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光源基础知识(共82张PPT)可修改文字

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高压汞灯:404.7,435.8,546.1,578nm 四条汞的 特征谱线。
灯丝光谱
自镇流高压汞灯:四条汞的 特征谱线+灯丝 光谱,增加了红光成分
荧光粉作用:一般涂敷发红光的荧光粉,将发出的紫 外线转换为红色可见光,提高光通和显色
指数,降低色温。
备注:1大气压=760mmHg=760乇=1000mbar=101325Pa=0.1MPa
高光效钠灯:
充氙气压力25~30乇提高 到250~360乇后:
光效提高10%以上; 流明维持率提高;
寿命延长; 启动困难一些。
高光效钠灯
标准钠灯
高光效钠灯的 电弧管有辅助 启动线
标准钠灯的电 弧管没有辅助 启动线
高压钠灯类别:按结构分类
双管钠灯:
寿命提高80%
光通下降3% 热启动性能提高
双管钠灯
普通钠灯
高压钠灯类别:
按泡壳涂粉分类:清光,涂粉(漫反射用)。
按灯头分类:E39,E40;E26,E27。
按额定功率分类。
金属卤化物灯类别:
石英金卤灯:
钪钠系列;
稀土系列; 钠铊铟系列;
彩卤灯系列。
陶瓷金卤灯。
石英金卤灯是在高压汞灯的基础上,添加金属卤化
物而制成。 由于所添加的金属卤化物的金属元素
电离电位和激发电位都低于汞原子, 所以 发光光谱主要以金属卤化物中的金属为主。
所以:
高压钠灯外玻壳一般抽真空,使电弧管各部位温度不
均匀,而且不受环境温度影响。
高压汞灯外泡壳充氮气(自镇流充灯泡氩),氮气一 方面散热,另一方面气体循环,使电弧管放电腔各部位温度 更加均匀。
• 普通照明金属卤化物灯结构:
高纯氮 填充气

新版苏教版科学-1光源-五年级上册PPT课件

新版苏教版科学-1光源-五年级上册PPT课件

图片种发光物体有什么不同?哪些可称为光源?
图片种发光物体有什么不同?哪些可称为光源?
图片种发光物体有什么不同?哪些可称为光源?
图片种发光物体有什么不同?哪些可称为光源?
图片种发光物体有什么不同?哪些可称为光源?
自然光源
生物光源
人造光源
月亮是不是光源?
要判断一个物体是不是光源,就要判断它自身是否能发光。 月亮的光是反射的太阳光,而月亮本身不会发光,所以月亮不是光 源。
苏教版科学五年级上册
白天,阳光照亮大地
夜晚,灯光和烛火给我们带来光明。
太阳、开启的电灯、点燃的蜡烛都是光源,它们能自己发光。
太阳、开启的电灯、点燃的蜡烛都是光源,它们能自己发光。
通常我们把哪些自身能发光的物体称为光源。太阳是最重要的光源。
能够发光的物体
叫做光源。
气泡图
下图是怎样表现大脑功能的?
鱼骨图
用鱼骨图把人类对地球的认识历程展现出来。
用鱼骨图把人类对地球 的认识历程展现出来。 人类在不同阶段对 地球的认识
天圆地方 地球是个球体 地球引力 地球内部分层 地球板块漂移 ……
概念图
因果关系图
认识人工智能
人工智能是一门模拟、延伸和扩展人类大脑功能的新技 术。开发 出的智能机器人不同于完成重复任务的简单机器人, 在被植入学习程 序后,智能机器人可以模拟人类的思维,拥有 一定的发现问题和解决 问题的能力。
A.人眼可以发射光,经过物体反射回来后看见物体 B.人眼在任何情况下都可以看见物体 C.人眼接受物体反射的光,看见物体
学科学 爱科学
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苏教版科学五年级上册
学习图形表征
科学家一直在用多种方法研究大脑,脑科学的研究成果为学 习科 学打下了基础。例如,脑科学发现了神经之间的联结方式, 学习科学 在此基础上提出,利用图形表征是建立知识网络的有效 方法,如气泡 图、概念图、鱼骨图等。

