Inligting

Wat is die helderste kleur wat 'n ligbron wat net blou frekwensielig uitstraal, kan bereik?

Wat is die helderste kleur wat 'n ligbron wat net blou frekwensielig uitstraal, kan bereik?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Kom ons sê daar is 'n ligte gloeilamp wat net blou lig uitstraal, en jy (of 'n kamera as jy verkies) kyk op 'n kort afstand daarna. Sal die maksimum helderheid wat waargeneem word nie enige "wit" daaraan hê nie? Want daar is geen wit lig as dit alles blou is nie. Waarskynlik die helderste wat dit kan wees, sou soliede blou wees? Dus kan blou fotone 'n reeks kleure van swart tot soliede blou produseer, afhangende van die lig of hoeveelheid fotone wat jou oog per sekonde tref? As dit die geval is, wat gebeur dan as jy die intensiteit van die gloeilamp tot 'n uiterste verhoog? Is daar 'n afsnypunt waar selfs al voeg jy meer intensiteit by die gloeilamp, jy steeds dieselfde soliede blou kleur sien?


Die kleur wat menslike visie waarneem vir 'n spesifieke frekwensie van lig (voor versadiging van enige keëls) word afgelei van die relatiewe reaksies van verskillende keëls. Byvoorbeeld, by ongeveer 480nm is die reaksie van S- en M-keëls ongeveer gelyk. Die menslike oog is egter nie in staat om suiwer kleure (enkele golflengtes) te onderskei van kombinasies van golflengtes wat dieselfde reaksie in elk van die drie keëltipes produseer nie.

Dit is moontlik dat 'n blou ligbron wit vir die menslike oog kan lyk, want die keëls wat ons persepsie van kleur bepaal, is nie streng monochromaties nie. Hulle het eerder 'n reeks sensitiwiteit oor die spektrum, en alle keëls is ten minste ietwat sensitief vir blou lig. (Sien hierdie diagram.) As die blou lig so intens is dat dit alle keëls versadig, S (blou), M (groen) en L (rooi), dan sal dit as wit lig waargeneem word. Om die lae-sensitiwiteit M- en L-keëls te versadig, sal die intensiteit van die lig egter verblindend hoog wees. Voor hierdie punt, maar nadat die S-keëls versadig is, sou die oënskynlike kleur van die lig na groen verskuif voordat dit uiteindelik wit lyk. Vir intensiteite wat nie aan enige keëls versadig nie, sal die kleur van die kleur blou konstant bly, terwyl die waarde (of ligheid) daarvan kan verander.


Verskil tussen daglig en sagte wit LED-gloeilampe

Dit gesê, die algemene terminologie wat met energiedoeltreffende LED-ligte geassosieer word, is Daglig, Helderwit en Sagwit. Dit is niks anders as voorstellings van die kwantitatiewe waarde van Kelvins nie. Ons sal slegs die Daglig en Sagte Wit LED-gloeilampe in hierdie artikel bespreek. Daglig is 'n baie helder wit-blou lig met 'n baie hoë kleurtemperatuur in die reeks van 5000 – 6500 K. Hulle reflekteer kleure natuurlik net soos Warm Wit LED-ligte wat 'n byna perfekte natuurlike effek skep. Sagwit produseer 'n geel tint en 'n laer kleurtemperatuur in die reeks van 2700 – 3000 K. Onthou, hoe hoër die Kelvin-waarde, hoe helderder is die lig. Ons bied 'n onbevooroordeelde vergelyking tussen die twee tipes LED-gloeilampe op grond van hul kleurtemperature.


Wat is volle spektrum lig? Volle spektrum is nie direk sigbaar of waarneembaar nie

Wat bydra tot die verwarring onder verbruikers is die feit dat die "volheid" van 'n ligspektrum nie direk vir die menslike oog waarneembaar is nie. Met ander woorde, 'n gloeilamp wat nie vol spektrum is nie en natuurlike daglig kan presies dieselfde kleur en voorkoms hê wat uitgestraal word, ondanks aansienlik verskillende spektrale eienskappe.

Volle spektrum verwys tipies na die volledigheid van 'n ligbron se spektrale energie, veral in vergelyking met natuurlike ligbronne soos natuurlike daglig. Die presiese spektrale samestelling van 'n ligbron kan slegs deur gespesialiseerde fotometriese toerusting, soos 'n spektrometer, bepaal word.

Met ander woorde, as 'n verbruiker het jy geen praktiese manier om onafhanklik te verifieer of te bevestig dat 'n volle spektrum gloeilamp wat jy gekoop het, eintlik 'n volledige spektrum het nie.

Spektraal gesproke, daar is baie maniere om dieselfde ligkleur te skep, en dit geld ook vir die kleur van natuurlike daglig (algemeen genoem dagligwit).

Om mee te begin, kom ons kyk na die ligspektrum vir natuurlike daglig. Jy sal sien dat die ligenergie eweredig oor die hele sigbare spektrum versprei word, sonder enige gapings, dalings of spykers.

Wat baie belangrik is om te onthou, is dat beide natuurlike daglig en hierdie fluoresserende lamp dieselfde skynbare ligkleur het – dagligwit. Met ander woorde, ten spyte van 'n beduidende spektrale verskil, die ligkleur wat deur die fluoresserende lamp vrygestel word, is vir ons oë nie van daglig te onderskei nie.


Opwekkingsreeks en maksimum

’n Opgewekte fluorofoormolekule straal laer-energielig uit as die lig wat dit absorbeer. Daarom is daar altyd 'n verskuiwing langs die spektrum tussen die kleur van die lig wat deur die fluorofoor tydens opwekking geabsorbeer word, en die kleur wat uitgestraal word.

