Лампа накаливания — источник света, в котором происходит преобразование электрической энергии в световую в результате сильно нагретой металлической спирали при протекании через неё электрического тока. В лампе накаливания используется эффект нагревания проводника (нити накаливания) при протекании через него электрического тока (тепловое действие тока).
Объяснение:
Температура тела накаливания повышается после замыкания электрической цепи. Все тела, температура которых превышает температуру абсолютного нуля излучают электромагнитное тепловое излучение в соответствии с законом Планка. Спектральная плотность мощности 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 (закон смещения Вина). 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. Однако неизвестны твердые вещества без разрушения выдержать температуру фотосферы Солнца, поэтому рабочие температуры нитей ламп накаливания лежат в пределах 2000—2800 °C. В телах накаливания современных ламп накаливания применяется тугоплавкий и относительно недорогой вольфрам (температура плавления 3410 °C), рений (температура плавления примерно та же, но выше прочность при пороговых температурах) и очень редко осмий (температура плавления 3045 °C). Поэтому спектр ламп накаливания смещён в красную часть спектра. Только малая доля электромагнитного излучения лежит в области видимого света, основная доля приходится на инфракрасное излучение. Чем меньше температура тела накаливания, тем меньшая доля энергии, подводимой к нагреваемой проволоке, преобразуется в полезное видимое излучение, и тем более «красным» кажется излучение.
Для оценки физиологического качества светильников используется понятие цветовой температуры. При типичных для ламп накаливания температурах 2200—2900 K излучается желтоватый свет, отличный от дневного. В вечернее время «тёплый» (< 3500 K) свет более комфортен для человека и меньше подавляет естественную выработку мелатонина[1], важного для регуляции суточных циклов организма, и нарушение его синтеза негативно сказывается на здоровье.
1)
аДж - аттоДжоуль
A=33аДЖ = 33*10(-18) Дж
h=6,626*10(-34) Дж*с
c=3*10(8) м/с
hv=A
частота v = A/h =33*10(-18) Дж / 6,626*10(-34) Дж*с =5*10(16) c-1 (Гц)
длина волны λ = с/v=3*10(8) /5*10(16) = 6(-9) м = 6 нм
3)
количество теплоты Q= U^2 / R *t = 220^2 / 48 *(30*60) = 1815 кДж =1,8 МДж
4)
одинаково направленных - значит в одну сторону
c=3*10(8) м/с
в релятивистской механике
V = (V1+V2) / (1+V1*V2/c^2) = (0.2c+0.7c) / (1+0.2c*0.7c/ c^2) =
= 0.9c / (1+0,14) = 0.79с или 0.9*3*10(8) / 1,14= 2.37*10(8) м/с