但像月亮表面、桌面等依靠它们反射外来光才能使人们看到它们,这样的反射物不能称为光源或者发光体。在我们的日常生活中离不开可见光的光源。可见光以及不可见光的光源还被广泛地应用到工农业、医学和
国防现代化等方面。
能够自己发光而且正在发光的物体叫光源。光源可以分为
自然光源(天然光源)和
人造光源。此外,根据
光的传播方向,光源可分为
点光源和平行光源。
第一类是
热效应产生的光。
太阳光就是很好的例子,此外蜡烛等物品也都一样,此类光随着温度的变化会改变颜色。
第二类原子
跃迁发光。
荧光灯灯管内壁涂抹的荧光物质被电磁波能量激发而产生光。此外霓虹灯的原理也是一样。原子发光具有独自的
特征谱线。科学家经常利用这个原理鉴别元素种类。
第三类是物质内部
带电粒子加速运动时所产生的光。如,
同步加速器(synchrotron)工作时发出的
同步辐射光,同时携带有强大的能量。另外,原子炉(
核反应堆)发出的
淡蓝色微光(
切伦科夫辐射)也属于这种。所谓的“切伦科夫辐射”,就是指带电粒子在介质中的速度可能超过介质中的光速,在这种情况下会发生辐射,类似于“
音爆”。
1879年,美国的T.A.爱迪生发明了具有实用价值的
碳丝白炽灯,使人类从漫长的
火光照明进入
电气照明时代。1907年采用
拉制的
钨丝作为白炽体。1912年,美国的I.朗缪尔等人对充气白炽灯进行研究,提高了白炽灯的
发光效率并延长了寿命,扩大了白炽灯
应用范围。
1938年,欧洲和美国研制出
荧光灯,发光效率和寿命均为白炽灯的3倍以上,这是电光源技术的一大突破。
1940年代
高压汞灯进入实用阶段。1950年代末,体积和
光衰极小的
卤钨灯问世,改变了热辐射光源技术进展滞缓的状态,这是电光源技术的又一重大突破。1960年代开发了
金属卤化物灯和
高压钠灯,其发光效率远高于高压汞灯。1980年代出现了细管径紧凑型节能荧光灯、小功率高压钠灯和小功率金属卤化物灯,使电光源进入了小型化、节能化和电子化的新时期。
电光源的发明促进了电力装置的建设。电光源的转换效率高,电能供给稳定,控制和使用方便,安全可靠,并可方便地用仪器、仪表计数耗能,故在其问世后一百多年中,很快得到了普及。它不仅成为人类日常生活的
必需品,而且在工业、农业、
交通运输以及国防和
科学研究中,都发挥着重要作用。研制、开发和推广应用节能型电光源已引起人们的高度重视。
照明光源是以照明为目的,辐射出主要为人眼视觉的
可见光谱(波长380~780nm)的电光源。其规格品种繁多,功率从0.1W到20kW,产量占电光源
总产量的95%以上。照明光源品种很多,按发光形式分为
热辐射光源、
气体放电光源和
电致发光光源3类。
1.
热辐射光源:电流流经导电物体,使之在高温下辐射光能的光源。包括白炽灯和卤钨灯两种。
2.
气体放电光源:电流流经气体或金属蒸气,使之产生气体放电而发光的光源。气体放电有
弧光放电和
辉光放电两种,
放电电压有
低气压、
高气压和超高气压3种。弧光放电光源包括:荧光灯、低压钠灯等低气压
气体放电灯,高压汞灯、高压钠灯、金属卤化物灯等高强度气体
放电灯,
超高压汞灯等超
高压气体放电灯,以及碳弧灯、
氙灯、某些
光谱光源等放电气压跨度较大的气体放电灯。辉光放电光源包括利用负辉区辉光放电的
辉光指示光源和利用正柱区辉光放电的霓虹灯,二者均为低气压放电灯;此外还包括某些光谱光源。
3.电致发光光源:在电场作用下,使固体物质发光的光源。它将电能直接转变为光能。包括
场致发光光源和
发光二极管两种。