光源基础知识及大类介绍
光的基础知识
一、光的基础知识⒈可见光的光谱特性（1）可见光的定义光是一种具有能量的物质，是一种频率很高的电磁波，它以电磁辐射的方式将其能量向外传播。
对整个电磁波而言，包括：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、宇宙射线等。
其频率范围大约在10 5 -10 25 （波长为3×10 3 --3×10 -17 m）。
波长在380—780mm 范围内的电磁波，人眼可以直接看到，所以称为可见光。
对整个电磁波而言，可见光所占的频带（也称波谱）是很窄的，如图1-24所示。
图1-24电磁波波谱及可见光光谱（2）可见光的光谱特性①光谱由光学原理知，当光（波）从一种媒质进入另一种媒质时，2 传播的方向将发生变化。
这种现象叫做光的折射。
而光折射的角度与其波长有关，即波长越短折射角度越大。
若将一束白光（太阳光）投射到一块玻璃三棱镜上，就会分解出红橙黄绿青蓝紫七种彩色光。
把这七种彩色光所排成的光带叫光谱，如图1-25 所示。
图1-25 太阳光的棱镜分解出现上述现象的原因就是不同波长的光通过同一媒质时，其折射率不同所致。
即换句话说，不同波长的光表现为不同颜色。
②单色光：只含单一波长的光称为单色光，也叫谱色光。
③复合光：包含两种或两种以上单色光混合的光称为复合光，也叫非谱色光。
综上所述，白光可分解为不同波长的单色光，反过来单色光也可以复合给人以白色光的感觉。
2．光源与色温（1）光源①光源的定义：通常把自身能够发光的物体叫做发光体。
在物理学中叫光源。
3 ②光源分类A．天然光源如太阳、恒星等。
B．人造光源如白炽灯、钨丝灯、日光灯等（2）光源的色温①绝对黑体：是指既不反射，也不透射，而完全吸收入射光的理想物体叫绝对黑体。
绝对黑体不仅能全部吸收外来的入射光，而且在黑体温度升高后能以电磁波的形式向外辐射能量，这种现象称为黑体辐射。
它较之在相同温度下的任何其它物体的辐射能力都强，故大功率的散热片上都涂上黑色，以利散热。
②绝对黑体的辐射功率分布绝对黑体随着温度的升高，辐射功率显著增加，并向波长变短的方向移动。
光源基础知识(共82张PPT)可修改文字
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
光源的美术知识点总结
光源的美术知识点总结在美术创作中，光源是至关重要的元素之一。
它不仅可以赋予作品以立体感和真实感，还可以在艺术作品中营造出各种氛围和情感。
因此，掌握光源的原理和运用技巧对于美术创作至关重要。
本文将从光源的类型、原理和运用技巧等方面进行总结，希望能够对美术爱好者和从业者有所帮助。
一、光源的类型1. 自然光自然光是指来自太阳的光线。
它可以根据季节、时间和天气等因素产生不同的色温和光线强度。
在美术创作中，自然光往往被用来描绘不同的氛围和情感，比如清晨的柔和光线、午后的明亮光线和傍晚的暖黄光线等。
2. 人工光人工光是指通过灯光等人为手段产生的光线。
它可以根据灯具的色温和光线强度产生不同的效果。
在美术创作中，人工光常常被用来照亮作品的主题，并营造出特定的情感和氛围。
3. 衍射光衍射光是指当光线通过孔隙或缝隙时产生的现象。
它可以产生很多美丽的光影效果，比如日晕、月晕、彩虹等。
在美术创作中，衍射光可以用来丰富作品的表现形式，并打造出独特的视觉效果。
4. 反射光反射光是指当光线照射到物体表面时发生的反射现象。
它可以根据物体的表面材质和光线的角度产生不同的反射效果。
在美术创作中，反射光可以帮助艺术家描绘出物体的真实质感，并增强作品的立体感。
二、光源的原理1. 光的色温光的色温是指光线发出的颜色。
在美术创作中，色温可以影响作品的整体氛围和情感。
比如冷色光线可以营造出冷清的气氛，而暖色光线则可以增强作品的温暖感。
2. 光的亮度光的亮度是指光线的强弱程度。
在美术创作中，亮度可以影响作品的通透感和形象的清晰度。
艺术家可以通过调整光源的亮度来达到适合的效果，并增强作品的表现力。
3. 光的方向光的方向是指光源照射物体的角度。
在美术创作中，光的方向可以影响作品的光影效果和立体感。
比如正面光可以展现出物体的细节和质感，而侧面光则可以塑造出物体的形状和轮廓。
4. 光的反射光的反射是指光线照射到物体表面后发生的反射现象。
在美术创作中，艺术家可以通过控制光线的角度和强度来产生不同的反射效果，并增强作品的真实感。
照明基础知识
照明基础知识一、光学基本知识1. 光的本质光的本质是一种电磁波，其波长范围广泛。
