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Lichtquellen

OptikLaboratoriumsmethoden und -geräte, Bezeichnung für Körper, die selbständig sichtbare Strahlung infolge hoher Temperatur (z. B. Sonne, Gaslicht, Glühlampe), durch elektrische Anregung von Gasmolekülen (Bogenlampen, Gasentladungslampen), durch Lumineszenz (Leuchtstoffe) oder durch erzwungene Emission (Laser) aussenden. Dabei wird auch Strahlung angrenzender Spektralbereiche im Ultravioletten oder Infraroten emittiert.

Vom geometrischen Standpunkt können ausgedehnte Lichtquellen mit einer emittierten Strahlung von geringem Kohärenzgrad (Kohärenz) von Punktlichtquellen mit einer Strahlung von hohem Kohärenzgrad unterschieden werden. Punktförmige Lichtquellen werden bei sämtlichen mikroskopischen Rasterverfahren bevorzugt.

In der Technik werden Geräte zur Erzeugung von künstlichem Licht als Lichtquellen bezeichnet. Die lichttechnischen Grössen wie z. B. der Lichtstrom, die Leuchtdichte und die Beleuchtungsstärke sind Kennzahlen zur Charakterisierung der grundlegenden technischen Eigenschaften der Lichtquellen. In der Tabelle ist ein Datenvergleich von verschiedenen Lampen mit vergleichbarer elektrischer Leistung aufgeführt.

Ein wesentliches Kennzeichen der Lichtquelle ist die spektrale Verteilung ihrer Strahlung (Beispiele siehe Abb.). Erstreckt sich die Strahlung über ein grösseres Wellenlängengebiet, so liegt ein Kontinuumsstrahler vor. Demgegenüber geben Linienstrahler ihre Energie nur in einem begrenzten Bereich ab und finden besonders als Lichtquellen zu wissenschaftlichen Zwecken eine grosse Anwendung. Ein idealer Kontinuumsstrahler ist der schwarze Strahler, dessen spektrale Verteilung als Funktion der Temperatur zu berechnen ist.

Ausser der natürlichen Lichtquelle der Sonne gibt es künstliche Lichtquellen, die Lampen. Von den vielfältigen physikalischen Erscheinungen, in deren Folge man Licht beobachtet, sind zwei Gebiete detailliert erforscht, die Verbrennungslampen, die chemische Energie in Licht mit Hilfe eines Verbrennungsprozesses umsetzen, und die elektrischen Lampen, deren Licht durch Umsetzung elektrischer Energie erzeugt wird. Hierbei unterscheidet man die Glühlampen und Gasentladungslampen, wobei letztere weiter in Bogenentladungslampen (Bogenentladung), Glimmlampen, Metalldampflampen (z.B. Quecksilberdampflampe), und Leuchtstoffröhren unterteilt werden. Neuerdings häufig benutzte Lichtquellen sind die Lumineszenzdioden, die aus III-V-Halbleitern (z.B. GaAs) bestehen und zu den Elektrolumineszenz-Strahlern gehören.

Diese Lichtquellen können im Dauerbetrieb (z.B. die Glühlampe) oder im Impulsbetrieb (z.B. die Gasentladungslampe oder die Blitzlampe) betrieben werden.

Lichtquellen: Vergleich verschiedener Lampen mit vergleichbarer elektrischer Leistung.

Lampentyp

Lichtstrom lm]

Leuchtfläche [mm]

Lebensdauer [h]

Glühlampe, 220 V / 100 W

1 650

46

25

Glühlampe, 12 V / 100 W

2 800

12

25

Halogenglühlampe, 12 V / 100 W

3 000

9,7

50

Hg-Lampe, 100 W

2 200

0,063

200

Xe-Lampe, 75 W

1 000

0,125

400

 

Lichtquellen

Lichtquellen: Spektrale Strahlungsverteilung: a) Glühlampen bei verschiedenen Drahttemperaturen, b) Quecksilber-Höchstdrucklampen, c) Xenon-Hochdrucklampen und d) Lumineszenzdioden.

 

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