Источники света — это устройства или объекты, способные излучать электромагнитные волны в видимом для человеческого глаза диапазоне. Их основная функция — создание искусственного освещения, которое стало неотъемлемой частью современной жизни.
Эволюция источников света: от древности до наших дней
История искусственного освещения началась с открытия и использования огня древним человеком. Этот примитивный, но революционный источник стал основой для дальнейших изобретений. Со временем люди научились создавать более эффективные и долговечные светильники: факелы, пропитанные животными жирами и воском, а позже — масляные и сальные лампы. Значительный скачок произошел в XIX веке с появлением стеариновых и парафиновых свечей, а также усовершенствованных керосиновых ламп. К концу столетия в обиход вошли газовые светильники с калильными колпачками, которые давали более яркий и стабильный свет.
Настоящая революция в освещении связана с электричеством. Ее предпосылкой стало открытие В. В. Петровым в 1802 году явления электрической дуги. Первым практически применимым электрическим источником стала знаменитая «свеча Яблочкова», созданная Павлом Яблочковым в 1876 году. В 1872 году Александр Лодыгин изобрел первую электрическую лампу накаливания, а позже усовершенствовал ее, использовав более тугоплавкую и долговечную вольфрамовую нить. Прорывом в энергоэффективности стало открытие С. И. Вавиловым в 1931 году принципа фотолюминесценции, что привело к созданию и массовому производству люминесцентных ламп к 1938 году. Современные разработки сосредоточены на повышении экономичности, светоотдачи (КПД) и экологической безопасности осветительных приборов.
Классификация современных электрических источников света
Современные электрические источники света можно разделить на несколько ключевых категорий, каждая из которых имеет свои принципы работы и области применения.
1. Лампы накаливания
Принцип их действия основан на тепловом излучении: электрический ток раскаляет вольфрамовую нить до температуры, при которой она начинает ярко светиться. Они делятся на вакуумные (пустотные) и газонаполненные (обычно аргон или криптон). Несмотря на невысокий КПД, они до сих пор находят применение в бытовом, декоративном и сигнальном освещении благодаря простоте конструкции и приятному спектру света.
2. Газоразрядные лампы
Свечение в этих лампах возникает в результате электрического разряда в газовой среде или парах металлов. Этот обширный класс включает несколько типов:
- Газосветные лампы: используют свечение самого газа (неона, аргона и др.) и широко применяются в световой рекламе, сигнализации и декоративной подсветке.
- Лампы дугового разряда: работают при разном давлении паров металлов (ртути, натрия). К ним относятся, например, мощные ртутные лампы высокого давления, используемые для уличного освещения, и натриевые лампы, дающие характерный желтый свет.
- Импульсные лампы: создают кратковременные, но очень яркие вспышки света, что незаменимо в фотосъемке и стробоскопических исследованиях.
3. Люминесцентные лампы
Это разновидность газоразрядных ламп, где видимый свет создается не самим разрядом, а слоем специального вещества — люминофора, который нанесен на внутренние стенки колбы. Ультрафиолетовое излучение газового разряда заставляет люминофор светиться. Такие лампы гораздо экономичнее ламп накаливания и используются для общего освещения помещений, в световой рекламе и для создания искусственного дневного света.
4. Электродосветные лампы
К этому типу относятся мощные дуговые лампы с различными электродами (угольными, вольфрамовыми, металлическими) и газовым наполнением. Они создают очень интенсивный световой поток и применяются в основном в профессиональной сфере: в прожекторах, проекционных аппаратах и другом оптическом оборудовании.