能够引起视觉反应的光被称为“可见光”，其波长在380-780纳米之间，是电磁辐射光谱中的一小部分。
不可见光如红外线、紫外线等，则因其波长超出此范围而无法被肉眼直接感知。
2. 光通量光通量是衡量光源输出可见光量的总和，是光源发光能力的指标。
它表示发光体每秒所发出的可见光量，单位为流明（lm）。
3. 光效与发光强度光效即发光效率，是电光源将电能转化为光的能力，以流明每瓦（lm/w）为单位。
发光强度（光强）则是指发光体在特定方向单位立体角内所发射的光通量，常用坎德拉（cd）来表示。
4. 照度与亮度照度是表征被照面上接收光的强弱，即被照面单位面积上接收的光通量，单位为勒克斯（Lux）或流明平方米（lm/㎡）。
而亮度则是指光源在某一方向上的单位投影面在单位立体角中反射光的数量，单位为坎德拉每平方米（cd/㎡）或坎德拉每平方厘米（cd/cm²）。
5. 眩光与光束角眩光是指视野内有亮度极高的物体或强烈的亮度对比造成的视觉不舒适感。
光束角则是射灯发射光的空间分布，以中心最强，向四周逐渐减弱到中心光强50%强度的圆锥角。
6. 其他重要概念●功率因素：电路中有用功率与实际功率之间的比值，影响电网的平衡度和无功损耗。
●频闪效应：电感式荧光灯随电压电流周期性变化，光通量也周期性变化，导致视觉不舒适。
●平均寿命与经济寿命：衡量光源使用寿命的指标，分别考虑光源损坏和光束输出衰减的情况。
●显色性：光源对物体颜色的呈现能力，以显色指数（Ra）表示，高显色性光源能更真实地还原物体颜色。
●色温：光源发出的光的颜色与黑体在某一温度下辐射的颜色相同时，黑体的温度即为该光源的色温，以开尔文（K）为单位。
二、照明工作原理照明的基础是光源产生光线并将其传播至需要照明的区域。
照明工作原理主要包括以下几个环节：1.光源产生光线：光源可以是自然的（如太阳、星星）或人工的（如灯泡、LED）。
光源基础知识及大类介绍
光源基础知识及大类介绍光源是指能够产生光的物体或装置，是光学领域中重要的研究对象。
光源可以分为自然光源和人工光源两大类。
一、自然光源月亮是反射太阳光的天体，它产生的光主要是散射光和反射光，由于月亮表面的物质不均匀，所以月亮光的能量分布并不均匀。
星辰是宇宙中的自然光源，其中最亮的是恒星。
恒星是由氢气聚集形成的，通过核融合反应释放出能量，产生光和热。
恒星的光谱包含了各种波长的光线，可以通过光谱分析来研究星体的物质组成和温度等信息。
二、人工光源人工光源是人类为特定目的产生的光。
人工光源广泛应用于生产、生活和科学研究等领域。
根据光源的产生原理和特点，人工光源可以分为以下几类：1.发光二极管(LED)：LED是一种半导体器件，通过电流激发发射光的现象而产生光。
LED光源具有高亮度、低功耗、长寿命等优点，被广泛应用于照明、显示屏、信号灯等领域。
2.白炽灯：白炽灯是由灯丝加热发光的，其原理是电热效应。
白炽灯的发光效率低，大部分电能转化为热能，只有少部分转化为可见光。
由于白炽灯使用的材料易熔化，所以寿命较短。
3.荧光灯：荧光灯利用气体放电和荧光物质发光的原理来产生光。
荧光灯的发光效率比白炽灯高，寿命较长，但启动时需要较高的电压。
4.气体放电灯：气体放电灯包括氮化物激光器、氖灯、氙灯等。
气体放电灯的光源是由气体放电激发而产生的，具有高亮度、长寿命等特点。
5.激光：激光光源是通过激光器产生的，其原理是受激辐射。
激光具有单一波长、方向性好、能量密度高等特点，被广泛应用于医疗、通讯、材料加工等领域。
除了以上介绍的典型人工光源，还有许多其他的人工光源，如投影仪灯泡、车灯、草坪灯等。
这些光源的产生原理、特点和应用领域各有不同。
总结起来，光源是产生光的物体或装置，可分为自然光源和人工光源两大类。
自然光源主要包括太阳、月亮和星辰，而人工光源则广泛应用于生产、生活和科学研究等领域。
不同类型的人工光源具有不同的发光原理、特点和应用领域，但它们共同的目的是为人类提供光的能量和信息。
光源基础必学知识点
光源基础必学知识点
1. 光的本质：光是一种电磁波，具有波粒二象性。
当光以粒子的形式传播时，称为光子。
2. 光的传播：光在真空中传播速度为光速，约为每秒30万公里。
光在介质中传播时，会发生折射和反射。
3. 光的产生：光可以由各种物质的激发、电场激励、热辐射等方式产生。
最常见的光源是太阳、电灯等。
4. 光的颜色：光的颜色是由光的频率决定的，频率越高的光色偏蓝，频率越低的光色偏红。
5. 光的强度：光的强度指光的功率在单位立体角内的分布，单位是瓦特/立体弧度(W/sr)。
光的强度跟光源的功率、发光面积以及发光方向有关。
