Светодиоды для растений, спектр светодиодных ламп

Такой микро пост будет. У меня появился Спектрофотометр »ТКА-Спектр». Решил замерить спектр китайского светодиода фул спектр, мощностью 10 Вт.

image

Вот такой результат показал один светодиод, в полностью изолированном, от внешнего света, помещении. Высота над спектрометром 40 см.

image

А вот к сравнению свет, на подоконнике, в пасмурную погоду(солнечная сторона).

Видно, что спектр «тот который нужен», но хотелось бы его «по больше». В выходные хочу сравнить светодиодные ламы, с обычными ртутными лампами. Так же посмотреть спектр заявленной температуры свечения(Кельвин). Есть предложения что еще замерить?

Если наблюдения будут интересными, выложу все в инстаграмм.

Это первые в мире серийные лампы в которых источником света является фиолетовый кристалл корейской компании Seoul Semiconductor. Главная особенность этих светодиодов в том, что в их спектре отсутствует избыточная синяя составляющая, которая, как известно оказывает негативное влияние на зрение и здоровье человека. Впервые об этих лампах я узнал в январе этого года из статьи эксперта по светодиодным лампам Алексея Надёжина. А месяц назад, когда собирал корзину товаров для использования сертификата на Ozon, решил тоже взять несколько ламп на пробу. Лампы мне действительно понравились. Но обо всём по порядку, поехали! Наш опыт использования светодиодных ламп В квартире и загородном доме мы используем светодиодное освещение уже более 10 лет. Очевидно, что лампы накаливания бесперспективны т.к. мало того, что они потребляют в 8-10 раз больше энергии, чем светодиоды, так они еще и выделяют огромное количество тепла (а это значит, что летом придётся использовать кондиционер). Люминесцентные и компактные люминисцентные лампы (КЛЛ) вообще не обсуждаю, они были просто переходным этапом от ламп накаливания к светодиодам. Но со светодиодами тоже есть много неочевидных на первый взгляд нюансов. Качество света светодиодных ламп напрямую зависит от используемых компонентов (в частности кристалла и электронной части). Мой собственный опыт показал, что использовать самые дешёвые низкокачественные светодиодные лампы не рационально — они быстро выходят из строя. Поэтому для себя и своей семьи я выбираю качественные решения. Большая часть (примерно 70%) ламп, которыми мы пользуемся это Philips с цоколем GU10 ограниченной серии. Таких ламп у нас 50 шт. и за 6 лет эксплуатации (а некоторые лампы работают по 8-10 часов в день т.к. у нас квартира на 2 этаже и за окнами много деревьев) ни одна лампа не перегорела. Я подробно про них писал в 2014 году. В этих лампах мне не нравится только наличие пульсаций, а в остальном это одни из лучших светодиодных ламп с цветовой температурой 2700K. Кстати, Philips больше не занимается освещением, теперь это компания Signify. Качество света Свет одна из важных составляющих, которая напрямую влияет на качество жизни. Я много и подробно пишу про то, как важно дышать свежим воздухом и пить чистую воду. Это же справедливо и для искусственного освещения, которым все мы пользуемся в быту. За последние годы было проведено множество исследований, которые наглядно показали, что с качеством света светодиодных источников света не всё так однозначно. И одна из причин — это неравномерный спектр, напрямую связанный с технологией производства кристаллов. В обычных светодиодных лампах для освещения используется светодиод синего света, который покрыт люминофором, преобразующим свет в белый путём добавления в него красной и желтой составляющей. Проблема таких светодиодов в очень сильном синем пике и пониженной интенсивности в голубой и зеленой составляющей спектра. Все знают, что сейчас уже на всех компьютерах и мобильных устройствах есть штатная функция снижения цветовой температуры после захода солнца. Это особенно актуально перед сном, т.к. яркое освещение, особенно с пиком в синей части спектра (длина волны 450-480 нм) подавляет выработку мелатонина в организме. Отсутствие пика в синей части спектра позволяет легче заснуть. Но ведь гораздо лучше, когда все источники света не имеют пика в синей части спектра? Фиолетовый светодиод нового поколения был разработан в Корее, а технология называется SunLike. То есть свет таких светодиодов максимально близок к спектру солнечного света. Вот, как выглядит спектр обычного синего и нового фиолетового светодиодов: Светодиодные лампы Remez — это первые в мире серийные лампы использующие светодиоды SunLike. Они только появились на рынке и в ассортименте пока есть только лампы под самые массовые цоколи E27 и E14. Последние мне устанавливать некуда, поэтому я взял на пробу лампы мощностью 9 и 7 Вт в двух вариантах