《光源、光功率使用》课件

《光源、光功率使用》课件
注意事项
使用光功率计时应避免强光源的直接照射,以免损坏光功率计的接收 器;同时,要保持光析:照明工程中的光功率控制
01
了解照明工程中的光功率控制的意义
在照明工程中,合理控制光功率能够实现节能减排、提高照明质量等目
标。
02
光功率控制的方法
通过选择合适的光源和灯具,以及调整照明系统的亮度和色温等方式来
光学仪器中的应用
显微镜
显微镜需要适当的光源和光功率 来提供足够的照明,以便观察细
微的结构和特征。
望远镜
望远镜需要高亮度的光源来捕捉 远处的目标,同时需要控制光功
率以避免过度曝光。
光学仪器辅助设备
在光学仪器辅助设备中,如光度 计、色度计等,光源和光功率的 选择直接影响测量结果的准确性
和可靠性。
04
02
光功率及其测量
光功率的定义与单位
总结词
光功率是描述光辐射强度的物理量,其单位是瓦特(W)。
详细描述
光功率是指单位时间内光源发出的光能量,其单位是瓦特( W),简称瓦。在物理学中,光功率的单位也可以用焦耳(J )表示,但更常用的是瓦特。
光功率的测量方法
总结词
光功率的测量方法主要有两种,分别是光电效应法和热辐射法。
详细描述
光电效应法是利用光电效应原理,通过测量光电流的大小来计算光功率。这种方法精度高,适用于各 种波长的光测量。热辐射法则是通过测量光热辐射引起的温度变化来计算光功率,适用于中低光功率 的测量。
光功率计的使用与维护
总结词
正确使用和维护光功率计是确保测量准 确性和延长仪器寿命的关键。
VS
详细描述
使用光功率计时,应确保测量环境清洁、 无尘埃和烟雾,避免阳光、强光源等干扰 因素。同时,要定期进行校准和检查,以 确保测量准确性。在维护方面,应保持仪 器表面清洁,避免碰撞和剧烈振动,并定 期检查电池或电源的供电情况。

光源和光发射机PPT课件

光源和光发射机PPT课件

m
(c)纵模共振光谱
Z=x
m
(c)半导体激光器的输出光谱
22
图4.2.6 光在法布里珀罗(F-P) 谐振腔中的干涉
M1
反 射 镜
M2
Aa



B
b
R1
L
R2
(a) 反射波干涉
m 1
m2
相1


m6

I
驻波
(b) 只有特定波长的驻波 允许在谐振腔内存在
vf
反射系数
R 0.8 R 0.4
vm
v vm1 vm vm1
M1
反 射 镜
M2
Aa



B
b
R1
L
R2
反射波ห้องสมุดไป่ตู้互干涉
18
Fabry(1867~1945) Perot(1863~1925) 法国物理学家
19
法布里-珀罗(FabryPerot)光学谐振器
反射波相互干涉
M1
反 射 镜
M2
Aa



B
b
R1
L
R2
镀有反射镜面的光学谐振腔只有在特定的频率内 能够储存能量,这种谐振腔就叫做法布里-珀罗 (Fabry-Perot)光学谐振器。
g
通常发射多个纵模的光
0
频率
半导体激光器的增益频谱 g() 相当宽(约10 THz),在 F-P 谐振
腔内同时存在着许多纵模,但只有接近增益峰的纵模变成主模。
在理想条件下,其它纵模不应该达到阈值,因为它们的增益总是比 主模小。实际上,增益差相当小,主模两边相邻的一、二个模与主 模一起携带着激光器的大部分功率。这种激光器就称作多模半导体 激光器。

光源基础PPT课件

光源基础PPT课件
4
直管荧光灯
T10
•最常用的直管荧光灯
三基色
•高显色指数 •超长寿命 •极佳的流明维持率
MZ-3/1-00
T8
•较之T10更节能 •迅速成为办公室照明的首选
T5
•最前沿的荧光灯技术 •高效且超细
环管
•受欢迎的家庭光源 •应用于吸顶灯具
1
T10特点与优势
•绕丝灯丝设计 – 长寿命,市场上可见的最长寿T10管达
经济
高档
•迷你光源可匹配小型灯具 •3000-6000小时寿命 - 日均使
用9小时,可使用1-2年
•开放式和封闭式两种 - 封闭式
隔离紫外线输出
•光束角 - 窄光束至宽光束一应俱