6. 光的亮度：光的亮度是人眼对光的感知强度，单位是坎德拉(Cd)。
亮度与强度有关，但还受到视觉系统的影响。
7. 光的色温：光的色温是指光源发出的光的颜色偏冷或偏热的程度。
色温用开尔文(K)表示，常见的白炽灯色温约为2700K，日光色为5000-6500K。
8. 光的辐射特性：光源的辐射特性描述了光阴影的变化规律。
常用的描述方法有球面照度、光照度曲线等。
9. 光的色彩效果：光源可以通过色彩滤光片或补光色调来实现不同的
色彩效果，如冷暖色调、鲜艳色彩等。
10. 光的能效：光源的能效是指光源发出的光能与其耗电量之间的比值。
能效越高，光源的发光效果越好。
光源与照明重要基础知识点
光源与照明重要基础知识点
在光源与照明的领域中，有一些重要的基础知识点需要了解和掌握。
下面将介绍几个关键的知识点：
1. 光源类型：在照明领域中，常用的光源类型包括白炽灯、荧光灯、LED灯等。
白炽灯是通过加热导电丝来产生可见光的，荧光灯则利用电能激发荧光粉发光，而LED灯则通过电流经过半导体材料来产生光。
2. 光的颜色：光的颜色是由其波长决定的，常用的颜色包括红、橙、黄、绿、蓝、紫等。
在照明中，我们常用的是白光，可以通过混合不
同颜色的光来获得白光。
3. 光的强度：光的强度一般用光通量来表示，单位是流明（lm）。
光
通量表示单位时间内，光源向四面八方辐射出的光的总量。
光源的亮
度越高，光通量就越大。
4. 光的方向性：不同的光源具有不同的方向性，如点光源、面光源等。
点光源是在一个点上发光，发光方向性强，而面光源则在一个区域上
均匀发光，方向性较弱。
在照明设计中，根据需要选择合适的光源方
向性。
5. 照明设计：照明设计是将光源布置在空间中，以达到适宜的照明效
果的过程。
在进行照明设计时，需要考虑空间的用途、氛围要求、光
的色彩、亮度以及光的分布等因素，以创造出舒适、高效的照明环境。
这些基础知识点是理解光源与照明的重要前提，只有掌握了这些知识，才能更好地进行相关的照明设计工作。
在实际应用中，还需要结合具
体的需求和技术要求进行深入研究和实践。
照明基础知识二——光源种类与特征
照明基础知识二——光源种类与特征光源是指能够发出可见光的物体或者器件。
在照明行业中，光源种类的选择对于实现不同灯光效果和满足不同照明需求有着重要的作用。
下面将介绍几种常见的光源种类及其特征。
1.灯丝光源：灯丝光源是最早使用的光源之一，也是最常见的光源之一、灯丝光源的基本原理是通过通电使灯丝发热，进而产生可见光。
灯丝光源的特点是亮度较低，发热较多，寿命较短，同时也有比较高的能量浪费，从而导致较低的能效。
常见的灯丝光源有白炽灯和卤素灯。
2.气体放电光源：气体放电光源是利用气体放电产生光的光源。
常见的气体放电光源有荧光灯和气体放电灯。
荧光灯的特点是亮度较高，能效较好，寿命较长，但是启动时间较长。
气体放电灯则能够更快速地启动，并且亮度也较高，但是寿命相对较短。
3.半导体光源：半导体光源是现代照明中发展得较快的一种光源。
半导体光源利用半导体材料发光的原理来产生光。
常见的半导体光源有LED 和氮化镓发光二极管。
LED的特点是亮度较高，能效较好，寿命非常长，同时也具有调光和色温调节等技术优势。
4.光纤光源：光纤光源是通过光纤传输光线，将光线发送到需要照明的地方。
光纤光源的特点是能够将光线送达比较远的地方，同时也能够实现一些特殊的照明效果，例如光线的弯曲和聚焦。
除了以上介绍的常见光源外，还有一些其他的光源种类。
例如，钠灯是一种高压放电灯，亮度非常高，适用于需要远距离照明的场景，如大型体育场馆和高速公路；金卤灯是一种高强度气体放电光源，被广泛用于舞台和摄影照明中；激光光源则利用激光器产生的激光光束进行照明，具有高亮度、高单色性和高方向性等特点，常用于特殊的照明需求，如演出、展览和舞台照明等。
不同的光源种类具有各自的特点和适用场景。
在选择光源时，需要考虑到照明的要求、用途、环境等因素，并选择最合适的光源来实现预期的照明效果。
此外，随着科技的发展，新型的光源种类还在不断涌现，未来的照明技术将更加多样化和创新化。
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质量、诚信
视觉方向
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光源基本概念
讨论
在下图的相应位置标出如下概念： 光强、照度、亮度、光通量。
质量、诚信
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光源基本概念