цветовой температуры 3000К и 5700К. Алексей уже провёл фундаментальную работу по испытаниям этих ламп с использованием своего профессионального оборудования (ссылка на его работу в самом начале статьи), я же просто поделюсь впечатлениями от фактической эксплуатации ламп в течение месяца в обычных бытовых условиях. Главный козырь светодиодов SunLike в высочайшем индексе цветопередачи CRI (по замерам Алексея он составил впечатляющие 97-98) и высоких индексах передачи отдельных цветов (R1-R15). На практике это означает, что цвета предметов в свете этих ламп будут именно такими, какие должны быть, без каких-либо искажений. Собрал имеющиеся под рукой лампы «тёплого» цвета. Слева направо: Philips 2700К 4,5W GU10, филаментная лампа Эра 2700К 7W E27, Remez 3000K 9W, Lexman 3000K 2,8W GU10. При этом стоит отметить что обе лампы под патрон GU10 имеют пульсации, хорошо видимые камерой смартфона. По личным ощущениям совершенно не нравится свет от лампы Эра — очень сильно искажаются цвета под такой лампой. Также негативные ощущения от пульсаций ламп Lexman, они почти в 2 раза больше, чем у ламп Philips. По лампам Philips крайне положительные впечатления (пользуемся ими уже 6 лет), но пульсации в первую очередь мешают выполнять нормальную фото и видеосъёмку. Скорее всего на человека эти пульсации также оказывают негативное воздействие. В научных исследованиях отмечают, что стробоскопический эффект наибольшее негативное воздействие оказывает на маленьких детей. Также и избыточная синяя составляющая в спекте ламп вредна для детей. У ламп Remez пульсации пульсации практически отсутствуют (менее 0,5%). На кадре с тепловизора лампа Remez самая мощная (9 Вт), но и её температура находится в допустимом диапазоне (менее 90 градусов). Лампы Remez с разной цветовой температурой. При этом по фотографии практически невозможно отличить между собой лампы мощностью 7 и 9 Вт. Алексей в своём тесте выразил удивление зачем производитель выпустил лампы с таким «холодным» (5700К) светом. Сначала действительно кажется, что это слишком высокая цветовая температура и если бы это были лампы на обычных светодиодах, то их свет имел бы явный синий оттенок, но в случае со светодиодами SunLike свет таких ламп просто белый, без синего оттенка. Более того, хочу обратить особое внимание, что цветовую температуру нельзя оценивать саму по себе. Это хорошо описано кривой Круитхофа. График наглядно показывает, что даже холодный (с высокой цветовой температурой) свет может быть комфортным для наблюдателя при высокой освещённости. А чем ниже освещённость, тем меньше становится диапазон комфортной цветовой температуры. Пару ламп я установил в бра в спальне. Одну лампу в коридоре. Ещё одну в детской комнате за рабочим столом. Сначала поставил лампу с цветовой температурой 3000К, позже поменял на 5700К. Дочка сказала, что с белым светом делать уроки комфортнее. А так выглядит освещение в моём рабочем кабинете, когда я работаю за компьютером. Фактически это настольный светильник, направленный в потолок. Для работы с фотографиями и графикой это самый оптимальный вариант освещения, не дающий бликов на экране. Цветовая температура 3000К оказалась комфортнее, чем 2700К у Philips, которые я использовал раньше. Но дело скорее всего не только в цветовой температуре, а в более высоком индексе цветопередачи. Месяц эксплуатации показал, что лампы дают чистый, не напрягающий глаза свет. Это особенно заметно в сравнении с другими лампами, когда несколько часов сидишь в рабочем кабинете с идеальным светом, а потом заходишь в гостиную, где стоят другие лампы. Лампы Remez, кстати, недорогие для своих характеристик — девятиваттная лампа стоит 400 рублей. Проще всего их купить в интернет-магазинах Ozon или Wildberries, возможно скоро появятся и в розничных сетях. Подведём итог. Лампы Remez полностью соответствуют заявленным характеристикам по качеству света. Это подтверждают во-первых, замеры Алексея с помощью профессионального оборудования, а во-вторых, опыт практической эксплуатации в сравнении с другими лампами. Лампы рекомендую, а также советую принять во внимание исследования посвящённые негативному влиянию пульсаций и синего света на здоровье человека. Взрослые может и не обратят внимание, но для детей это важно. Я сам жду, когда в продаже появятся лампы Remez с цоколем GU10 (как уже писал в самом начале — у нас это основной тип цоколя в светильниках). На сайте они есть, но пока в статусе «предзаказ». А может быть ещё компания наладит производство готовых накладных потолочных светильников (типа тех, что сейчас выпускает Xiaomi)? Остались вопросы? Задавайте их в комментариях! Подписывайтесь на мой блог, чтобы не пропустить новые статьи!