'n Fluorescerende kleurstof absorbeer lig oor 'n reeks golflengtes - en elke kleurstof het 'n kenmerkende opwekkingsreeks. Sommige golflengtes binne daardie reeks is egter meer effektief vir opwekking as ander golflengtes. Hierdie reeks golflengtes weerspieël die reeks moontlike opgewekte toestande wat die fluorofoor kan bereik. So vir elke fluoresserende kleurstof is daar 'n spesifieke golflengte - die opwekkingsmaksimum - wat fluoressensie die mees effektiewe veroorsaak.

Tipiese voorstelling van hoe fluorofoor-opwekkingsreeks (stawe) en fluorofoor-opwekkingsmaksimum (sterre) vertoon word.


Tussenspel: die CIE X,Y,Z-kleurruimte

Dit sou moontlik wees om 'n kleur te parametriseer deur die waarde van die drie keëlselle se reaksies (genormaliseer met betrekking tot een of ander verwysing wit, sê). Dit is egter nie die gewone pad nie: die presiese kegelreaksiefunksies op stimuli is eers redelik onlangs bekend. In plaas daarvan is 'n paar ouer, konvensionele funksies van nut: die CIE ( Commission Internationale de l'Éclairage ) se kleurpassingsfunksies, vervelig genoem X, Y en Z. Funksie Y is veronderstel om presies die helderheidsfunksie te wees. Funksie Z is (proporsioneel tot) die reaksie van die kort keëls (hierdie een is maklik om te bepaal, want dit verdwyn vir voldoende groot golflengtes, sekerlik vanaf 620nm). En funksie X is 'n min of meer arbitrêre konvensie.

Tipies raak mens ontslae van die irriterende afhanklikheid van helderheid, en beweeg na die tweedimensionele kleurruimte, soos volg: laat x=X/(X+Y+Z), y=Y/(X+Y+Z) en z =Z/(X+Y+Z) (sodat x+y+z=1 en z oortollig is). Dan word 'n kleur gespesifiseer deur sy kleurwaarde, (x,y), en sy helderheid Y (indien nodig). Dikwels is helderheid ongespesifiseer of andersins irrelevant, en ons leef volledig in die tweedimensionele (x,y) diagram. Dit is die einste koördinaatstelsel wat ons vroeër gebruik het om die tweedimensionele chromatiesiteitsdiagram voor te stel (met x wat wissel van 0 tot 1 op abskis en y wat wissel van 0 tot 1 op ordinaat natuurlik, alles "leef" in die onderste linker driehoek , want z=1−x−y moet ook nie-negatief wees).

Hier is 'n paar voorbeelddatapunte:

xyOngeveer
Plat spektrum verwysing0.33330.3333
Illuminant D65 (sRGB wit)0.31270.3290
Verligting D550.33240.3474
Illuminant D50 (PCS wit)0.34570.3585
Verligting A0.44760.4074
Verligting C0.31010.3161
sRGB rooi fosfor0.64000.3300
sRGB groen fosfor0.30000.6000
sRGB blou fosfor0.15000.0600
Swartliggaam (oneindige limiet)0.23990.2340
Blackbody (9300K)0.28490.2932
Blackbody (6500K)0.31350.3236
Blackbody (5000K)0.34510.3516
Blackbody (3000K)0.43690.4041
Blackbody (0K-limiet)0.73470.2653
Monochromatiese 420nm0.17140.0051
Monochromatiese 460nm0.14400.0297
Monochromatiese 490nm0.04540.2950
Monochromatiese 520nm0.07430.8338
Monochromatiese 532nm ("groen laser")0.17020.7965
Monochromatiese 550nm0.30160.6923
Monochromatiese 555nm (sensitiwiteitspiek)0.33740.6588
Monochromatiese 570nm0.44410.5547
Monochromatiese 589nm (oranje natriumlyn)0.56930.4301
Monochromatiese 590nm0.57520.4242
Monochromatiese 610nm0.66580.3340
Monochromatiese 635nm ("rooi laser")0.71400.2859
Lang keël suiwer stimulus (teoreties)0.75010.2499
Mediumkegel suiwer stimulus (teoreties)1.4669-.4669
Kort keël suiwer stimulus (teoreties)0.1669-.0180


Red Shift & Blue Shift

'n Ligbron wat beweeg weg van die luisteraar (v positief is) sal 'n verskaf fL dit is minder as fS. In die sigbare ligspektrum veroorsaak dit 'n verskuiwing na die rooi punt van die ligspektrum, dus word dit 'n rooiverskuiwing. Wanneer die ligbron beweeg na die luisteraar (v negatief is), dan fL is groter as fS. In die sigbare ligspektrum veroorsaak dit 'n verskuiwing na die hoëfrekwensie-einde van die ligspektrum. Om een ​​of ander rede het violet die kort punt van die stok gekry en so 'n frekwensieverskuiwing word eintlik a genoem blou verskuiwing. Natuurlik, in die area van die elektromagnetiese spektrum buite die sigbare ligspektrum, is hierdie verskuiwings dalk nie eintlik na rooi en blou nie. As jy byvoorbeeld in die infrarooi is, verskuif jy ironies genoeg weg van rooi wanneer jy 'n "rooiverskuiwing" ervaar.


Golflengte tot kleurverhouding

'n Eenvoudige hulpmiddel om 'n golflengte in nm om te skakel na 'n RGB-, heksadesimale of HSL-kleur.

In die loop van miljoene jare het die menslike oog ontwikkel om lig in die reeks 380&mdash780nm op te spoor, 'n gedeelte van die elektromagnetiese spektrum bekend as sigbare lig, wat ons as kleur waarneem. Die spesifieke reeks golflengtes val saam met 'n venster in die Aarde se atmosfeer, waardeur hierdie lig kan beweeg. Hoërfrekwensiestraling, soos x-strale, word deur die atmosfeer geabsorbeer, asook laer frekwensies, soos mikrogolwe.