应用
• 零售店 - 展示照明
• 酒店/餐厅 - 展示
• 厨房,卧室, & 起居室
5
特点
NVC MR产品
实心 锰/镍针角 - 防断裂
9000小时。可使最终客户降低采购成本
•高效 - T10 管使用荧光粉,使其比白炽灯及卤钨灯有更
高的流明输出-- 同样能量消耗,更多光亮输出
•高流明维持率 - T10 灯管流明维持率更高
应用
• 日光色 (54 系列) - 办公室,体育馆,学校,车间,仓库
, 居室
• 冷白色 (33 系列) - 百货商店,超市,办公室
一体式节能灯
•可直接替代白炽灯,无须特殊 灯具
•寿命长达12000小时 •装饰泡 - 梨形,烛形,球形,
子弹头
无极灯
•独特的无电极技术
插拔式节能灯
•需专门的灯具及镇流器 •2针 (电感) 及 4针 (电子) •单U,双U及3U
2D
•插拔式灯管提供优异的光通分布

光源课件PPT

光源课件PPT
新技术
随着科技的不断进步,新型照明技术 如光子晶体、纳米光子学等不断涌现 ,为照明领域带来了革命性的变化。
智能照明系统的研究与应用
1 2 3
智能控制
智能照明系统能够实现远程控制、定时开关、光 线感应等功能,提高照明效果和节能效果。
健康照明
智能照明系统能够根据人的生理需求和心理需求 ,调节光照强度、色温等参数,创造舒适的光环 境,有益于人的身心健康。
艺术化照明
智能照明系统能够实现动态、可编程的光照效果 ,为城市夜景、室内装饰等领域带来更多的艺术 性和创意性。
05
光源的选用与维护
光源的选择原则与技巧
原则
根据使用场景选择合适的光源类型, 如室内照明、室外照明、装饰照明等 。同时要考虑光源的色温、照度、显 色指数等参数,以满足实际需求。
技巧
选择高效节能的光源,如LED灯,可 降低能源消耗和运营成本。同时要考 虑光源的寿命和维护成本,选择可靠 稳定的光源品牌和型号。
投影仪
利用光源将图像投射到屏幕上,用于 家庭影院、会议和教学等领域。
医疗领域
手术灯
提供无影、高亮度的手术 照明,确保手术过程中的 视线清晰。
诊断仪器
如荧光显微镜、内窥镜等 医疗设备,需要特定波长 的光源进行照明。
光疗
利用特定波长的光线治疗 某些疾病,如紫外线治疗 银屑病等。
科研领域
科学研究
光源在物理、化学、生物学等领 域的研究中发挥着重要作用,如
ห้องสมุดไป่ตู้源的安装与使用注意事项
安装
根据不同的使用场景和灯具类型,选择合适的安装方式和位置,确保安全牢固。同时要注意灯具的接线和开关等 细节问题,避免出现安全隐患。
使用
使用过程中要注意避免过度发热和触电等安全问题。同时要根据实际需求调整光源的亮度和色温等参数,避免对 眼睛造成伤害。