Комнатным растениям не всегда хватает света в домашних условиях. Без этого их развитие будет замедленным или неправильным. Чтобы этого избежать, можно установить светодиоды для растений. Именно такая лампа способна дать необходимый спектр цвета. Светодиодные светильники широко распространены для освещения теплиц, оранжерей, в садах закрытого типа и аквариумах. Они хорошо заменяют солнечный свет, не требуют больших затрат и имеют большой срок службы.

Фотосинтез растений – это процесс, который проходит при достаточном освещении. Также правильному развитию растений, способствуют следующие факторы: окружающая температура, влажность, спектр освещённости, длительность дня и ночи, достаточность углерода.

Определение достаточности света

Если решено установить светильники для растений, то сделать это нужно максимально правильно. Для этого нужно определиться с тем, каким именно растениям не хватает луча, а каким он будет излишним. Если проектируется освещение в теплице, то надо предусмотреть зоны с разным спектром. Дальше следует определить количество самих светодиодов. Профессионалы это делают специальным прибором – люксметром. Своими силами произвести расчёт тоже можно. Но придётся немного покопаться и спроектировать нужную модель.

Если проект делается для теплицы, есть одно универсальное правило для всех видов источников света. Когда высота подвеса увеличивается, то освещённость уменьшается.

Светодиоды

Спектр цветового излучения имеет большое значение. Оптимальным решением будут являться красные и синие светодиоды для растений в пропорции два к одному. Сколько ватт будет иметь устройство, не имеет большого значения.

Но чаще применяют одноваттные. Если будет необходимость устанавливать диоды самостоятельно, то лучше приобрести готовые ленты. Закрепить их можно с помощью клея, кнопок или винтов. Всё зависит от предусмотренных отверстий. Производителей такой продукции очень много, лучше выбирать известного, а не безликого продавца, который не сможет дать гарантии на своё изделие.

Длина световых волн

Спектр естественного солнечного света содержит и синий, и красный цвет. Они позволяют растениям развивать массу, расти и плодоносить. При облучении только синим спектром с длиной волны 450 нм, представитель флоры будет низкорослым. Такое растение не сможет похвалиться большой зелёной массой. Плодоносить оно также будет плохо. При поглощении красного диапазона с длиной волн 620 нм оно будет развивать корни, хорошо цвести и давать плоды.

Плюсы светодиодов

При освещении растения светодиодными лампами оно проходит весь путь: от ростка до плодов. Одновременно за это время при работе люминесцентного прибора произойдёт только цветение. Светодиоды для растений не нагреваются, поэтому нет необходимости в частом проветривании помещения. Кроме того, отсутствует возможность теплового перегрева представителей флоры.

Незаменимы такие светильники для выращивания рассады. Направленность спектра излучения способствует тому, что побеги крепнут за короткое время. Плюсом является и низкое потребление электроэнергии. Светодиоды уступают только натриевым лампам. Но они в десять раз экономнее ламп накаливания. Светодиоды для растений служат до 10 лет. Гарантийный срок — от 3 до 5 лет. Установив такие светильники, долгое время не придётся беспокоиться об их замене. Такие лампы не имеют в своём составе вредных веществ. Несмотря на это, их применение в теплицах очень предпочтительно. Рынок на сегодняшний день представляет большое количество разнообразных конструкций подобных светильников: их можно подвесить, укрепить на стене или потолке.