Sonlig lyk vir ons wit omdat dit byna eenvormig oor alle sigbare frekwensies uitstraal. 'n Laser straal egter byvoorbeeld slegs teen 'n enkele baie spesifieke frekwensie uit. Helium-neon lasers straal teen 632.8nm uit, wat 'n helderrooi is. Die lasers in jou Blu-ray-speler straal teen 405nm uit, wat, soos die naam aandui, blou is. Ons kan begin om 'n prentjie op te bou van hoe frekwensie met kleur verband hou.

'n Gereelde manier om na kleur op rekenaarskerms te verwys, is deur die RGB-stelsel te gebruik. In hierdie model kry elke kleur 'n waarde vir elke rooi, groen en blou komponent wat wissel van 0 tot 255, wat 'n totale waarde van 16,7 miljoen moontlike kleure gee. As gevolg van die baie komplekse manier waarop die oog kleure waarneem, kan ons egter kleure sien wat buite die spektrum van die RGB-skema - daar is geen unieke kartering wat 'n golflengte definitief na 'n kleur omskakel nie, en as sodanig moet die bogenoemde instrument gesien word as meer van 'n benadering as 'n streng hulpbron.


Wat is die helderste kleur wat 'n ligbron wat net blou frekwensielig uitstraal, kan bereik? - Biologie


Foto's: Edison Tech Centre / Planar: www.Planar.com

Gebruik van elektriese stroom deur 'n fosfor of halfgeleier
Kommersiële geskiedenis
(1950's - Vandag)

Inleiding & Statistiek

Hoe hulle werk

Uitvinders en ontwikkelings

Om dit eenvoudig te stel EL-lampe of "high field electroluminescent" lampe gebruik elektriese stroom direk deur 'n fosfor om lig te maak. Anders as die meeste lampe, kan hulle gevorm word om uiters plat te wees, of in smal draadagtige vorms.
Elektroluminesensie of "EL" is die nie-termiese omskakeling van elektriese energie in ligenergie. Hierdie verskynsel word gebruik in EL-lampe, LED's en OLED's. In hierdie bladsy praat ons oor EL-toestelle wat lig skep deur hoë-energie-elektrone in fosformateriale op te blaas ZnS: Mn. Hierdie tipe toestel gebruik "hoë veld elektroluminesensie".

Voordele:
- Lae wattage
-Lang lewe
-Geen eksterne stroombaan benodig nie (geen ballas nodig om stroom te beperk nie, dit kan direk by AC-krag ingeprop word en sal krag self reguleer deur sy eie weerstand)
-Kan vervaardig word in plat buigsame panele, smal stringe en ander klein vorms
-Kan gemaak word in waterdigte rekenaarmonitors wat duursamer en ligter is as LCD's of Plasma-skerms.
-Nie rigtinggewend soos LCD's wanneer dit as 'n rekenaarmonitor gebruik word nie, lyk goed teen alle hoeke
-EL-skerms kan 'n indrukwekkende temperatuurreeks van -60 C tot 95 C hanteer, wat LCD-monitors nie kan doen nie

Nadele:
-Nie prakties vir algemene beligting van groot gebiede nie as gevolg van lae lumen uitset van fosfors (tot dusver)
-Swak lumen per watt-gradering, maar tipies word die lamp in elk geval nie vir hoë lumen-uitset gebruik nie
-Verminderde lumenuitset met verloop van tyd, hoewel nuwer tegnologieë op hierdie punt beter is as ouer fosfors
- Buigsame plat EL-velle slyt soos dit gebuig word, daar word aan duursaamheid gewerk
-Die lampe kan aansienlike hoeveelheid elektrisiteit gebruik: 60-600 volt
-Tipiese EL Benodig 'n omsetter wanneer dit gebruik word met GS-bronne soos op horlosies (om hoërfrekwensie WS-krag te skep, dit is hoorbaar)

EL Statistiek
*Lumen per watt: 2-6
*Lamplewe: 2 000 - 50 000 uur
*CRI - NVT
*Kleurtemperatuur - NVT
*Beskikbaar in 0.01 - 3 W

Links: EL agtergrond met LCD-skerm,
bemark as "Indiglo" deur Timex in die 1990's


'n Elektroluminescerende uitgangsteken, maklik om te werk met lae krag en baie lang lamplewe. Foto: Limelite

1. Hoe dit werk:

Daar is verskeie variasies oor hoe EL werk, afhangende van of jy van 'n platpaneellig, toulig, DC EL-tegnologie, dunfilm EL-skerm of ander komplekse ontwerp praat.

EL toestelle is monodraer toestelle wat lig afgee as gevolg van impakopwekking van 'n optiese sentrum soos die Mn-atoom. Hulle doen dit deur hoë-energie-elektrone in die gasheermatriks (gewoonlik ZnS) te vervoer.

Vir eenvoud sal ons 'n eenvoudige EL-lamp beskryf:

Hoëspanning WS-krag gaan deur 'n dun laag fosfor of halfgeleier en dit veroorsaak die vrystelling van lig. Twee lae soliede materiaal (een wat deursigtig is) dien as elektrodes en 'n poeierfosfor of halfgeleier tussenin gloei wanneer elektrone van een elektrode na 'n ander daardeur beweeg. Lig ontsnap die toestel aan die een kant danksy die ontwikkeling van deursigtige geleiers soos indiumtin.

Dik fosforpoeier EL Lampe word gebruik in die meeste eenvoudige lampe wat vir verligting gebruik word, insluitend die nagligte en uitgang/veiligheidstekens. Die grafiek hieronder toon dik fosforlampe.

Dun film en dik diëlektriese EL (TFEL, TDEL): hierdie tegnologie word in 'n verskeidenheid toepassings gebruik, EL-skerms (ELD's) is die algemeenste gebruik. 'n Vertoning is nie 'n "lamp" in die tradisionele sin nie, maar ons dek dit hier vanweë die belangrikheid daarvan in die ontwikkeling van EL. TFEL en TDEL gebruik dikwels seldsame aardmateriaal soos Er, Tm, In, en meer.

