《电光源原理》综合复习课内容
第一章 复习题 1．不可见光的分类。
不可见光中波长比红光长的光称为红外线，波长比紫光短的光称为紫外线，波长小于200 nm的光称为真空紫外，真空紫外光只能在真空中传播。 2．人眼的视觉状态分类。
人眼的视觉状态分为明视觉、暗视觉和中介视觉。 3．照明光源的光学参数有哪些？
照明光源的光学参数有光通量、光强度、光照度、光亮度和光量。 4．光强的基本单位——坎德拉(cd)的定义。
121坎德拉是频率为540?10Hz的单色辐射源在给定方向上的发光强度，该
方向上的辐射强度为
1W/sr。 6835．光源颜色的含义。
光源的颜色有两方面的含义：色表和显色性。 6．光源的颜色与光谱能量分布的关系。
光源的颜色是由它的光谱能量分布决定的。光源的光谱能量分布决定了它的色表和显色性。但是光源的色表不能决定它的光谱能量分布，即“同色异谱”现象。 第二章 复习题
1．基尔霍夫定律的具体内容。
基尔霍夫定律的内容：物体的光谱辐射出度M???,T?和物体的光谱吸收率
???,T?之间存在一定的比例关系；而且这一比例关系与辐射体的性质无关，只
是波长?和温度T的函数f??,T?。即：f??,T??2．用作白炽灯灯丝的材料有哪些方面的要求？
用作白炽灯灯丝的材料应当满足以下几方面的要求：
（1）熔点高；（2）蒸发率小；（3）可见辐射选择性好；（4）有合适的电阻率；
M???,T?
???,T?（5）加工容易；（6）机械强度好。 3．白炽灯的充气要注意哪些问题？
白炽灯的充气问题可以归结为以下几点：
（1）充气能抑制钨的蒸发，所充气压越高，效果越好。或使灯的寿命延长，或使灯的光效提高。
（2）由于气压越高，功率损失也越大，所以对一定输入功率和灯丝结构的白炽灯来说存在着一个最佳的充气压。
（3）充入的惰性气体（氙、氪、氩）的分子量越大，抑制钨蒸发的效果越好，气体的热导损失也越小。对于高压充气灯泡，还应掺入一定比例的氮气，以免发生放电现象。
（4）充气灯中应采用螺旋形灯丝，缩短灯丝长度对延长灯的寿命和减小灯的热导损失都是有益的。 4．白炽灯的研发方向。
白炽灯的研发方向有：白炽灯的小型化、反射型白炽灯、带红外反射层的白炽灯。 第三章 复习题 1．简述卤钨循环原理。
卤钨循环（再生循环）：在适当的温度条件下，从灯丝蒸发出来的钨在泡壁区域内与卤素反应形成挥发性的卤钨化合物。当卤钨化合物扩散到较热的灯丝周围区域时，又分解成卤素和钨，释放出来的钨部分回到灯丝上，而卤素再继续扩散到温度较低的区域与钨化合。 2．常用的卤钨循环剂有哪些？
常用的卤钨循环剂有：碘、溴和溴化氢、卤素和碳氢化合物、溴化磷和溴化硼、氟化物等。
3． 卤钨灯的主要应用有哪些？
卤钨灯的主要应用有：泛光照明卤钨灯、投光照明卤钨灯、汽车卤钨灯、舞台和影视照明卤钨灯、复印机用卤钨灯等。 第四章 复习题
1．电子从阴极逸出的主要方式有哪些？
使电子获得足够的能量从阴极逸出的主要方式有：加热、正离子轰击和施加强电场等，相应的阴极发射称为热电子发射、正离子轰击发射和场致发射等。 2．带电粒子在气体中的运动形式有哪些？
带电粒子在气体中具有3种基本运动形式：无固定方向的热运动；在电极间电场作用下沿着电场方向的有向运动；由于浓度差造成的带电粒子的扩散运动。 3．解释潘宁效应。
潘宁效应：原子A的亚稳电位Vm高于原子B的电离电位Vi，受激原子A与基态原子B作用后，使基态原子B电离，而原子A能级降低甚至返回到基态。可用式子表示为：A*?B?A?B??e
潘宁效应只有当灯内的主要气体有亚稳能级，并且亚稳电位高于杂质气体的电离电位时才起作用。利用潘宁效应也可以降低灯的着火电压。 4．电弧的种类有哪些？
根据决定电弧形状和稳定性的因素，可将电弧分为3类： （1）管壁稳定型电弧；（2）对流稳定型电弧；（3）电极稳定型电弧。 5．谱线的轮廓有哪些形式？