Минусы

Для увеличения интенсивности излучения, светодиоды собирают в большую конструкцию. Это является недостатком только для маленьких помещений. В крупных теплицах это несущественно. Недостатком можно считать высокую стоимость по сравнению с аналогами – люминесцентными лампами. Разница может достигать восьмикратного значения. Но диоды себя окупят после нескольких лет службы. На них можно значительно экономить электроэнергию. Снижение свечения наблюдается по истечении гарантийного срока. При большой площади теплицы нужно больше точек освещения по сравнению с другими видами ламп.

Радиатор для светильника

Необходимо, чтобы от устройства отводилось тепло. Лучше это сделает радиатор, который изготовлен из алюминиевого профиля или стального листа. Меньших трудозатрат потребует использование П-образного готового профиля. Рассчитать площадь радиатора несложно. Она должна быть не меньше 20 см2 на 1 Ватт. После того как подобраны все материалы, можно собрать всё в одну цепь. Светодиоды для роста растений лучше чередовать по цветам. Таким образом, получится равномерное освещение.

Фитосветодиод

Такая новейшая разработка, как фитосветодиод, способна заменить обычные аналоги, светящие только в одном цвете. Новый аппарат в одном чипе собрал в себе необходимый спектр светодиодов для растений. Он нужен для всех этапов роста. Самая простая фитолампа обычно состоит из блока со светодиодами и вентилятора. Последний, в свою очередь, может регулироваться по высоте.

Лампы дневного света

Люминесцентные лампы долгое время оставались на пике популярности в бытовых садах и огородах. Но такие светильники для растений не подходят по цветовому спектру. Их всё больше заменяют фитосветодиодные или люминесцентные лампы специального назначения.

Натриевый

Такой сильный по насыщенности свет, как у натриевого аппарата, не подойдёт для размещения в квартире. Его применение целесообразно в больших теплицах, садах и оранжереях, в которых производится освещение растений. Минусом таких ламп является их малая производительность. Они две трети энергии преобразовывают в тепло и лишь малая часть идёт на световое излучение. Кроме того, красный спектр такой лампы интенсивнее, чем синий.

Делаем устройство самостоятельно

Самый простой способ изготовить лампу для растений – воспользоваться лентой, на которой расположены светодиоды. Нужна она красного и синего спектров. Они будут подключаться к блоку питания. Последний можно приобрести там же, где и ленты, – в строительном магазине. Также необходимо крепление – панель, размером с площадь освещения.

Изготовление начинать следует с очищения панели. Далее, можно приклеить диодную ленту. Для этого надо удалить защитную плёнку и липкой стороной приклеить к панели. Если придётся резать ленту, то её куски можно соединить при помощи паяльника.

Светодиоды для растений не нуждаются в дополнительной вентиляции. Но если само помещение мало проветривается, то целесообразно установить ленту на металлический профиль (например, из алюминия). Режимы освещения для цветов в комнате могут быть такими:

  • для растущих далеко от окна, в затенённом месте достаточно будет 1000-3000 лк;
  • для растений, что нуждаются в рассеянном свете, значение будет составлять до 4000 лк;
  • представители флоры, которые нуждаются в прямом освещении, – до 6000 лк;
  • для тропических и тех, которые плодоносят, – до 12 000 лк.

При желании видеть комнатные растения в здоровом и красивом виде, надо тщательно удовлетворять их потребность в освещённости. Итак, мы выяснили преимущества и недостатки светодиодных ламп для растений, а также спектр их лучей.

Для исследования спектральных свойств (регистрации спектра) различных источников света применяются спектральные приборы — спектроскопы, спектрографы и спектрометры. Спектроскоп (англ. spectroscope) предназначен для визуального наблюдения спектров, спектрограф (англ. spectrograph) — для фотографирования спектров, спектрометр (англ. spectrometer) — для определения положения отдельных спектральных линий или регистрации спектра в виде кривой. Вот как эти термины трактуются в «Словаре иностранных слов» , изданном в Москве в 1954 году:

Как же сделать спектроскоп своими руками?

Дифракционные решетки — естественные и искусственные

Одним из способов наблюдения спектрального состава света является использование дифракционной решетки, представляющей собой поверхность, на которую нанесено большое число регулярно (через шаг решетки $b$) расположенных штрихов/щелей/выступов. На дифракционной решетке наблюдается явление дифракции на щели (дифракция Фраунгофера) — отклонения от законов геометрической оптики.