TFEL - Dun film elektroluminescerende toestelle
TFEL het in die 1950's ontstaan ​​en dit verskil deurdat dit dunner aktiewe lae en 'n ander konstruksie bevat. TFEL was 'n verbetering bo dik poeier konstruksie, dit maak voorsiening vir klein toestelle en presiese beheer van pixels op 'n skerm. Dit was 'n uitdaging om maniere te ontwikkel om dun polikristallyne films op 'n substraat (die ondersteunende materiaal) neer te sit/kweek, maar baie prosesse is ontwikkel om TFEL-tegnologieë te laat uitbrei. Hieronder beklemtoon ons die basiese konstruksie van 'n TFEL-toestel.
Let wel:
-TFEL het 'n maksimum van 6 lumen per Watt vanaf 2012.
-TFEL benodig tipies 1,5 Megavolts per sentimeter om die aktiewe laag lig te laat maak

Video van TFEL konstruksie:

Hoe TFEL werk:
TFEL het 'n fosforlaag wat lig uitstraal wanneer 'n groot genoeg elektriese veld toegepas word. Hierdie dun film van 'n fosfor vereis so 'n hoë vlak van energie dat daar 'n potensiaal is vir 'n skadelike kortsluiting deur onvolmaakthede in die fosfor. Isolerende lae word tussen die elektrode en die fosfor aan beide kante gebruik om stroom te beperk en die TFEL behoorlik te laat werk.

TFEL-toestelle tree op soos 3 kapasitors in serie: spanning styg en 'n afbreekspanning word bereik waar stroom deur die halfgeleidende laag (die fosfor) vloei wat die fosfor opwek en lig maak. Die isolatorlae dien as kapasitors, met spanning wat bou en deurbreek.

Voordat jy sien hoe die EL-toestel werk, wil jy dalk in hierdie video kyk hoe 'n kapasitor werk:


Dun film EL gebruik 'n proses van epitaksie om kristalle bo-op 'n substraat te laat groei. Hierdie proses laat 'n mens toe om 'n "film" of ultra-dun laag materiaal (gemeet in nanometers (nm)) op glas of ander plat oppervlak te skep (hierdie oppervlak verskaf struktuur en word die 'substraat' genoem). TFEL-epitaxy skep lae van ongeveer 500 nanometer dik, hoewel die grootte wissel na gelang van die produk. Later is TDEL (dik diëlektriese EL) ontwikkel om 'n produk met hoër ligsterkte as TFEL te produseer. TDEL gebruik 'n struktuur waar elektrodes van die dikker fosfor geskei word deur 'n dun isolerende laag. Beide TFEL en TDEL gebruik epitaksie, daar is baie vorme van epitaksie van MBE (molekulêre straal) tot ALE (Atomic Layer Epitaxy) (wat herdoop is na ALD (Atomic Layer Deposition)). Om epitaksie te verstaan ​​verg 'n bietjie tyd, ons beveel aanlyn lesings en webwerwe vir hierdie area aan. Lees meer oor ALD van Tuomo Suntola hier (PDF).

Deursigtige en nie-deursigtige EL-skerms

Een manier om 'n nie-deursigtige TFEL-skerm te bou, is om twee lae vir plastiekfilm of glas te gebruik, een is bedek met indiumtinoksied (ITO) of ander halfgeleier terwyl die ander plat oppervlak 'n reflektiewe materiaal het. Lig sal in die 'aktiewe' laag fosfor geproduseer word (byvoorbeeld ZnS Mn). Lig wat in die verkeerde rigting uitgestraal word, sal van die agterplaat af weerkaats word en deur die teenoorgestelde kant gaan wat die deursigtige halfgeleier het, op hierdie manier bereik jy 'n hoër helderheid. Met baie individueel beheerde eenhede en 'n beheer rekenaar kan jy die eenheid aan of af skakel, gesamentlik sal dit 'n vertoonskerm maak. In 'n veelkleurige vertoning kan filters wat bo-op die eenhede toegepas word, beheer of die eenheid rooi, geel of groen lig uitstraal. Blou is nog nie ontwikkel nie, en daarom kan EL-skerms nie tans meeding met LCD-tegnologie vir volkleur-verbruikersskerms nie.

Deursigtige EL-skerms twee lae deursigtige geleidende films (TCF's) as die elektrodes met die fosfor tussenin. Aangesien hulle nie 'n reflektiewe agtergrond het nie, produseer hulle nie tans dieselfde vlak van helderheid as standaard EL-skerms nie. Ten spyte hiervan het die skerm 'n paar baie interessante en unieke toepassings wat nog nie wydverspreid geword het nie.

Deursigtige dirigeerfilms (TCF's) sluit indium-tinoksied (ITO) en fluoor gedoteerde tin of sinkoksied (FTO) (FZO) in. ITO word ook in die dunfilm-sonkragbedryf gebruik. Koolstof nanobuis-tegnologie is 'n organiese geleidende film wat duur seldsame aardmateriaal soos indium kan vervang. Poli(3,4-ethylenedioxythiophene) PEDOT films en ander polimeer films het ook potensiaal om ITO te vervang. Die maak van nuwer goedkoper materiale is belangrik om die groei van EL-skerms en ligte in die daaglikse lewe van verbruikers te sien.

Hierdie tipe lamp maak lig as elektrone wat radioaktief in gate van 'n halfgeleier gekombineer word. Om te verstaan ​​hoe halfgeleiers op 'n molekulêre vlak werk, vereis 'n lang beskrywing of hele lesing. Die Indiese Instituut vir Tegnologie Madras het 'n multi-video lesing wat begin met 'n 59 minute video oor vastestof materiale.

TDEL:
TDEL of dikfilm diëlektriese EL-tegnologie is bekend daarvoor dat dit 'n oplossing vir die blou probleem bied. Dit bied die enigste volkleur RGB-skermtegnologie wat tans beskikbaar is.

