Лампы

Ла́мпа нака́ливания — электрический источник света, в котором тело накала (тугоплавкий проводник), помещённое в прозрачный вакуумированный или заполненный инертным газом сосуд, нагревается до высокой температуры за счёт протекания через него электрического тока, в результате чего излучает в широком спектральном диапазоне, в том числе видимый свет. В качестве тела накала в настоящее время используется в основном спираль из сплавов на основе вольфрама.

 Принцип действия

В лампе накаливания используется эффект нагревания проводника, обычно проволочного, (тела накаливания) при протекании через него электрического тока (тепловое действие тока). Температура тела накаливания повышается после замыкания электрической цепи. Все тела, температура которых превышает температуру абсолютного нуля температур излучают электромагнитное тепловое излучение в соответствии с законом Планка.

Максимум спектральной плотности излучения (Функция Планка) имеет максимум, длина волны которого на шкале длин волн зависит от температуры. Положение максимума в спектре излучения сдвигается с повышением температуры в сторону меньших длин волн.

Для получения видимого излучения необходимо, чтобы температура излучающего тела превышала 570 °C (температура начала красного свечения, видимого человеческим глазом в темноте). Для зрения человека, оптимальный, физиологически самый удобный, спектральный состав видимого света отвечает излучению абсолютно чёрного тела с температурой поверхности фотосферы Солнца 5770 K.

Так как неизвестны вещества, способные без разрушения выдержать температуру фотосферы Солнца, в телах накаливания современных ламп накаливания, применяется тугоплавкий, и относительно недорогой металлический вольфрам, — элемент, рекордный по высоте температуры плавления. Рабочие температуры вольфрамовых нитей ламп накаливания лежат в пределах 2000—2800 °C. Поэтому, спектр ламп накаливания смещён в красную часть спектра. Чем меньше температура тела накаливания, тем меньшая доля энергии, подводимой к нагреваемой проволоке, преобразуется в полезное видимое излучение, и тем более «красным» кажется излучение.