燈和太陽一樣，給我們帶來了光明，是我們工作、學(xué)習(xí)、生活中不可缺少的東西。但是有很多的人都想不明白為什么燈會發(fā)光。下面一起來看看9252兒童網(wǎng)小編為大家整理的燈會發(fā)光的原理，歡迎閱讀，僅供參考。

白熾燈的發(fā)光原理

簡單來說，白熾燈里面的燈絲是鎢絲，其主要成分是鎢。當(dāng)鎢絲通電時，由于鎢絲的電阻式電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，將鎢絲加熱，溫度升高，一般金屬加熱到一定程度后就會發(fā)光(鐵受熱變紅也是發(fā)光)，就是內(nèi)能有轉(zhuǎn)化成光能。這就是白熾燈發(fā)光原理最簡單理解。

為什么選鎢絲，那時人們長久以來經(jīng)驗的結(jié)果。當(dāng)愛迪生發(fā)明電燈的時候，傳說他試驗了包括植物纖維、動物毛發(fā)和人的頭發(fā)在內(nèi)的一千多種(也有說兩千多種)材料，很多不適合作燈絲。主要原因是內(nèi)阻小，或者熔點(diǎn)低，或者亮度不合適等等。最后愛迪生選擇的并不是今天我們廣泛采用的鎢絲。具體是什么，我忘了。后來人們經(jīng)過多次改進(jìn)才選擇了鎢作燈絲。

鎢絲發(fā)光跟核裂變或者核聚變一點(diǎn)關(guān)系都沒有。這個過程中除了鎢絲被加熱，部分省化成整齊外并未發(fā)生什么變化。

燈會發(fā)光的科學(xué)原理

燈在人類學(xué)會用火以后就出現(xiàn)了，一直發(fā)展到今天的白熾燈和放電燈。人類使用燈的歷史是十分悠久的，但是人們弄清楚燈為什么會發(fā)光，還是近一二百年的事。

光是一種電磁波。自然界有許多波。向水面扔一塊石子，會產(chǎn)生一圈一圈的波紋，這是眼晴可以直接看到的水波;撥動一根琴弦，會在空氣中產(chǎn)生聽得見的聲波?？臻g大量存在的是我們既看不見又聽不到的電波。光波(波長7.7×10-5厘米至4×10-5厘米)也是它的成員之一，只是波長很短，波動頻率很高罷了。

光波是怎樣產(chǎn)生的呢?水波是水被激蕩所引起的。聲波是物體振動產(chǎn)生的。無線電波是由于電子運(yùn)動，從高塔頂上的天線發(fā)出的。同樣，光波是由物質(zhì)中原子、分子和電子的運(yùn)動而產(chǎn)生的。不過這些都是微觀世界的特殊運(yùn)動。例如，在白熾燈中，通電的鎢絲，溫度高達(dá)2300℃。其中的原子在劇烈地運(yùn)動著，于是，有一部分原子處于不穩(wěn)定的高勢能狀態(tài)，就像尖屋頂上的一只球，由于勢能很高，很容易掉下來。這些原子一旦從高能量狀態(tài)“掉”下來，回到低勢能狀態(tài)時，就放出一份能量，這份能量以光的形式放出來。在高壓水銀燈中，通過放電產(chǎn)生許多自由電子，電子在電的作用下加速，速度比子彈快得多。當(dāng)這種電子和水銀原子碰撞時，就把能量傳送給水銀原子，使之受激發(fā)，達(dá)到不穩(wěn)定的高能量狀態(tài)。同樣，在自發(fā)地從高能量狀態(tài)“掉”下來，回到低能量狀態(tài)時，就發(fā)出了光。

在這種發(fā)光過程中，從不同的高能量狀態(tài)“掉”下來的原子，會發(fā)出不同顏色的光。不同原子發(fā)出的光，方向也不一樣，雜亂無章的。如果選擇一定能量的原子、分子和電子運(yùn)動，使它們按一定的相互關(guān)系“有組織”地發(fā)出來，就能獲得一種奇妙的新光源。1960年，美國科學(xué)家造出了這種20世紀(jì)的“神燈”，這就是激光器。

LED燈泡發(fā)光的科學(xué)原理

LED是英文lightemittingdiode(發(fā)光二極管)的縮寫，它的基構(gòu)是一塊電致發(fā)光的半導(dǎo)體材料，置于一個有引線的架子上，然后四周用環(huán)氧樹脂密封，起到保護(hù)內(nèi)部芯線的作用，所以LED的抗震性能好。

發(fā)光二極管的核心部分是由P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體組成的晶片，在P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體之間有一個過渡層，稱為PN結(jié)。在某些半導(dǎo)體材料的PN結(jié)中，注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復(fù)合時會把多余的能量以光的形式釋放出來，從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能。

PN結(jié)加反向電壓，少數(shù)載流子難以注入，故不發(fā)光。這種利用注入式電致發(fā)光原理制作的二極管叫發(fā)光二極管，通稱LED。當(dāng)它處于正向工作狀態(tài)時(即兩端加上正向電壓)，電流從LED陽極流向陰極時，半導(dǎo)體晶體就發(fā)出從紫外到紅外不同顏色的光線，光的強(qiáng)弱與電流有關(guān)。

LED發(fā)光原理

發(fā)光二極管主要由PN結(jié)芯片、電極和光學(xué)系統(tǒng)組成。其發(fā)光體——晶片的面積為10.12ml(1mil=0.0254平方毫米)，目前國際上出現(xiàn)大晶片LED，晶片面積達(dá)40mil。

其發(fā)光過程包括三部分：正向偏壓下的載流子注入、復(fù)合輻射和光能傳輸。微小的半導(dǎo)體晶片被封裝在潔凈的環(huán)氧樹脂物中，當(dāng)電子經(jīng)過該晶片時，帶負(fù)電的電子移動到帶正電的空穴區(qū)域并與之復(fù)合，電子和空穴消失的同時產(chǎn)生光子。電子和空穴之間的能量(帶隙)越大，產(chǎn)生的光子的能量就越高。光子的能量反過來與光的顏色對應(yīng)，可見光的頻譜范圍內(nèi)，藍(lán)色光、紫色光攜帶的能量最多，桔色光、紅色光攜帶的能量最少。由于不同的材料具有不同的帶隙，從而能夠發(fā)出不同顏色的光。

LED照明光源的主流將是高亮度的白光LED。目前，已商品化的白光LED多是二波長，即以藍(lán)光單晶片加上YAG黃色熒光粉混合產(chǎn)生白光。未來較被看好的是三波長白光LED，即以無機(jī)紫外光晶片加紅、藍(lán)、綠三顏色熒光粉混合產(chǎn)生白光，它將取代熒光燈、緊湊型節(jié)能熒光燈泡及LED背光源等市場。