Reflexió de la llum, refracció de la llum, transmissió de la llum

Reflexió de la llum, refracció de la llum, transmissió de la llum
Disseny òptic de lluminàries

La llum emesa directament de fonts de llum elèctrica sovint no és adequada per a la il·luminació. Per exemple, la font de llum LED, el LED empaquetat és una font de llum puntual, i la llum emesa té les característiques d'una font de llum puntual, que és fàcil de provocar enlluernament. El disseny òptic s'ha d'optimitzar amb alguns components òptics. Per exemple, difusors, reflectors, etc., aquests dispositius utilitzen algunes lleis bàsiques de propagació de la llum, com ara la llei de reflexió, la llei de refracció, la llei de transmissió de la llum, etc.

Les làmpades LED solen tenir un disseny òptic primari i un disseny òptic secundari. L'anomenat disseny òptic primari es refereix al disseny òptic a nivell d'embalatge de la font de llum LED, com ara l'ús de materials d'embalatge i processos com lents i gel de sílice d'envasament per canviar les característiques de sortida de llum de la font de llum LED. L'anomenat disseny òptic secundari és canviar l'angle del feix i la uniformitat de les làmpades LED a través de la placa de guia de llum i el difusor de les làmpades LED.

Propietats de reflexió, refracció i transmissió de la llum

Reflexió de la llum: quan la llum viatja entre dos medis, una part de la llum canvia la seva direcció de propagació i torna al medi original, que s'anomena reflex de la llum. La reflexió es produeix quan la llum colpeja qualsevol objecte, excepte un cos negre absolut. Independentment de si la superfície reflectora és plana o no, la reflexió de la llum obeirà la llei de la reflexió, és a dir, l'angle d'incidència és igual a l'angle de reflexió. La reflexió es divideix en reflexió especular i reflexió difusa, així com reflexió difusa direccional i reflexió composta. En general, la reflexió especular i la reflexió difusa tenen una reflectivitat més alta, mentre que la reflexió difusa té una reflectivitat més baixa. Per exemple, la reflectivitat del vidre mirall és del 80% -99% i la reflectivitat de la pintura blanca només és del 60% -85%. Només entenent la reflectivitat dels materials podem entendre i calcular millor l'eficiència òptica de les làmpades i la il·luminació de l'habitació.

Refracció de la llum: la llum viatja entre dos mitjans i es desviarà a la unió de diferents mitjans. En termes generals, quan la llum es troba entre diferents mitjans, es produirà tant la reflexió com la refracció. La velocitat de la llum reflectida és la mateixa que la velocitat de la llum incident, mentre que la velocitat de la llum refractada és diferent de la velocitat de la llum incident. La refracció de la llum segueix la llei de la refracció, per exemple, la relació entre el sinus de l'angle de refracció i el sinus de l'angle d'incidència és constant. Quan la llum entra en un altre medi des de l'aire, l'angle de refracció és menor que l'angle d'incidència. Per contra, quan la llum entra a l'aire des d'altres mitjans, l'angle de refracció és més gran que l'angle d'incidència. El motiu està relacionat amb la densitat del medi i la velocitat de propagació de la llum al medi. Una nova teoria sosté que la refracció és causada per un cert canvi en la interacció entre la llum i la matèria. També hi ha un fenomen de reflexió total digne d'atenció. Quan la llum passa d'un medi òpticament més dens a un medi òpticament més prim, quan l'angle incident supera un valor crític, es produirà una reflexió total. Per exemple, la llum dispara a l'aire des d'un mitjà i l'angle crític de diverses ulleres és de 32 graus a 42 graus. La fibra òptica, la comunicació per fibra òptica, etc. estan relacionades amb aquest principi. Les lents que s'utilitzen habitualment en el camp LED també es fabriquen segons la llei de refracció i reflexió de la llum. L'angle lluminós teòric del LED és de 360 ​​graus, però a causa de les característiques de l'embalatge, l'angle lluminós serà inferior a 180 graus. La lent utilitzada per als envasos LED és generalment una lent de silicona. La distribució del camp de llum del LED es canvia a través de la lent i l'angle de sortida de llum del LED es canvia dissenyant la corba de distribució de la llum per millorar la velocitat de sortida de la llum.

Transmissió de la llum: quan la llum passa per materials transparents o translúcids, part de la llum es reflecteix, part de la llum és absorbida pel material i part de la llum es transmet. La transmissió es refereix a la relació entre la llum transmesa i la llum incident. La transmissió es divideix a més en transmissió direccional, transmissió difusa direccional i transmissió difusa. En la transmissió direccional, podeu veure directament a través del material per veure què hi ha a la part posterior. Això es deu al fet que la llum passa directament. En aquest moment, el medi sol ser transparent, com el vidre incolor i el plàstic. Després dels materials de difusió i transmissió direccionals, les persones poden veure objectes, però no poden veure amb claredat. Això es deu al fet que la llum es difon després d'incidir i la intensitat de la transmissió de la llum en la direcció d'incidència és forta, però també hi ha transmissió de la llum en altres direccions, com ara el vidre esmerilat. La transmissió difusa és bàsicament invisible per a l'objecte i la llum es transmet de manera difusa. Per exemple, aquest és el cas d'alguns acrílics. Aquest material també s'utilitza habitualment com a material anti-enlluernament.