Dikfilm diëlektriese skerms het bewys dat dit doeltreffend is: hulle het 'n goeie helderheid (helderheid) en het 'n ordentlike doeltreffendheid. iFire Group en TDK Corporation hou tans die patente vir hierdie tegnologie. Die fosfor in TDEL is 10K - 20K nanometer dik. Sommige TDEL soos dié wat in skerms gebruik word, gebruik twee lae fosfor. Die onderste dik laag is bestand teen diëlektriese afbreek, so dit kan 'n hoër stroom vervoer en 'n helderder lig maak. Bo die dik diëlektriese laag is gekleurde fosfors van ZnMgS:Mn (groen) en BaAl2S4:Eu (blou). Met hierdie stelsel kan RGB geskep word.

2. Uitvinders en ontwikkelings:

Elektroluminessensie is so vroeg as 1936 deur wetenskaplike Georges Destriau gebruik. Dit was eers in die 1950's toe maatskappye die tegnologie begin ontwikkel het om vir praktiese toepassings gebruik te word.

1936 - Georges Destriau , wat 'n medewerker van Marie Curie in haar laboratorium in Parys was, het elektroluminessensie begin studeer. Hy het die term geskep terwyl hy met ZnS-poeiers gewerk het.
Parys, Frankryk

1958 - Elmer Friedrich terwyl hy vir General Electric gewerk het, het EL-lampe ontwikkel, waarvan sommige redelik gesofistikeerd in ontwerp was. Fridrich het ook bekend geword vir die uitvind van die halogeenlamp en die bevordering van fluoresserende lamptegnologie. Hy was 'n sleutellid van ingenieurspanne by Nela Park, Ohio en Schenectady, New York.
Foto: General Electric

1958 - Natalia Andreeva Vlasenko en A. Popkov : Het die eerste TFEL-prototipe ontwikkel en aan metodes gewerk om helderheid te verhoog. Hulle het ook begin werk aan DC EL-lampe.
Kiev, Oekraïne

1968 - Aron Vecht ontwikkel DC EL-tegnologie vir lampe en horlosies. Londen, VK
Foto: Universiteit van Greenwich

1974 - Tuomo Suntola ontwikkel ALE Epitaxy vir Thin film electroluminescent (TFEL) tegnologieë. Hierdie metode om dun halfgeleiderfilms op 'n substraat neer te sit, het 'n basis vir TFEL-produksie geword. Dun polikristallyne films is ongeveer 500 nanometer dik. Dun films maak voorsiening vir meer gebruike van EL as lomp dik fosforpoeiers.
Lohja, Finland
Foto: Tuomo Suntola

1970's - Hiroshi Kobayashi het meer as 30 jaar saam met wyle professor Shosaku Tanaka aan anorganiese elektroluminescerende toestelle gewerk. Sy werk het gehelp met die kommersialisering van anorganiese EL-uitstallings in die Japannese industrie. Baie werk is by Tottori Universiteit gedoen. Hy het in 2003 afgetree en woon nou in Tokio.
Tottori Prefektuur / Tokio, Japan
Foto: Hiroshi Kobayashi

1974 - Toshio Inoguchi ontwikkel die eerste praktiese ELD (electroluminescent display) by Sharp Corporation. Hy gebruik TFEL om dit moontlik te maak. Sy uitstallings het 'n lang lewe en is helderder in helderheid. Sy werk het die verhoog vir latere vordering gemaak en Sharp vir die volgende paar dekades aan die voorpunt gehou. Die uitstallings is eerstens as uitstallings vir mediese instrumente gebruik. Die uitstallings was monochromaties, maar 'n beter opsie as CRT's.
Osaka, Japan
Foto: Toshio Inoguchi en Sharp Corporation

1980's - Christopher N. King en span* ontwikkel gevorderde EL-skerms wat dunfilmtegnologie gebruik. Die span het by Tektronix begin en in 1983 afgewentelde Planar Systems bekendgestel. Die nuwe skerms verhoog die aantal beskikbare kleure soos die tyd aanstap. Toenemende helderheid en kontras om met LCD's mee te ding, het in die 1990's en 2000's belangrik geword. Sedert die 90's het die ingenieurs by Planar die EL-skerm verbeter, hulle het beter helderheid, kontras en doeltreffendheid behaal. *Jim Hurd, John Laney, Eric R. Dickey (ICEBrite)
Beaverton, Oregon
Foto: Chris King

1990's - Xingwei Wu ontwikkel TDEL-tegnologie. Dik Diëlektriese EL-skerms bereik blues helder genoeg om in volkleurskerms gebruik te word. TDEL is helderder as TFEL, en gebruik "color by blue" metode om goeie RGB te bereik. TDEL is die eerste volkleur-bekwame EL-tegnologie. Dr. Xingwei Wu is die primêre ingenieur by iFire Technology.

Oakville, Ontario, Kanada

Foto: Xingwei Wu. iFire Tegnologie Bpk.

2016 - Jy - Kies 'n loopbaan in ingenieurswese en wees die volgende pionier! LEER MEER

2000's - EL-lampe word meer bekostigbaar vir die gemiddelde verbruiker en word gebruik in dekoratiewe klere en dunfilmtoepassing op verskeie produkte. As 'n lamp vir algemene beligting word EL-tegnologie nie verkies nie as gevolg van beperkte maksimum lumenproduksie gekombineer met lae doeltreffendheid in vergelyking met LED's. Die unieke ruimtelike aspek van die EL-lamp (plat en buigsaam) laat dit toe om 'n marknis te handhaaf.

EL-skerms het 'n lang pad gekom sedert 1980, maar 'n beter blou fosfor wat in uitstallings gebruik kan word, is steeds nodig. Die ontwikkeling van 'n hoë helderheid, hoë doeltreffendheid blou sal 'n rooi-groen-blou kombinasie moontlik maak wat die EL-skerm sal toelaat om beter te kompeteer met LCD.

