Лампа накаливания и её недостатки

Недостатки ламп накаливания не в том что они излучают свет, а в том что они горячие. Они много излучают энергии не в видимом участке спектра.

Типичная электрическая лампочка представляет стеклянный шар с очень тонкой проволокой из тугоплавкого металла внутри. Тонкий провод  нагревается, когда электричество проходит через него. Чаще всего в стеклянные шары закачивается нейтральный газ аргон, но может быть азот или криптон.  Это необходимо для повышения долговечности нити накаливания.

Известно, что горячие материалы испускают свет.

Огонь, например, имеет  красный, оранжевый, желтый или белый цвет, потому что он горячий.

Если положить железный пруток в печь то он будет светиться красным, когда температура достигает около 950 ° C.

Если температура поднимется  до 1100° C пруток будет светиться желтым.

Если становится ещё жарче, около 2500° C, он будет светиться  ярким, белым светом.

Недостатки ламп накаливания которые часто горят белым потому, что температура спирали большая и энергия превращается в тепло, а не свет.

Почему лампа накаливания светит

Горячий  металл выглядит красным, желтым или белым, потому что дает свет. Если нагревать  металл, атомы внутри него поглощают тепловую энергию, которой подвергаются. Электроны внутри атомов выталкиваются дальше от ядра, чтобы впитать эту дополнительную энергию. Это делает их нестабильными, поэтому они быстро возвращаются к их исходному состоянию. Когда они делают это, они должны избавиться от некоторой энергии и делают это, давая покинуть крошечной частице  называемой  фотоном света. В зависимости от того на какое количество энергии они избавились, фотон появляется как свет определенного цвета.

Это довольно неэффективный способ производить свет.  Уже  широко применяются флуоресцентные лампы и светодиодные лампы.

В самом деле лампа с проволокой имеет «отходов» около 90 процентов электроэнергии, которую она использует, отдавая тепло.

Эффективность лампы накаливания

Эффективность лампы накаливания для освещения определяется как излучаемая мощность по отношению к общей электрической мощности, подаваемой на лампу.  Эффективность лампы определяется как мощность, излучаемая в видимом диапазоне, по отношению к общей потребляемой мощности. Однако при измерении эффективности необходимо учитывать чувствительность человеческого глаза к различным длинам волн видимого диапазона, пик которых приходится на 555 нм.

Эффективность лампы накаливания по отношению к современным осветительным устройствам крайне низка — она излучает тепло.

Коэффициент полезного действия (КПД) лампы накаливания порядка 5%.

КПД — отношение мощности видимого излучения к полной потребляемой мощности.