1. Кои са основните термини, използвани за описание на оптичните параметри на светлинен източник?
Обикновено параметрите, описващи светлината, излъчвана от светлинен източник, включват яркост, светлинен поток, светлинен интензитет и осветеност, както е показано на диаграмата по-долу.
Светлинният поток е количеството светлина, излъчвано от светлинен източник за единица време, измерено в лумени (лм). Това количество описва общото количество светлина, излъчвано от светлинния източник; колкото по-голям е светлинният поток, толкова повече светлина излъчва. То е правопропорционално на светлинната мощност.
Светлинният поток, излъчван от светлинен източник на единица пространствен ъгъл в дадена посока, се определя като светлинен интензитет на светлинния източник в тази посока, измерен в кандели (компактдиск). Светлинният интензитет се отнася до точков светлинен източник и описва колко ярък е светлинният източник. Колкото по-голям е светлинният интензитет, толкова по-ярък изглежда светлинният източник и при същите условия обектите, осветени от този светлинен източник, също ще изглеждат по-ярки.
Яркостта се отнася до физическата величина, описваща интензитета на светлината, излъчвана от повърхността на светлинен източник. Когато човешкото око наблюдава светлинен източник от една посока, съотношението на светлинния интензитет в тази посока към площта на светлинния източник, наблюдавана от окото, се определя като яркост на единица проектирана площ, т.е. светлинен интензитет на единица проектирана площ. Единицата за яркост е кандела на квадратен метър (компактдиск/m²). Яркостта е човешкото възприятие за интензитет на светлината.
Осветеността се отнася до светлинния поток, получен на единица площ от осветена повърхност, измерен в луксове. Осветеността е важен индикатор за условията на околната среда. В лунна нощ осветеността обикновено е 0,02–0,3 лукса; в облачен ден осветеността на открито обикновено е 50–500 лукса; а в слънчев ден осветеността на закрито обикновено е 100–1000 лукса. Осветеността, необходима за четене, обикновено е 50–60 лукса.
2. Какво е крива на разпределение на светлината? Защо е необходимо разпределение на светлината?
Кривата на разпределение на светлината е крива, която описва пространственото разпределение на светлинния интензитет на светлинен източник или осветително тяло. Тя записва информация като светлинния поток, броя на светлинните източници и мощността на осветителното тяло. Можем да си представим поставяне на лампа или светлинен източник в центъра на сфера в пространството и след това измерване на светлинния интензитет в напречно сечение, преминаващо през центъра, за да получим кривата на разпределение на светлината. Разбира се, за да разберем по-добре пространственото разпределение на светлината, излъчвана от светлинния източник или лампата, можем да измерим данните за светлинния интензитет под множество пространствени ъгли.
(Кривата на разпределение на светлината отразява пространственото разпределение на светлинния интензитет на светлинния източник или лампата.)
Когато източник на светлина излъчва светлина, светлинните лъчи се разпространяват във всички посоки. За да се използва източник на светлина за желаното осветление, са необходими специфични механизми за контрол на светлината, като се регулира нейното пространствено разпределение, за да се постигне желаният ефект. Този контрол се нарича разпределение на светлината.
3. По какво се различава спектърът на един светодиод от спектъра на други осветителни тела?
Спектърът е картината на монохроматичната светлина, разпръсната от дисперсионна система (като призма или решетка) и подредена последователно според дължината на вълната (или честотата). Нарича се още оптичен спектър. Целият електромагнитен спектър включва радиовълни, инфрачервено лъчение, ултравиолетово лъчение и рентгенови лъчи. Те се различават по дължина на вълната. Най-голямата част от спектъра, видимият спектър, е частта от електромагнитния спектър, видима за човешкото око, с дължини на вълните между 400 и 760 нанометра, представляващи типична видима светлина.
В момента повечето светодиоди използват син светодиоден чип за възбуждане на един или повече фосфори, като в крайна сметка смесват синята светлина и излъчената от фосфора светлина, за да произведат бяла светлина. Следователно, спектърът на типичен светодиод обикновено има повече от два пика, докато други диапазони на дължините на вълните имат относително нисък интензитет на излъчване.
(Разлики между спектрите на Светодиод и тези на други осветителни тела)
4. Какво е цветна температура? Какви усещания предизвикват различните цветни температури?
Цветната температура е мярка за цвета (цветната повърхност) на светлинен източник. Когато цветът, излъчван от светлинен източник, е същият като цвета, излъчван от черно тяло при определена температура, температурата на черното тяло при тази температура се определя като цветната температура на светлинния източник, изразена в Келвини (K). Тъй като повечето светлинни източници излъчват светлина, обикновено наричана бяла светлина, температурата на цветната повърхност или корелираната цветна температура на светлинния източник се използва, за да се посочи степента, до която светлинният му цвят е относително бял, като се определя количествено цветните характеристики на светлинния източник. Локусът на черното тяло в цветовата координатна система ЦИЕ показва процеса на промяна на черното тяло от червено към оранжево-червено, през жълто, през жълтеникаво-бяло, през бяло, до синкаво-бяло, както е показано на диаграмата по-долу.
(Различните цветови температури предизвикват различни чувства.)
Различните цветови температури на светлинните източници водят до различни цветове на светлината: по-високите цветови температури произвеждат по-синкава светлина, известна като студена бяла светлина; докато по-ниските цветови температури произвеждат по-червеникава светлина, известна като топла бяла светлина. Цветовите температури под 3300K създават стабилна и топла атмосфера; цветните температури между 3000 и 5000K се считат за междинни и осигуряват освежаващо усещане; цветните температури над 5000K създават хладно усещане. Различните цветове на светлината от различните светлинни източници създават оптимална среда.