Verdere leeswerk in meer besonderhede:
'n Geskiedenis van elektroluminescerende skerms deur Jeffrey A. Hart, Stefanie Ann Lenway, Thomas Murtha. 1999


Bohr se model

In 1913 het 'n Deense fisikus, Niels Bohr (1885&ndash1962 Nobelprys in Fisika, 1922), 'n teoretiese model vir die waterstofatoom voorgestel wat sy emissiespektrum verduidelik het. Bohr&rsquos-model het slegs een aanname vereis: Die elektron beweeg om die kern in sirkelvormige bane wat slegs sekere toegelate radiusse kan hê. Rutherford se vroeëre model van die atoom het ook aanvaar dat elektrone in sirkelvormige bane om die kern beweeg en dat die atoom bymekaar gehou word deur die elektrostatiese aantrekking tussen die positief gelaaide kern en die negatief gelaaide elektron. Alhoewel ons nou weet dat die aanname van sirkelbane verkeerd was, was Bohrs se insig om voor te stel dat die elektron kon slegs sekere dele van die ruimte beset.

Deur klassieke fisika te gebruik, het Niels Bohr gewys dat die energie van 'n elektron in 'n bepaalde baan gegee word deur

waar ( Re ) die Rydberg-konstante is, h is Planck&rsquos konstant, c is die spoed van lig, en n is 'n positiewe heelgetal wat ooreenstem met die getal wat aan die wentelbaan toegeken is, met n = 1 wat ooreenstem met die baan naaste aan die kern. In hierdie model n = &infin stem ooreen met die vlak waar die energie wat die elektron en die kern bymekaar hou nul is. Op daardie vlak is die elektron ongebonde van die kern en die atoom is geskei in 'n negatief gelaaide (die elektron) en 'n positief gelaaide (die kern) ioon. In hierdie toestand is die radius van die wentelbaan ook oneindig. Die atoom is geïoniseer.

Figuur 7.3.2 Die Bohr-model van die waterstofatoom (a) Die afstand van die wentelbaan vanaf die kern neem toe met toenemende n. (b) Die energie van die baan word al hoe minder negatief met toenemende n.

Tydens die Nazi-besetting van Denemarke in die Tweede Wêreldoorlog het Bohr na die Verenigde State ontsnap, waar hy geassosieer word met die Atoomenergieprojek.

In sy laaste jare het hy hom gewy aan die vreedsame toepassing van atoomfisika en om politieke probleme op te los wat voortspruit uit die ontwikkeling van atoomwapens.

Soos n afneem, word die energie wat die elektron en die kern bymekaar hou toenemend negatief, die radius van die wentelbaan krimp en meer energie is nodig om die atoom te ioniseer. Die baan met n = 1 is die laagste liggende en nouste gebind. Die negatiewe teken in Vergelyking 7.3.3 dui aan dat die elektron-kernpaar stywer gebind is wanneer hulle naby mekaar is as wanneer hulle ver van mekaar is. Omdat 'n waterstofatoom met sy een elektron in hierdie wentelbaan die laagste moontlike energie het, is dit die grondtoestand (die mees stabiele rangskikking van elektrone vir 'n element of 'n verbinding), die mees stabiele rangskikking vir 'n waterstofatoom. Soos n toeneem, verhoog die radius van die wentelbaan, is die elektron verder van die proton af, wat 'n minder stabiele rangskikking met hoër potensiële energie tot gevolg het (Figuur 2.10). 'n Waterstofatoom met 'n elektron in 'n wentelbaan met n > 1 is dus in 'n opgewekte toestand. Enige rangskikking van elektrone wat hoër in energie as die grondtoestand is.: sy energie is hoër as die energie van die grondtoestand. Wanneer 'n atoom in 'n opgewekte toestand 'n oorgang na die grondtoestand ondergaan in 'n proses wat verval genoem word, verloor dit energie deur 'n foton uit te straal waarvan die energie ooreenstem met die verskil in energie tussen die twee toestande (Figuur 7.3.1).

Figuur 7.3.3 Die vrystelling van lig deur 'n waterstofatoom in 'n opgewonde toestand. (a) Lig word uitgestraal wanneer die elektron 'n oorgang ondergaan vanaf 'n wentelbaan met 'n hoër waarde van n (by 'n hoër energie) na 'n wentelbaan met 'n laer waarde van n (teen laer energie). (b) Die Balmer reeks emissielyne is te wyte aan oorgange van wentelbane met n &ge 3 na die wentelbaan met n = 2. Die verskille in energie tussen hierdie vlakke stem ooreen met lig in die sigbare gedeelte van die elektromagnetiese spektrum.

Dus die verskil in energie (&DeltaE) tussen enige twee wentelbane of energievlakke word gegee deur ( Delta E=E_>-E_> ) waar n1 is die finale wentelbaan en n2 die aanvanklike wentelbaan. Vervanging van Bohr&rsquos-vergelyking (Vergelyking 7.3.3) vir elke energiewaarde gee

As n2 > n1, is die oorgang van 'n hoër energietoestand (groter-radius-baan) na 'n laer-energietoestand (kleiner-radius-baan), soos getoon deur die stippelpyl in deel (a) in Figuur 7.3.3. Vervang hc/&lambda vir &DeltaE gee

Kanselleer tans hc aan beide kante gee

Behalwe vir die negatiewe teken, is dit dieselfde vergelyking wat Rydberg eksperimenteel verkry het. Die negatiewe teken in Vergelyking 7.3.5 en Vergelyking 7.3.6 dui aan dat energie vrygestel word soos die elektron van 'n wentelbaan beweeg n2 om te wentel n1 want wentel n2 is op 'n hoër energie as wentelbaan n1. Bohr het die waarde van (Re) uit fundamentele konstantes soos die lading en massa van die elektron en Planck se konstante bereken en 'n waarde van 1,0974 &maal 10 7 m &minus1 verkry, dieselfde getal wat Rydberg verkry het deur die emissiespektra te ontleed.