科学《光源》课件


自然光源是大自然中不被人类掌控与操作、 没有经过加工和改良的光源。 人造光源是随着人类文明的进步、科技的发 展而人工制造出来的光源。
探索 点燃蜡烛,观察蜡烛燃烧发光的过程
要求:动手点燃一支蜡烛,并且仔细观察蜡烛的燃 烧发光的过程,想一想蜡烛究竟是怎样发光的。
通过观察燃烧的蜡烛,想一想蜡烛是怎样发 光的?你有什么发现?
光源的概念一定是自己能 发光的物体才叫光源,自 己不能自行发光的物体不 能称之为光源。
怎样辨别哪些是光源?图片中发光的物 体是光源吗?
摩天大楼的玻璃是反射 的太阳光,这个不算光 源,因为摩天大楼反射 的太阳光来自于太阳, 而并不是摩天大楼自己 会发光。
月光照在水面上,水面上波光粼粼的,这也不是光源 。首先月亮不是光源,因为月亮本身不发光,他只是 反射太阳的光。月光洒在水面上,水面上波光粼粼的 ,水面也不是光源,因为水面本身不发光,他只是反 射月光,所以月亮和水面都不是光源。
它们是光源吗?
科学知识
有的光源是自然界本来就存在的,我 们称之为自然光源,还有一些是人们制造 出来的,我们称之为人造光源。
探索
自然光源有恒星(包括太阳)、极光、萤火虫光、夜 明珠发出的光、闪电、深海中发光鱼、会发光的植物 等等。
探索
人造光源有火把、油灯、蜡烛、电灯(包括白炽灯、 日光灯、高压纳灯、霓虹灯等)、酒精灯、激光、发 光的二极管、手电筒等。
闪电 是 通 过 云 块 之 间 的 碰撞摩擦发光的。
炸药是通过爆炸 发光的。
学生活动手册
下面是光源的请画“√”,不是光源的请画“○”。






