我们的生活离不开光,那么你了解光的发展吗??

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我们的生活离不开光,那么你了解光的发展吗??

2023-03-13 16:07| 来源: 网络整理| 查看: 265

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这个是全球的灯光图,看起来是不是十分的美丽?如今社会,灯光已经成为了人们不可或缺的一部分,那么光是怎么来的呢?我们一起来看一下。

光源的发展史:

照明的最佳光源是太阳光。太阳以可见的光谱提供光线,千百年来,人们的眼睛已经熟悉了这种光谱。现在人类已经开始重视对日光源的应用,一些创新的技术如侧窗、天窗、光栅板和光线管道等,可将日光引入大楼内部,作为主要的照明光源。

人工光源分物理光源与电光源

物理光源主要是从人工取火开始,人工取火是一件意义十分重大的发明。恩格斯说:“就世界性的解放作用而言,摩擦生火还是超过了蒸汽机,因为摩擦生火第一次使人支配了一种自然力,从而最终把人同动物界分开”(《马恩选集》第3卷154页)。从这儿可以看出照明对人类的文明的意义有多么重大。

钻木取火是最古老的取火方法,据说是在上古时期,西方荒远的地方有一个遂明国,终年暗无天日,唯一靠一棵大树闪闪发光照明全国。后来一个聪明的人发现,是一些形状象鹗的长脚爪、黑脊背、白肚子的大鸟在啄树干,一啄的顷间便放射出灿烂的火光。这人反复思绪,就用树支试钻,不一会就发热冒烟而后起火,从此,真正的火就产生了,遂明国也变成了光明的国度。人们为了感谢这位钻木取火的发明者,就称他为“燧人”。

1879年,爱迪生最先成功发明的是白炽灯。现代的白炽灯是将电流通过一小圈钨丝,使钨丝受热而发亮。白炽灯是照明领域最成功的产品。目前在几乎所有家用照明应用中占主导地位。然而由于白炽灯只能将约二十分之一的电能转化为光能,它的效率很低。

托马斯爱迪生为了设计这种新发明以替代旧有的煤没灯以及汽灯,他和他的同事们试用了上千种不同质料的灯丝,同时也把原设计做了上千次的个性在1879年的一次实验中,他们终于获得了成功。他们在一个抽掉了空气的灯光中放入一段碳化的棉线做灯丝,结蛤洒泡连续发光13小后灯丝才被烧断。现代灯泡使用的是更为耐久的用钨做的灯。

首先说人肉眼可见的光:

人眼只是对整个电磁波谱中的极小一部分敏感。可见光只组成了整个电磁波谱的一小部分。常用的不可见光有红外线(波长大于760nm),紫外线(波长小于380nm),x射线及远红外线等。因为这个原因我们实际上只看到了我们身边东西的一小部分。想想做一个类比,只能听到钢琴上的一个键或者管弦乐队演奏的中音C两边的很少一部分。这就指出了我们只用眼睛或光学望远镜看到的整个宇宙的部分的多少。

可见光和辐射:

光是电磁波辐射到人的眼睛,经视觉神经转换为光线,即能被肉眼看见的那部份光谱。这类射线的波长范围在360到780nm之间,仅仅是电磁辐射频谱非常小的一部分。

光与眼的关系:

光是电磁辐射的一种形式,而可见光仅仅是电磁辐射中的一小部分,其亮度和颜色能够被人眼所感知到。光就是人眼能够感知到的电磁辐射,其波长范围大约在380 nm至780 nm。可见辐射的光谱范围没有非常精确的界限,因为视网膜接收到的辐射功率以及观测者的视觉灵敏度存在一定的影响。

眼睛是一种光学系统,能够在视网膜上产生图像。它由各种不同的部分组成,包括角膜、水状体、虹膜、晶状体以及玻璃体等,使眼睛能够针对以105系数变化的照明水平简单而快速地做出反应。眼睛能够感知的最小照度为10-12勒克斯(相当于夜空中黯淡的星光)。

为了能够感知到光,人眼中包含了两种感光器:

* 锥状细胞使我们能够看到各种颜色(”明视觉”),波长555 nm的黄绿光谱区域,其灵敏度最高(天然光曲线V (l))。

* 灵敏度极高的杆状细胞使我们看到的是黑白的画面(”夜间视觉”),在波长l = 507 nm的绿光光谱区域,其灵敏度最高(夜间视觉曲线V’ (l))。

光的波长

描述 光的波长范围

紫外线辐射 – C (UV-C) 100 – 280 nm

紫外线辐射 – B (UV-B) 280 – 315 nm

紫外线辐射 – A (UV-A) 315 – 380 nm

可见光 380 – 780 nm

红外线 A (IR-A) 780 nm – 1.4 μm

红外线 B (IR-B) 1.4 – 3 μm

红外线 C (IR-C) 3 μm – 1 mm

如何看到图像:

光照到物体,物体反映在视网膜上,传到脑中大脑把图像处理后靠神经元细胞传递回视网膜。

这样,光才反射出了各种各样的物体,让我们的世界变得多姿多彩。

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