Ons kan nou die fisiese basis vir die Balmer-reeks lyne in die emissiespektrum van waterstof (deel (b) in Figuur 2.9) verstaan. Soos getoon in deel (b) in Figuur 7.3.3, stem die lyne in hierdie reeks ooreen met oorgange van hoër-energie-bane (n > 2) na die tweede wentelbaan (n = 2). Die waterstofatome in die monster het dus energie van die elektriese ontlading geabsorbeer en verval van 'n hoër-energie-opgewekte toestand (n > 2) na 'n laer-energie-toestand (n = 2) deur 'n foton van elektromagnetiese straling uit te straal waarvan die energie presies ooreenstem tot die verskil in energie tussen die twee toestande (deel (a) in Figuur 7.3.3). Die n = 3 na n = 2 oorgang gee aanleiding tot die lyn by 656 nm (rooi), die n = 4 na n = 2 oorgang na die lyn by 486 nm (groen), die n = 5 na n = 2 oorgang na die lyn by 434 nm (blou), en die n = 6 na n = 2 oorgang na die lyn by 410 nm (violet). Omdat 'n monster waterstof 'n groot aantal atome bevat, hang die intensiteit van die verskillende lyne in 'n lynspektrum af van die aantal atome in elke opgewekte toestand. By die temperatuur in die gasontladingsbuis is meer atome in die n = 3 as die n &ge 4 vlakke. Gevolglik is die n = 3 na n = 2 oorgang die mees intense lyn, wat die kenmerkende rooi kleur van 'n waterstofontlading produseer (deel (a) in Figuur 7.3.1). Ander families van lyne word geproduseer deur oorgange van opgewekte toestande met n > 1 na die wentelbaan met n = 1 of na wentelbane met n &ge 3. Hierdie oorgange word skematies in Figuur 7.3.4 getoon

Figuur 7.3.4 Elektronoorgange verantwoordelik vir die verskillende reekse lyne wat in die emissiespektrum van waterstof waargeneem word. Die Lyman-reeks lyne is te wyte aan oorgange van hoër-energie-bane na die laagste-energie-baan (n = 1) hierdie oorgange stel baie energie vry, wat ooreenstem met straling in die ultravioletgedeelte van die elektromagnetiese spektrum. Die Paschen-, Brackett- en Pfund-reekse lyne is te wyte aan oorgange van hoër-energie-bane na wentelbane met n = 3, 4 en 5, onderskeidelik stel hierdie oorgange aansienlik minder energie vry, wat ooreenstem met infrarooi straling. (Wannelope word nie volgens skaal geteken nie.)

In kontemporêre toepassings word elektronoorgange gebruik in tydmeting wat presies moet wees. Telekommunikasiestelsels, soos selfone, is afhanklik van tydsberekeningseine wat tot binne 'n miljoenste van 'n sekonde per dag akkuraat is, asook die toestelle wat die Amerikaanse kragnetwerk beheer. Globale posisioneringstelsel (GPS) seine moet akkuraat wees tot binne 'n miljardste van 'n sekonde per dag, wat gelykstaande is aan die wen of verlies van nie meer as een sekonde in 1 400 000 jaar nie. Om tyd te kwantifiseer vereis om 'n gebeurtenis te vind met 'n interval wat op 'n gereelde basis herhaal. Om die akkuraatheid te bereik wat vir moderne doeleindes vereis word, het fisici hulle tot die atoom gewend. Die huidige standaard wat gebruik word om horlosies te kalibreer, is die sesiumatoom. Supercooled cesium atoms are placed in a vacuum chamber and bombarded with microwaves whose frequencies are carefully controlled. When the frequency is exactly right, the atoms absorb enough energy to undergo an electronic transition to a higher-energy state. Decay to a lower-energy state emits radiation. The microwave frequency is continually adjusted, serving as the clock&rsquos pendulum. In 1967, the second was defined as the duration of 9,192,631,770 oscillations of the resonant frequency of a cesium atom, called the cesium clock. Research is currently under way to develop the next generation of atomic clocks that promise to be even more accurate. Such devices would allow scientists to monitor vanishingly faint electromagnetic signals produced by nerve pathways in the brain and geologists to measure variations in gravitational fields, which cause fluctuations in time, that would aid in the discovery of oil or minerals.

Example 7.3.1: The Lyman Series

The so-called Lyman series of lines in the emission spectrum of hydrogen corresponds to transitions from various excited states to the n = 1 orbit. Calculate the wavelength of the lowest-energy line in the Lyman series to three significant figures. In what region of the electromagnetic spectrum does it occur?

Given: lowest-energy orbit in the Lyman series

Gevra vir: wavelength of the lowest-energy Lyman line and corresponding region of the spectrum

  1. Substitute the appropriate values into Equation 7.3.2 (the Rydberg equation) and solve for (lambda).
  2. Locate the region of the electromagnetic spectrum corresponding to the calculated wavelength.

We can use the Rydberg equation to calculate the wavelength:

A For the Lyman series, n1 = 1. The lowest-energy line is due to a transition from the n = 2 to n = 1 orbit because they are the closest in energy.

It turns out that spectroscopists (the people who study spectroscopy) use cm -1 rather than m -1 as a common unit. Wavelength is inversely proportional to energy but frequency is directly proportional as shown by Planck's formula, E=h( u ).

Spectroscopists often talk about energy and frequency as equivalent. The cm -1 unit is particularly convenient. The infrared range is roughly 200 - 5,000 cm -1 , the visible from 11,000 to 25.000 cm -1 and the UV between 25,000 and 100,000 cm -1 . The units of cm -1 are called wavenumbers, although people often verbalize it as inverse centimeters. We can convert the answer in part A to cm -1 .

[lambda = 1.215 imes 10^<&minus7> m = 122 nm ]

This emission line is called Lyman alpha. It is the strongest atomic emission line from the sun and drives the chemistry of the upper atmosphere of all the planets producing ions by stripping electrons from atoms and molecules. It is completely absorbed by oxygen in the upper stratosphere, dissociating O2 molecules to O atoms which react with other O2 molecules to form stratospheric ozone

B This wavelength is in the ultraviolet region of the spectrum.