给这些光源分类,是自然光源的在( )里写“1”, 是人造光源的写“2”。
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主要内容
半导体物理简介 发光二极管 (LED) 半导体激光器 (LD)
4.2 发光二极管 (LED)
原理:外加电场实现粒子数反转,大量电子-空穴对的自发复 合导致发光
为什么要使用LED: 1. 驱动电路简单 2. 不需要温控电路 3. 成本低、产量高
缺点: 4. 输出功率不高:几个毫瓦 5. 谱宽很宽:几十个纳米到上百纳米
E2 - E1 = hv
hv
E2
E1 (a) 受激跃迁
E2
hv
E1
(b) 自发辐射:非相干光
hEv2
hv
hv
E1
(c) 受激辐射:相干光
半导体成为发光体需要光辐射 > 光吸收
半导体粒子分布状态
N1:处于低能级的电子数量 N2:处于高能级的电子数量 (1) N1 > N2,正常粒子数分布,光吸收大于光辐射。当光通 过这种半导体时,光强按指数衰减。 (2) N2 > N1,粒子数反转状态,光辐射大于光吸收。当光通 过这种半导体时,会产生放大作用。
E 原原
原原
原 原 未被电子占满的价带称为导带
原原 原原
禁带的宽度称为带隙
原原
导体、绝缘体和半导体
导体: (导)价带电子
3 ~ 6 eV
绝缘体: 无价带电子 禁带太宽
0.1 ~ 2 eV
半导体: 价带充满电子 禁带较窄
0.1 ~ 2 eV
满带电子激励 成为导带电子
外界能量激励
光作用下的跃迁和辐射
空穴浓度分布
被施主杂质束缚住的多余电子所处的能级称为施主能级。由于 施主能级上的电子吸收少量的能量 DED后可以跃迁到导带,因 此施主能级位于离导带很近的禁带。
非本征半导体材料:p型
BB¯ 受主杂质
第III族元素(如铟In,镓Ga,铝Al) 掺入Si晶体后,产生多余的空 穴,它们只受到微弱的束缚,只需要很少的能量 DEA < E 电子
低能级 高能级 电子优先抢占低能级
N个原子构成晶体时的能级分裂
N= 4 N= 9
原原原原 原原原原
原原原原
原原原原
当 N 很大时能级 分裂成近似连续 的能带
Nà∞
原原原原
原原原原
能带的分类
满带:各个能级都被电子填满的能带 禁带:两个能带之间的区域——其宽度直接决定导电性 价带:由最外层价电子能级分裂后形成的能带 (一般被占满) 空带:所有能级都没有电子填充的能带
多数载流子:n型半导体中的电子或者p型半导体中的空穴 少数载流子:n型半导体中的空穴或者p型半导体中的电子
在热平衡的条件下,对于(非)本征半导体,两种载流子的 乘积总等于一个常数:
pn
n
2 i
pn结
电势 U
n型 n型
耗尽层
p型 p型
n
p
1. 浓度的差别导致载流子的扩散运动
2. 内建电场的驱动导致载流子做反向漂移运动
第四讲 光源
主要内容
半导体物理简介 发光二极管 (LED) 半导体激光器 (LD)
4.1 光源的物理基础
半导体物理 原子的能级、能带以及电子跃迁 自发辐射与受激辐射 半导体本征材料和非本征材料
孤立原子的能级
围绕原子核旋转的电子能量不能任意取值,只能取特定 的离散值(离散轨道),这种现象称为电子能量的量子化。
非本征半导体材料:n型
AAss+ 施主杂质
第V族元素(如磷P, 砷As, 锑Sb)掺入Si晶体后,产生的多余电子 受到的束缚很弱,只要很少的能量DED (0.04~0.05eV)就能让它 挣脱束缚成为自由电子。这个电离过程称为杂质电离。
施主能级
电子能量
施主能级
电子浓度分布 施主杂质电离使导带
电子浓度增加
电子能量
受主能级
电子浓度分布
受主能级电离使导带 空穴浓度增加
空穴浓度分布
被受主杂质束缚的空穴所处的能级称为受主能级 EA。当空穴 获得较小的能量DEA之后就能摆脱束缚,反向跃迁到价带成为 导电空穴。因此,受主能级位于靠近价带EV的禁带中。
浓度作用定律
本征材料:电子和空穴总是成对出现
非本征材料:一种载流子的增加伴随着另一种载流子的减少
应用场合:短距离传输
同质pn结
同质pn结: 两边采用相同的半导体材料进行不同的参杂构成的pn结
特点: - 同质结两边具有相同的带隙结构和光学性能 - pn结区完全由载流子的扩散形成
存在的问题: 1. 增益区太厚(1~10 mm),很难把载流子约束在相对小的区域,
无法形成较高的载流子密度 2. 无法对产生的光进行约束
问题: 如何得到粒子数反转分布的状态?
本征半导体材料 Si
硅的晶格结构 (平面图)
硅的晶格结构
E 电子和空穴是成对出现的
Si电子受到激励跃迁到导带,导致电子和空穴成对出现 此时外加电场,发生电子/空穴移动导电
本征半导体的能带图
电子
导带 EC
电子跃迁
带隙 Eg = 1.1 eV
空穴
价带 EV
电子向导带跃迁 空穴向价带反向跃迁
双异质结构
0.3 mm
异质结: 为提高辐射功率,需 要对载流子和辐射光 产生有效约束
反向偏压使耗尽区加宽
扩散运动被抑制,只存在少数载流子的漂移运动
n型 耗尽层 p型 U
n
p
正向偏压使耗尽区变窄
扩散 > 漂移
n型 耗尽层 p型
U
n
p
电致发光
正向偏压使pn节形成一个增益区: -导带主要是电子,价带主要是空穴,实现了粒子数反转 -大量的导带电子和价带的空穴复合,产生自发辐射光
n
hv p
电子浓度 分布
电子态数量
空穴态数量
空穴浓度分 布
本征载流子浓度
电子或空隙的浓度为:
npni exp2(E kBgT)
其中 2 (2k B T /h 2 )3 /2 (m e m h )3 /4为材料的特征常数
kB 为玻耳兹曼常数 me 电子的有效质量 mh 空穴的有效质量
例:在300 K时,GaAs的电子静止质量为m = 9.11×10-31 kg, me = 0.068m = 6.19×10-32 kg mh = 0.56m = 5.1×10-31 kg Eg = 1.42 eV 可根据上式得到本征载流子浓度为 2.62×1012 m-3
外加电场 à 注入载流子 à 粒子数反转 à 载流子复合发光
直接带隙材料和间接带隙材料
直接带隙:导带的最低位置位于价带最 高位置的正上方;电子空隙复合伴随光 子的发射。III-V族元素的合金,典型的 如GaAs等。
间接带隙:导带的最低位置不位于价带 最高位置的正上方;电子空隙复合需要 声子的参与,声子振动导致热能,降低 了发光量子效率。
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