）才有能力将电子击出。光的特性2、光的颜色日光：在1664年，牛顿使一束自然日光通过棱镜，从而发现光束中包含组成彩虹的全部颜色。可见光谱的颜色实际上是连续光谱混合而成的。波长从380nm向780nm增加时，光的颜色从紫色开始，按蓝、绿、橙、红的顺序逐渐变化。光的特性光的三原色1860年，麦克斯韦用不同强度的红、绿、蓝三色光配出了从白光一直到各种颜色的光，奠定了光的三原色基础。光的

5、特性蓝色和黄色混合成白色蓝光LED的应用+YAG黄色荧光粉绿色和紫红色混合成白色红和青绿色混合成白色白光的其它组合光的特性色温概念：将一标准黑体加热(如白炽灯中的钨丝)，随着温度升高黑体的颜色开始沿着深红-浅红-橙-黄-白-蓝逐渐改变。当某光源发出的光的颜色与标准黑体处于某温度的颜色相同时，我们将黑体当时的绝对温度称为光源的色温，以绝对温度K来表示。光的特性色温低色温高10000K早晨的阳光（偏蓝的光）6000K中午的阳光5000K下午的阳光2000K黄昏的阳光（偏红的光）色温的变换色温越高，光色越偏蓝；色温越低，越偏红色。一天中的光色随时间变化而变化。自然

6、光光的特性色温的界定在曲线所包围的面积内包括了一切物理上能实现的所有颜色。在这当中，有一条弯曲的曲线，它代表各种温度下黑体辐射的x,y值的轨迹。X轴色度坐标相当于红基色的比例；Y轴色度坐标相当于绿基色的比例。舌形曲线代表单色光位置。同时，在此图中也准确的表示了颜色视觉的基本规律以及颜色混合的一般规律。xy00.10.20.30.40.50.60.70.800.10.20.30.40.50.60.70.90770580570560510520550530540500490480380wavelength(nm)60020000K10000K7000K5000K3

7、000K2000KAD65光的特性光的特性荧光灯常用色温光的特性色容差：人造光源与标称颜色容许偏差的程度，国家标准中规定了目标值，人造光源真正的色坐标点与目标点之间的距离。被照物体观察者GLS（连续光谱）显色性光源对物体本身颜色呈现的程度称为显色性，显色性高的光源对颜色表现较好，我们所见到的颜色也就接近物体本色，显色性低的光源对颜色再现较差，我们所见到的颜色偏差也较大。显色性用显色指数（Ra）表示。国际照明委员会CIE把太阳的显色指数定为100。光的特性光的特性显色性好的光源显色性差的光源光的特性不同显色指数比较光的特性显色性的原理显色性：人眼感觉物体的颜色与物