Exercise 7.3.1: The Pfund Series

The Pfund series of lines in the emission spectrum of hydrogen corresponds to transitions from higher excited states to the n = 5 orbit. Calculate the wavelength of the tweede line in the Pfund series to three significant figures. In which region of the spectrum does it lie?

Antwoord: 4.65 × 10 3 nm infrared

Bohr&rsquos model of the hydrogen atom gave an exact explanation for its observed emission spectrum. The following are his key contributions to our understanding of atomic structure:

  • Electrons can occupy only certain regions of space, called orbits.
  • Orbits closer to the nucleus are lower in energy.
  • Electrons can move from one orbit to another by absorbing or emitting energy, giving rise to characteristic spectra.

Unfortunately, Bohr could not explain hoekom the electron should be restricted to particular orbits. Also, despite a great deal of tinkering, such as assuming that orbits could be ellipses rather than circles, his model could not quantitatively explain the emission spectra of any element other than hydrogen (Figure 7.3.5). In fact, Bohr&rsquos model worked only for species that contained just one electron: H, He + , Li 2 + , and so forth. Scientists needed a fundamental change in their way of thinking about the electronic structure of atoms to advance beyond the Bohr model.

Figure 7.3.5 The Emission Spectra of Elements Compared with Hydrogen. Hierdie images show (a) hydrogen gas, which is atomized to hydrogen atoms in the discharge tube (b) neon and (c) mercury. The strongest lines in the hydrogen spectrum are in the far UV Lyman series starting at 124 nm and below. The strongest lines in the mercury spectrum are at 181 and 254 nm, also in the UV. These are not shown.

Thus far we have explicitly considered only the emission of light by atoms in excited states, which produces an emission spectrum (a spectrum produced by the emission of light by atoms in excited states). The converse, absorption of light by ground-state atoms to produce an excited state, can also occur, producing an absorption spectrum (a spectrum produced by the absorption of light by ground-state atoms). Because each element has characteristic emission and absorption spectra, scientists can use such spectra to analyze the composition of matter.

When an atom emits light, it decays to a lower energy state when an atom absorbs light, it is excited to a higher energy state.


3 Antwoorde 3

The 100 W light bulb dissipates more energy per second (1 watt = 1 joule per second) than the 20 W light bulb, and consequently the light emanating from the 100 W bulb carries more energy than the light emanating from the 20 W bulb.

In the picture of light as an electromagnetic wave, the energy carried by the light is proportional to the square of the wave's amplitude. The technical term for this energy is "Poynting flux". (In fact we usually take the time-average over one period of oscillation as the definition of the energy in the wave.) In this model, the photo-receptors in your eye are oscillators. What is oscillating? Electric charge. Charges are accelerated in response to the electric field of the light: the greater the electric field (or amplitude), the greater the amplitude of the oscillation, and the greater the electric currents in your eye (and the greater the brightness).

In the picture of light as a particle (a photon), each particle carries with it an amount of energy proportional to its frequency: $E=h u$, where $h$ is Planck's constant, and $ u$ is the frequency of light. The energy flux is then the energy per photon multiplied by the flux of photons (# of photons per unit area per second). So the 100 W bulb emits more photons per second than the 20 W bulb. In this model, the photoreceptors in your eye undergo chemical reactions as a result of absorbing photons. The more photons absorbed per second, the brighter the light appears.

Brightness is just the number of photons per second hitting your eye - all the other properties of the light are the same.

edit: perceived brightness is the number of 'detected' photons hitting your eye per second!

Different wavelengths of light correspond to different colours. 555nm means light with a wavelength of 555 nano-meters (billions of a meter), this is roughly green light. So all this says is that you eye is most sensitive to green light and so a given number of green photons/second will appear brighter than the same number of red photons. You can see this with laser pointers, for the same power small pointers - green ones look much brighter than red.

I am nowhere near as expert as a professional, but I have a private passion for this field.

Dim and bright are perceptual terms. There are many dimensions. I will start with a simple idea and build out.

Consider that you are adapted to a monochromatic light of around 533 nanometer wavelength bathing the room such that the light from the brightest object generates approximately 1e7 photons per second on a foveal L cone of 1 micron face diameter. This is considered a well-lit but not stressful scene. The photoreceptor opsins bleach at a rate of approximately 5e3 opsins per second. The light feels neither dim nor bright because you are adapted.

If you increase the source photon rate by a factor of 10, that same photoreceptor is now bleaching at a rate of 5e4 opsins per second. This feels brighter. But over time, the photoreceptor undergoes phagocytosis, decreasing its length by 90% changing the opsin bleach rate back to 5e3 opsins per second, so you now experience this as neither dim nor bright.

If you decrease the wavelength to 430 nanometers, the bleach rate of the L cone decreases by 90% and one would think this would appear dim. However, the S cone bleach rate reaches its maximum and S cones have a stronger effect on perceived brightness than L cones, so without increasing the photon bleach rate, the light now appears to have gotten brighter.

This is the principal reason amber sunglasses make the world seem brighter and more colorful. By suppressing the short wavelength photons from reaching the eye, the adaptation of the L and M cone bias favors a greater linear range. This makes colors more discriminable and is another dimension of brightness.

I will leave these three dimensions for further discussion and, if requested, I will dive deeper yet into the wonderful world of retinal adaptation to various light regimes.


Kyk die video: Kleuren mengen met primaire kleuren. Schilderles voor beginners. Welke kleuren heb je nodig? (September 2022).


Kommentaar:

  1. Dureau

    Dit lyk asof dit naby gaan kom.

  2. Tulio

    groot mens dankie!

  3. Muzil

    Dit is aangenaam, hierdie baie goeie gedagte moet presies opsetlik wees

  4. Adalbert

    ons kan sê, hierdie uitsondering :)



Skryf 'n boodskap