谱线的轮廓有两种形式，即色散型（或洛仑兹型）轮廓和高斯型轮廓。 第五章 复习题
1．决定荧光灯的发光效率的因素。
荧光灯的发光效率主要取决于两个因素：产生波长为253.7nm的紫外辐射的效率和荧光粉将此波长的紫外辐射转换为可见光的效率。 2．灯用荧光粉有哪些要求。
灯用荧光粉必须满足以下的要求： （1）对汞电弧产生的紫外辐射有很强的吸收； （2）具有较高的量子效率； （3）具有较高的发光效率； （4）具有合适的辐射光谱；
（5）粒度能够控制在一定的范围之内，兼顾涂粉和发光性能的要求； （6）色度重现性好； （7）良好的分散性；
（8）良好的涂覆性；
（9）良好的热稳定性、热猝灭性、化学稳定性、抗紫外性和抗离子轰击等； （10）较好的光衰性能。
3．三基色荧光粉产生窄带辐射的波长。
三基色荧光粉可以在波长为450nm、540nm和610nm的附近区域内产生窄带辐射。
4．4种光色的荧光灯具体颜色和窄带波长。
4种光色的荧光灯的具体颜色有：暖白色、白色、冷白色和日光色。最佳光谱都是由4个窄带构成的，窄带的近似位置为460nm、530nm、580nm和620nm。 第六章 复习题
1．爱伦巴斯的通道模型。
爱伦巴斯的通道模型：电弧可以看成是半径为reff的圆柱，具有均匀的温度
Teff；在该圆柱的外面是温度为Tw的较冷的气体。半径为reff的圆柱成为放电的通道，它传导全部电流，并产生全部的辐射。 2．高压汞灯的典型结构示意图。 3．降低高压汞灯启动电压的方法。
实验发现，采用双辅助电极可大大降低灯的启动电压Vign。用氩-氖混合气体代替单纯的氩气也能降低灯的启动电压Vign。实验还发现，当与辅助电极串联的电阻阻值变小时，灯的启动电压Vign也会降低。 4．提高电弧的放电功率密度的途径。
提高电弧的放电功率密度有两种途径：（1）增加放电电流密度；（2）增加电场强度。
5．超高压汞灯的种类。
（1）增大单位弧长所对应的泡壳表面积，使泡壳远离电弧。采用这种方法制成的汞灯称为球形超高压汞灯；（2）采用强迫风冷或水冷。这种方法制成的汞灯称为毛细管超高压汞灯。 6．产生高亮度放电元素的条件。
研究发现，只有具有很高电离电位并且能产生极高气压的元素，才能形成高
亮度的放电。
7．UHP光源的应用场所。
UHP光源一般工作在200bar以上的汞蒸气压下，能产生极高的亮度，有很好的颜色特性，是多媒体投影系统的理想光源。 第七章 复习题 1．钠D线的概念。
钠原子的最低激发电位为2.1V，相应的共振线波长为589.0nm和589.6nm。这两根谱线就是通常所说的钠的“双黄线”，即D线。 2．低压钠灯的应用范围。
小功率（<35W）的低压钠灯主要用于光谱仪器中，如偏振计、旋光计、折光仪等作为单色光源。中等以上的功率（>35W）的低压钠灯主要用于多雾的港口、码头、矿井等处作为照明或信号灯，也可用于公路、隧道照明和安全照明等。 3．高压钠蒸气放电的特点。
高压钠蒸气放电具有收缩的电弧、高电流密度和高气体温度。 4．提高高压钠灯光效的途径。
要提高高压钠灯的光效，应增加管径、提高管壁温度，选择合适的P1值，并使??约为8~12nm。为了使灯的寿命足够长，电弧管的管壁温度不宜超过1500K，管壁负载应低于20W/cm2。 5．U形低压钠灯的结构示意图。 6．高压钠灯的结构示意图。 第八章 复习题
1．继白炽灯、荧光灯之后的第三代光源有哪些？
金属卤化物灯和高压钠灯是继白炽灯、荧光灯之后的第三代光源。 2．在金属卤化物灯中加入汞的原因有哪些？
在金属卤化物灯中加入汞的原因有3个：
（1）加入汞可以提高灯的光效。充入汞蒸气能起到阻碍金属蒸气和卤素气体的扩散。故汞蒸气称为缓冲气体。实践证明：用汞蒸气作为缓冲气体，比用氙气时光效要高。
（2）加入汞可以改善灯的电特性。在金属卤化物灯中，灯的电场强度和管压主