Впервые дифракционную решетку применил Джеймс Грегори (James Gregory), использовавший в качестве решётки птичье перо. Он пропускал через перо солнечный свет и увидел его разложение на составлящие цвета. Также цвета крыльев многих бабочек обусловлены явлением дифракции.

Искусственную дифракционную решетку площадью 0,5 кв. дюйма впервые создал изобретатель из Филадельфии Дэвид Риттенхаус (David Rittenhouse) в 1875 году — из 50 натянутых волосков (шаг решетки составил 250 мкм), причем он смог наблюдать спектры шестого порядка.

Дэвид Риттенхаус

А вот как описаны проявления дифракции в быту в энциклопедическом словаре Брокгауза и Ефрона:

На аукционе ebay продаются дифракционные голографические решетки с шагом 1, 2 и 1,88 мкм:

DVD как дифракционная решетка

Но дифракционную решетку можно сделать и самому из … DVD-диска!

Диск DVD+R (DVD+RW) состоит из двух слоев: оптического (2) и отражающего (1).

Я разделил их с помощью ножа:

В DVD-R-диске слои имеют четкую границу между ними и достаточно легко отделяются друг от друга, в отличие от CD-R-диска:

В качестве дифракционной решетки (англ. diffraction grating) можно использовать как оптический (на пропускание — прозрачная решетка, англ. transmission grating), так и отражающий (на отражение — отражательная решетка, англ. reflective grating) слои.

Постоянная такой решетки (шаг между штрихами) для DVD-диска составляет 0,74 мкм (для CD-диска — 1,6 мкм).

Я вырезал из оптического слоя диска DVD+R фрагмент, получив импровизированную прозрачную дифракционную решетку:

Наблюдать дифракцию можно, направив на этот фрагмент (3) луч (2) от лазерной указки(1). При этом на экране появляются не одно, а три пятна — максимума (4,5,6):

Вот как это выглядит в реальности (я использовал «зеленую» лазерную указку с длиной волны 532 нм):

На расстоянии в 43 см от решетки до экрана расстояние от центрального до крайнего пятна составляет 38,5 см, что соответствует углу 42°. Проверка дает угол, равный 46°. Это практически совпадает с экспериментальным результатом!

Дифракционные пятна от излучения красного лазера удалены от центрального пятна на большее расстояние, что согласуется с вышеприведенной формулой (длина световой волны красного лазера больше, чем зеленого).

Приложив этот фрагмент дифракционной решетки вплотную к камере смартфона, я получил спектрограф:

Вот как выглядит на снимке камеры смартфона спектр излучения лампы дневного света:

Искривление линий спектра обусловлено кривизной бороздок на поверхности оптического слоя DVD-диска.

Вращая импровизированную дифракционную решетку, можно выбрать оптимальный вид и положение спектра.

Наблюдавшиеся мной спектры источников света

Вот так выглядят спектры различных источников, которые я получил с помощью вырезанного фрагмента оптического слоя DVD+R-диска:

спектр солнечного света

спектр, как и следовало ожидать, непрерывен во всей видимой области (от фиолетового до красного цветов):

спектр солнечного света, отраженного от Луны:

спектр пламени спички

непрерывный спектр

спектры ламп накаливания

спектр тоже непрерывен, как и спектр солнечного света:

спектры ламп дневного света (люминесцентных ламп)

лампа дневного света:

при вращении импровизированной дифракционной решетки спектр превращается в полоску, на которой выделяются две линии — в фиолетовой и зеленой области спектра: это линии излучения ртути — фиолетовая с длиной волны 435,8 нм и зеленая с длиной волны 546,1 нм

спектры КЛЛ (компактных люминесцентных ламп)

спектр дискретен (отчетливо видны несколько повторяющихся контуров спирального корпуса лампы):

при повороте фрагмента оптического слоя и смартфона контура превращаются в полоски:

Колба изнутри покрыта люминофорами, которые под действием ультрафиолетового излучения от разряда в лампе излучают видимый свет (каждый люминофор — в своей полосе спектра, применяются обычно три или четыре люминофора).

