Aujourd'hui, nous allons parler des sources de lumière artificielle. Ils ont été inventés par les gens pour éclairer des espaces où le soleil n'est pas présent ou quand il est parti. Afin de comprendre quelles caractéristiques sont importantes pour les sources de lumière artificielle, nous devons considérer le spectre du Soleil. Le Soleil est un corps très chaud qui émet un spectre continu sur une large gamme spectrale. Dans ce cas, son énergie est principalement dépensée pour la chaleur, le chauffage. Seule la partie de la plage spectrale que notre œil peut voir est utilisée pour l'éclairage. Cette plage est limitée à une certaine longueur d'onde allant du bleu, du violet au rouge, ce qui donne 400 à 700 nanomètres. C'est cette plage spectrale qui intéresse les gens lorsqu'ils parlent de sources de lumière artificielle. Ce chiffre est lié à la courbe de sensibilité de l'œil, qui a un maximum de 400 à 700 nanomètres dans la plage verte et une bordure de 400 à 700 nanomètres.
Souvenons-nous de la structure de l'œil : il a des cônes et des bâtons. Il existe trois types de cônes et ils sont responsables de la détermination de la couleur. Leur maximum se situe dans les plages bleu, vert et rouge. S'ils sont exposés à la lumière bleue, verte, rouge même avec des longueurs d'onde étroites mais de même intensité, cette lumière est perçue par nous comme blanche. Il est donc facile de tromper une personne : il suffit de prendre trois spectres étroits de gamme bleue, verte et rouge, et l'œil la percevra comme blanche. Il est largement utilisé dans les écrans, lorsque nous avons ces trois couleurs pour créer la palette entière et éventuellement une image blanche. Mais ce n'est pas toujours bon pour les sources lumineuses. On a déjà pensé qu'on pouvait vraiment tromper l'œil comme ça et utiliser les trois couleurs pour créer de la lumière blanche. Mais maintenant, on s'entend pour dire que ce n'est pas très bon.
Au début, les gens utilisaient des sources lumineuses très simples. Tout a commencé avec un feu, des rayons, des bougies : ils brillent avec du carbone chaud, qui émet de la lumière dans une gamme assez large. Mais ces sources de lumière étaient inconfortables. Ils émettent plus de chaleur que de lumière. Ils ont été remplacés par des lanternes à gaz, des lampes à kérosène, qui utilisaient également le procédé de combustion. Plus tard, les lampes à arc ont été inventées - ce sont des lampes dans lesquelles un courant électrique passe et se décharge. De telles lampes ont trouvé leur large application au XXe siècle, et certaines d'entre elles sont encore utilisées comme sources de lumière très puissantes. Les matériaux qu'ils utilisent étaient à l'origine du carbone, mais ils ont été remplacés plus tard par des métaux réfractaires. Une lampe à incandescence a été inventée et est toujours utilisée. Il a un très large spectre de lumière dans la gamme visible et avec une grande contribution de la gamme infrarouge, c'est-à-dire, il est très chaud. De ce fait, la majeure partie de l'énergie est convertie en chaleur et l'efficacité d'une telle lampe est faible.
En tant que lampes plus efficaces, les lampes fluorescentes sont maintenant largement utilisées. Elles sont également classées comme lampes à décharge. Ils génèrent du courant entre les électrodes dans une atmosphère clairsemée et les gaz brillent. Les plus populaires sont les lampes au mercure. Ils comprennent la vapeur de mercure, qui émet de la lumière principalement dans l'ultraviolet, 254 nanomètres, mais il existe des bandes de longueurs d'onde encore plus longues. Au début du XXe siècle, des phosphores inorganiques ont été utilisés pour entourer la lampe à décharge et convertir la lumière ultraviolette en un spectre visible. En général, notre œil perçoit cela comme un spectre de la gamme visible. Les lampes fluorescentes, qui sont des lampes à décharge à vapeur de mercure, sont largement utilisées dans tous les établissements depuis le milieu du 20e siècle. Le spectre réel de ces lampes n'est pas proche de celui du solaire.
Pour déterminer dans quelle mesure le spectre d'une source de rayonnement particulière est proche de celui du rayonnement solaire, on utilise le paramètre d'indice de rendu des couleurs (IRC). Il montre à quel point le spectre de votre source est imbriqué dans le spectre du Soleil. Plus il y a de chevauchements, plus il est proche de 100 %. Si vous prenez le spectre de la lumière du jour, son indice de rendu des couleurs sera supérieur à 95%, soit environ 97-98%. L'indice de rendu des couleurs des lampes fluorescentes conventionnelles est d'environ 70%. Ceci est déterminé par la sélection des phosphores qui convertissent le spectre ultraviolet du mercure. Il y a des lampes plus chères avec un indice de rendu des couleurs plus élevé, elles utilisent plus de fluorescence. Les luminophores sont dans ce cas des phosphores inorganiques.
Aujourd'hui, on dit de plus en plus qu'il est nécessaire d'utiliser des lampes plus économes en énergie, c'est pourquoi les lampes fluorescentes ont été remplacées par des lampes à LED - diode électroluminescente (LED). Il s'agit de dispositifs semi-conducteurs basés sur des semi-conducteurs à éperon de la zone. Généralement, les semi-conducteurs sont soit A3B5 ou A2B4, comme l'arséniure de gallium, le phosphure d'indium ou le séléniure de zinc. D'un point de vue environnemental, ce ne sont pas les éléments les plus agréables, mais l'avantage de ces lampes LED est qu'elles sont très économes en énergie grâce au fait que