平均寿命 在质量受控的情况下，点燃批量灯泡，其完好率 为50%的小时数。
质量、诚信
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光源基本概念
光效
光源将电能转化为可见光的效率，即光源消耗每一 瓦电能所发出的光通量。数值越高表示光源的效率 越高。 光效是考核光源经济性能的一个重要参数。
质量、诚信
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光源产品大类介绍
低气压放电灯
➢ 荧光灯
主要由放电产生的紫外辐射激发荧光粉而发光的放电灯称为荧光灯。 荧光灯是一种低气压汞蒸气弧光放电灯。
可见光
紫外辐射
质量、诚信
flupo荧orwe光sdcee粉rnt
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Hale Waihona Puke 光源产品大类介绍气体放电灯
辉光放电是小电流、高电压的放电现象。 弧光放电是大电流、低电压的放电现象。由于弧光放电产生后，放电电 压随着电流的增加反而降低，这一特性称为负阻特性。因此，弧光放电 的光源必须串联限制电流无限制增长的镇流元件。 根据气体压强的不同，把弧光放电分为低气压放电和高气压放电。
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光源基本概念
光通量 发光体发出的光量之总和，即光源光通量。 单位：流明 (lm)
质量、诚信
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光源基本概念
光通量
白炽灯 节能灯 直管荧光灯 高压钠灯 高压汞灯 金卤灯
1923牌60W 1923牌11W2U 亚牌30W 1923牌100W 1923牌250W 1923牌UPS400W
620lm 580lm 1720lm 8500lm 11025lm 44000lm
质量、诚信
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光源基本概念
光源 亚牌T8 1923牌高压钠灯 1923牌金卤灯UPS
色温 6400K 2000K 4000K
质量、诚信
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光源基本概念
显色指数 (Ra)
衡量光源显现被照物体真实颜色的能力参数，显色指数 （0-100）越高的光源对颜色的再现越接近自然原色。
质量、诚信
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光源基本概念
单位：流明/瓦 (lm/W)
质量、诚信
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光源基本概念
光效
lm/W 140
120 100
80 60 40 20
50
20 10
120
110
60
60
0 白炽灯 卤钨灯 节能灯 荧光灯管
汞灯
金卤灯
钠灯
质量、诚信
光效越高，就意味着更节能！
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光源基本概念
色温 以绝对温度K(Kelvin)来表示。是将一标准黑体加热，温度升高至某一程度时，
质量、诚信
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光源基本概念
光与视觉
质量、诚信
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光源基本概念
视觉灵敏度
人的眼睛对不同颜色光的视觉灵敏度不同， 对光谱中心部位的黄绿色光最灵敏，对两 边的紫光和红光都不灵敏。 人眼看不见紫外线和红外线。
质量、诚信
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光源基本概念
明视觉和暗视觉
质量、诚信
明视觉条件下，人眼对黄绿光最灵敏； 暗视觉条件下，人眼对蓝绿光最灵敏。
质量、诚信
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光源基本概念
光强 发光体特定方向单位立体角内所发射的光通量。 单位：坎德拉 (cd)
质量、诚信