Вот как выглядит спектр излучения КЛЛ с цветовой температурой 4000 K в крупном масштабе: 1 — синяя линия 2 — полоса свечения в синей области спектра 3 — голубая линия 4 — зеленая линия 5 — оранжевая линия 6 — красная линия  

Сравнительная таблица спектров КЛЛ с различной цветовой температурой:

Цветовая температура Спектр
2700 K (warm white)
4000 K (cool white)
6000 K (day white)  

спектры светодиодов

спектр «белого» светодиода:

спектр светодиодной лампы:

Сравнительная таблица спектров светодиодных ламп с различной цветовой температурой:

Цветовая температура Спектр
2700 K (warm white)
4000 K (cool white)
6000 K (day white)  

спектр расположенных рядом на плате ноутбука индикаторных светодиодов белого и оранжевого цвета:

спектр неоновой лампы

спектры ламп уличных фонарей

Для уличного освещения применяются светильники с лампами: ДРЛ — дуговая ртутная лампа с люминофорным покрытием («Д» — дуговая, «Р» — ртутная, «Л» — люминофорная) (ртутная лампа высокого давления, РЛВД) (англ. HPL-N, HQL) — излучает белый свет, требуется пускорегулирующая аппаратура (ПРА) ДРВ — дуговая ртутная лампа с вольфрамовой нитью внутри («Д» — дуговая, «Р» — ртутная, «В» — вольфрамовая), чем отличается от ДРЛ (наличие вольфрамовой нити приводит к возникновению бареттерного эффекта, что стабилизирует ток лампы) — излучает тепло-белый свет (цветопередача лучше, чем у ДРЛ)

Выглядят лампы ДРВ и ДРЛ вот так:

А вот вид фонаря с такой лампой:

В лампах ДРЛ и ДРВ разряд излучает зеленый и ультрафиолетовый свет, а люминофор, которым покрыта колба, излучает под действием ультрафиолета красный свет. Сочетание этих цветов дает белый цвет.

ДНаТ — дуговая натриевая трубчатая лампа («Д» — дуговая, «На» -натриевая, «Т» — трубчатая) (натриевая лампа высокого давления (НЛВД)) (англ. HPS) — излучает желтый свет (но в отличие от ДРЛ не имеет пика в красной и ультрафиолетовой областях спектра)

Выглядят лампы ДНаТ так:

Вот такая лампа смонтирована в одном из уличных фонарей: Сейчас такие лампыы чаще всего используются для уличного освещения.

А вот как выглядит ее спектр:

Спектр этой лампы дискретный, с явным преобладанием красно-желто-зеленой области спектра

Вот так выглядит полученный мной спектр такой лампы в крупном масштабе: 1 — синяя линия 2 — синяя линия 3 — голубая линия около 470 нм 4 — голубая линия около 495 нм 5 — зеленая линия около 570 нм 6 — желтая линия с полосой поглощения около 595 нм 7 — красная линия (около 630 нм)

Полученная картина спектра обладает хорошей линейностью:

А вот спектры еще некоторых таких ламп:

Как видно, здесь наблюдается такая же структура спектра.

ДРИ — металогалогенная (МГЛ) лампа — («Д» — дуговая, «Р» — ртутная, «И» — с излучающими добавками), в ртутные пары добавляется галогенид металла — излучает холодно-белый свет (хорошая цветопередача, но существенный пик в синей области спектра), требуется пускорегулирующая аппаратура (ПРА)

Выглядят лампы ДРИ так:

спектр искрового разряда

Вот как выглядит спектр искрового разряда в разряднике моей катушки Тесла:

Иногда можно увидеть и спектр второго порядка, например, для солнечного света:

Также интерес представляет прохождение света через полупрозрачную среду, например, цветной целлофан.

 Конструкция DVD-спектроскопа

Для расщепления спектра света используют либо призму (в старых спектроскопах), либо дифракционную решетку (в новых).

Вот так выглядит конструкция спектроскопа, работающего на пропускание:

1 — корпус 2 — щеки щели 3 — щель 4 — прозрачная дифракционная решетка 5 — смотровое отверстие

А вот так устроен спектроскоп, работающий на отражение (англ. reflection spectroscope):

В качестве корпуса рекомендуется использовать почтовую коробку (среднего или малого размера), коробку из-под обуви, упаковка из-под овсянки.

Для щек щели рекомендуется использовать либо визитные карточки, либо половинки лезвия. Чем шире щель, тем более расплывчатым будет спектр, чем уже — тем меньше будет яркость спектра. Рекомендуется ширина 0,2 мм.

Для светоизоляции корпуса рекомендуется использовать алюминиевую фольгу или ленту.

