Licht: Messen und erzeugen - Physic

Licht: Messen und erzeugen
Messgrössen
Lichtstrom [ Lumen, lm]
Die von einem Strahler in den gesamten Raum abgegebene
Strahlungsleisutung, bewertet mit der spektralen
Hellempfindlichkeit (s. Abb )
Lichtstärke I [ Candela, cd ]
Lichtstrom bezogen auf Raumwindkel
Beleuchtungsstärke E [ Lux, lx ]
Auf einer Bezugsfläche auftreffender Lichtstrom
Lichttechnischer Wikrungsgrad: lm / W
Lichtstrom pro investiertem Watt
elektrischer Leistung
Abb. 1: Spektrale Hellempfindlichkeit des
Menschen:
Farbtemperatur
Die Farbe von (konventionellen) Lichtquellen lässt sich
schwer durch Lichtwellenlängen beschreiben, da das
Ausstrahlungsspektrum zu berücksichtigen ist. Daher
werden Quellen mit breitem Spektrum oft nach ihrer
Farbtemperatur klassifiziert, also nach der Temperatur ei
nes schwarzen Körpers (glühendes Titan), der in derselben
Farbe leuchte, wie die Quelle.
Physik 2. Klasse
Aufbau von Dünnschicht LEDs
Wichtige Unterschiede zur „dicken“ LED:
1. Trägersubstrat kann wiederverwendet werden: Kosteneinsparung
2. Als untere Schicht – die sonst das Trägersubstrat war – kann leitend und reflektierend
gewählt werden. Die Schicht muss kristallographisch nicht mehr genau passen, da das
Wachstum getrennt vom Benutzungszeitraum ist.
3. Da die untere Schicht reflektierend ist, kann durch eine rauhe Oberfläche eine
grössere Verteilung der Winkel beim Austritt erreicht werden. Es können mehr
Photonen austreten aus der LED: Der äussere Quantenwirkungsgrad wird erheblich
erhöht.
Warum ist eine LED so viel effektiv er als z.B. eine Glühlampe ?
Weisse LED:
Weil ihr Spektrum besser der Empfindlichkeit unseres Auges angepasst werden kann.
Farbige LED:
Weil kein Licht im Filter verloren geht
Wie kann eine LED weisses Licht erzeugen?
Indem blaues und grün/gelbes Licht überlagert wird. Die Verbindung dieser beiden
Farbpunkte geht im CIE Diagramm durch einen Weisspunkt. Je nach Mischung wird die
Farbtemperatur wärmer oder kälter. Da die anregende Farbe ein kurzwelliges blau ist, ist eine
LED tendenziell kalttönig.
Das grün/gelbe Licht wird von einem durch das blaue Licht angeregte Phosphor emittiert.
Und was könnte diese hohe Effektivität für Auswirkungen haben ?
http://www.richtighell.at/fileadmin/redakteure/ESV/Info_und_Service/Publikationen/Strassenbeleuchtung2015
_dt.pdf
„ Die Strassenbeleuchtung macht bis zu 45% der Stromkosten einer durchschnittlichen
Gemeinde aus.“
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