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光源基本概念
照度
发光体照射在被照物体单位面积上的光通量。
流明
单位：勒克斯 (lx)
照度
面积( m2 )
质量、诚信
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光源基本概念
照度（lx）
100 300 500 750 1000 30,000
带金属反光碗
双端
质量、诚信
应用： 商业照明 家居 泛光照明
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光源产品大类介绍
气体放电灯
灯泡内的气体放电形成后，气体原子直接发光，或者发出紫外线激发 荧光粉再发出可见光。 气体放电灯泡的效率远比白炽灯泡高，工作时需要镇流器。
电流通过两固体阴极间的气体 电流载体是填充气体中的带电粒子
质量、诚信
颜色开始由红——浅红——橙黄——白——蓝白——蓝，逐渐变化，利用这种 光色变化的特性，某光源的光色与黑体在某一温度下呈现的光色相同时，我们 将黑体当时的绝对温度称为该光源的相关色温。
质量、诚信
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光源基本概念
色温
2700K 3000K 3500K 4000K 5000K 6500K
炽白色 暖白色 白色 冷白色 日光色 冷日光色
光源 亚牌T8 亚牌T5 1923牌陶瓷金卤灯 LED光源
显色指数 71 80 90 >80
质量、诚信
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光源产品大类介绍
热辐射光 源
白炽灯
电光 源
固体发光光源
半导体发光灯
气体放电发光光源
弧光放电灯
质量、诚信
辉光放电灯
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真空灯 充气灯
LED 低气压灯
高气压灯
霓虹灯 氖灯
白炽灯
卤钨灯
充气白炽灯
光源基础知识及大类介绍
目录
➢ 光源基本概念 ➢ 光源产品大类介绍
质量、诚信
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光源基本概念
光的本质
人眼能直接看到的可见光只是电磁波宽广的波谱中的很小的一部分。
质量、诚信
人眼可见的光谱范围约在380～780纳米（nm）之间。
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光源基本概念
光的本质
光波的波长不同人眼感觉到的颜色不同。 700～400纳米的光依次是红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色光。
质量、诚信
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光源产品大类介绍
➢ 现代白炽灯
特点： 连续光谱，显色性极好：Ra=98～100 光效低 色温较低，约2800K，发光偏黄色，给 人温暖的感觉
质量、诚信
应用： 家居、宾馆 其中装饰型灯泡还广泛应用于 街道、门楼、商店等的装饰照明
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光源产品大类介绍
➢ 卤钨灯
反射型
单端
特点： 与白炽灯相比，体积小、寿命长、光效高 多种外形，适合更多场合的使用
活动场所
流通场所 粗加工工厂, 演讲场所 实验室,电脑房,超级市场,中等类型工厂 普通办公室, 电子工厂 画图室,精密工厂 影剧院的投影光束
质量、诚信
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光源基本概念
亮度
r
发光体特定方向单位立体角内单 位面积所发射的光通量，即光源 在某一方向的单位面积上的光强。
单位：坎德拉/平方米 （cd/m2 ）
荧光灯 紧凑型荧光灯
低压钠灯
高压汞灯 高压钠灯 高压氙灯 金属卤化物灯
碳弧灯
光源产品大类介绍
白炽灯
电流通过钨丝将其加热至白炽状态而发光。白炽灯把大约6％的电能转变成 光，其余94％的电能转变成热而浪费掉了。 爱迪生发明灯泡时是炭丝灯泡，玻璃壳内是真空。 现代白炽灯是钨丝灯泡，大部分玻璃壳内充入惰性气体，减少钨丝的蒸发率， 增加灯丝温度，提高光效。 卤钨灯是白炽灯的最新发展，灯泡内加入卤素元素，寿命更长，效率更高。 卤钨灯泡把10－12％的电能转变成光。