На аукционе ebay продается вот такой Diffraction Grating Spectroscope Kit:

Перья птиц как дифракционные решетки

Перо птицы имеет настолько тонкую структуру, что может выступать в роли дифракционной решетки.

Структура птичьего пера показана в энциклопедическом словаре Брокгауза и Ефрона: s — стержень; a — бородки; st — бородочки

Переплетение бородочек и образует дифракционную решетку.

Перо №1

Я извлек перо из перьевой подушки.

Вот так выглядит структура этого перышка под моим микроскопом из веб-камеры (видны стержень, несущий опахало из бородок (лучей первого порядка) и бородочек (лучей второго порядка)):

Направив луч зеленой лазерной указки с длиной волны $lambda$ 532 нм на это перо, я увидел дифракционную картину:

Перо №2

Второе перо мы нашли в саду:

Вот структура пера под моим микроскопом из веб-камеры (1 — светлая область, 2 — темная область):

Направив луч зеленой лазерной указки с длиной волны $lambda$ 532 нм на это перо, я увидел дифракционную картину: 1 — пятно от луча лазера без дифракции; 2 — дифракционная картина

Радуга

Радуга — сложное оптическое явление, в котором проявляются эффекты как дисперcии, так и дифракции. Часто наблюдаются основная (1) и вторичная (2) радуги:

Явление радуги объясняетcя совместным действием преломления и дифракции на беспорядочно расположенных шарообразных капельках воды.

Интересные ссылки

http://www.pl.euhou.net/docupload/files/Excersises/WorldAroundUs/Diffraction/Diffraction_on_bird_feather1.doc — описание опытов с дифракцией на птичьих перьях http://astro.u-strasbg.fr/~koppen/spectro/mk4e.html — описание построения работающего на пропускание CD-спектроскопа http://www.inpharmix.com/jps/CD_spectro.html — описание построения спектрографов из дисков и ПВХ-труб журнал «Юный техник» №5 за 2011 год — описана конструкция спектроскопа, работающего на отражение

Продолжение следует

Физики нашли способ сделать светодиоды комфортными для зрения. Лампы этого типа — яркие, мощные, экономичные — казалось бы, во всех отношениях лучше обычных. Тем не менее многие люди отдают предпочтение лампам накаливания: их свет приятнее для глаз. Дело в том, что по сравнению со спектром дневного света в излучении белых светодиодов недостаточно красного и сине-зеленого цветов. Ученые опубликовали работу о том, как приблизить спектр этих источников к солнечному.

image

Чтобы изучить влияние каждого фактора по отдельности, ученые синтезировали четыре люминофора с разным содержанием церия и гадолиния.

— Регулируя состав и размер гранул люминофора, можно улучшить характеристики искусственного освещения. Наше исследование позволит более адресно менять спектр таких ламп, — подчеркнул Степан Лисовский.

Год физики Гравитационные волны, квантовый процессор и молнии, генерирующие антивещество

В Институте медико-биологических проблем (ИМБП) РАН «Известиям» рассказали, что проблема неестественности излучения светодиодов хорошо известна, но до сих пор до конца не решена. Поэтому предложенное российскими физиками решение весьма перспективно.

— Специалисты из разных стран высказывают свои опасения насчет возможных рисков. Многие считают, что излучение светодиодов может оказывать негативное влияние на хрусталик глаза и вызывать его помутнение. Кое-кто считает даже, что оно может провоцировать повреждения сетчатки. Эти мнения основаны на экспериментах с животными, которые проводились около 30 лет назад. Современные лампы данного типа таких эффектов уже не дают, но исследования продолжаются. Производители во всем мире пытаются повысить энергоэффективность светодиодов и приблизить их спектр к естественному, — пояснил «Известиям» научный сотрудник ИМБП РАН Александр Смолеевский.

Результаты исследования, проведенного совместно российскими и швейцарскими учеными, недавно опубликованы в научном журнале Journal of Luminescence. Они ускорят создание технологий производства светодиодов, спектр излучения которых максимально близок к солнечному.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ Устранены помехи на пути к квантовому компьютеру Созданный отечественными физиками усилитель значительно ускорит работу вычислительной машины будущего Марс будет исследован с помощью российского лазера Отечественный спектрометр позволит изучить круговорот воды на Красной планете Читайте также

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий