أشعة الضوء هي المسار الذي تتحرك من خلاله الطاقة فيما يتعلق بنقطة معينة. تنتقل الأضواء عمومًا في خطوط مستقيمة وتكون دائمًا موازية لبعضها البعض. الليزر ومصابيح LED قسمان مهمان من الضوء.
يُظهر الليزر تأثيرات طنين ويشير إلى مجالات كهرومغناطيسية متماسكة في نفس المسار. ومع ذلك ، فإن الليزر مفيد في محركات الأقراص الضوئية وتسلسل الحمض النووي وغير ذلك الكثير.
ينتقل الليزر من المدارات عالية الطاقة إلى المدارات المنخفضة بعد تحفيزها بواسطة الإلكترونات عالية الطاقة. يعمل بشكل بارز مثل أشعة الضوء القياسية ويظهر العديد من الفوائد الصحية ، مثل منع فقدان الدم من الأوعية الدموية.
LED هو جهاز أشباه الموصلات عند شحنه بالتيار الكهربائي ، ينبعث منه الضوء. هذه هي أكثر كفاءة في توفير الأضواء المرئية مع فترات أطول ومتانة. تركيبات الإضاءة هذه قابلة للتطبيق للتركيب في كل من المساحات الداخلية والخارجية.
شرح ضوء LED
ينبعث منها طاقة الفوتون بعد أن تتحد الإلكترونات مع ثقوب الإلكترون. تعتبر مصابيح LED أكثر كفاءة في انبعاث الطاقة من المصابيح المتوهجة وبعض مصابيح الفلورسنت.
كفاءة مصابيح LED التجارية هي 200 لومن لكل وات (Lm / W). وبالتالي ، فإن عمرها الافتراضي أطول بكثير من المصابيح الفلورية. يلزم وجود دائرة إلكترونية لتدفق التيار وتعمل بشكل أساسي مع شرائح LED. يمكن أن تسخن مصابيح LED بسرعة ولا تقلل من متوسط العمر المتوقع. ومع ذلك ، فإن خرج الضوء من مصابيح LED يقل بمرور الوقت.
الرقاقة هي العنصر الرئيسي لمصابيح LED التي تبدأ في رؤية الضوء. اللمعان الكهربائي هو المبدأ الذي تعمل عليه مصابيح LED. ومع ذلك ، فإن التيار يحمل شحنات تتحد عند نقطة التقاطع وتطلق الفوتونات. تعد رقاقة LED والمحرك المكونين الرئيسيين لمصباح LED.
لمزيد من المعلومات ، يمكنك أن تقرأ مزايا وعيوب إضاءة LED.
شرح ضوء الليزر
ضوء الليزر هو الضيق شعاع من الضوء المنبعث من الليزر. إنه أحد تركيبات الإضاءة الأكثر كفاءة وإفادة في الجوانب التكنولوجية. تشير الكلمة القصيرة "الليزر" إلى تضخيم الضوء عن طريق الانبعاث المحفز للإشعاع. الليزر أحادي اللون ، والأشعة متوازية ولا تبرز بشكل بارز لمسافة طويلة.
يتكون الليزر من مرآة مسطحة ومنحنية. تقود الانحناءات الشعاع الضيق إلى الحصول على نصف قطر مثالي وتدور في حركة دائرية دون المساس بعرض نصف القطر مع كل جولة. يعيق فقدان الطاقة في الحركة الدائرية للرنان قوته الضوئية.
أشعة الليزر فعالة في تحديد بقعة محددة لتحقيق الإشعاع. ومع ذلك ، فهي لا تتباعد إلى منطقة واسعة. ومن ثم فإن تركيز الأشعة منخفض. يتم الحصول على الموجة المستقطبة من الليزر بتردد معين ، مما يشير إلى التماسك الطولي للحزم.
LED مقابل. الليزر- الاختلافات الرئيسية
- تحتوي مصابيح LED على أشعة ضوئية مشتتة ، مما يعني أن أشعة الضوء تنتشر أثناء انتقالها بعيدًا عن مصدر الضوء. يحتوي الليزر على شعاع مستقيم ينتقل في خط مستقيم. الليزر لا ينتشر. تولد مصابيح LED نطاقًا عريضًا من الأطوال الموجية ، بينما يكون لليزر طول موجي أحادي النطاق.
- تنتقل أشعة LED أبطأ من أشعة الليزر. هذا يعني أن مصابيح LED تستجيب بشكل أبطأ من الليزر.
- أشعة LED آمنة للعين المجردة. على العكس من ذلك ، يمكن أن يترك الليزر ضررًا دائمًا للعين المجردة. يحتاج البشر إلى التجهيز بمعدات واقية خاصة للعين عند العمل باستخدام الليزر.
- شدة ضوء LED أقل بكثير من الليزر. هذا يجعل من الممكن للبشر أن ينظروا إلى لمبة LED بأعينهم المجردة لبضع ثوان دون الإضرار بالعيون بشكل دائم. حتى لمدة 3 ثوانٍ أو أكثر ، يمكن أن يؤدي النظر إلى مصدر الليزر إلى إتلاف العينين بشكل دائم.
- كفاءة التحويل لمصابيح LED أقل بكثير مقارنة بأشعة الليزر. يمكن لليزر تحويل الكهرباء إلى إضاءة تصل إلى 70٪ ، بينما يمكن لمصابيح LED تحويل ما يصل إلى 10٪ فقط أو ربما 20٪.
- نظرًا لانخفاض تكاليف التصنيع وعمليات التصنيع السهلة ، تعد مصابيح LED أرخص من الليزر.
- استهلاك الكهرباء بواسطة LED أقل بكثير من استهلاك الليزر. يمكن أن تخترق أنواع معينة من الليزر الصفائح المعدنية أو تقطعها ، الأمر الذي يتطلب استهلاكًا كبيرًا للكهرباء. لم يتم تصميم مصابيح LED لاستهلاك الكثير من الكهرباء.
الاستخدامات
LED
- المناطق الداخلية
تعد مصابيح LED واحدة من أكثر البدائل ملاءمة لمصابيح الفلورسنت. تحتوي على الزئبق الكيميائي غير الضار ، مما يجعل مصابيح LED خيارًا لا يمكن الاستغناء عنه. في غرفة المعيشة ، تُستخدم مصابيح LED لتوفير هالة مشرقة.
من ناحية أخرى ، يفضل البعض أيضًا جوًا باهتًا في نفس المكان. لذلك يجب على المخطط أن يضع تصورًا للمنطقة وبالتالي يمكن للمستخدم تغيير إضاءة المواقع وفقًا لمزاجه.
في المطبخ ، يتم تثبيت مصابيح LED لمفهوم الإضاءة من خلال مساحة واسعة للمهام التي يتم تنفيذها. ومع ذلك ، يتم استخدام إضاءة الخزانة لإبراز قسم معين. في الوقت نفسه ، تعتبر الأضواء الضيقة لإضاءة مناطق المؤن أو جزيرة المطبخ.
في غرفة النوم ، لا يفضل الإضاءة الثقيلة. يتم التفكير في تركيبات الإضاءة الخافتة أو الناعمة التي تقلل من إجهاد العين. هذا هو سبب تفضيل الظلال الفاتحة في غرفة النوم.
- السيارات
يمكن أن تكون مصابيح LED هي الخيار الأفضل إذا رغب شخص ما في الحصول على مظهر أنيق في سيارته. إن إضاءة الديكور الداخلي للسيارة بأضواء LED يمكن أن يضخم من أهميتها. من ناحية أخرى ، تعد المصابيح الأمامية LED أيضًا واحدة من أشهر المصابيح الأمامية للسيارات ، مما يجعل السيارة تبدو أفضل وأكثر أناقة.
- المناطق في الهواء الطلق
وفقًا لتعرض لمبات LED ، يتم دمجها في المناطق الخارجية. ومع ذلك ، من الأفضل استخدام مصابيح LED ذات نغمة دافئة مثل 2000K-3000K لأي مكان خارجي. لن يكون السطوع شديدًا جدًا وسيوفر إضاءة كافية لمناطق واسعة. توفر درجات حرارة اللون الأعلى تأثيرًا مهدئًا وتدوم لفترة أطول من المصابيح المتوهجة.
- إشارات المرور
تستهلك مصابيح LED طاقة أقل وهي أكثر سطوعًا من أي نوع آخر من الإضاءة. تجعل هذه الميزات أكثر كفاءة في الاستفادة من مصابيح LED لإشارات المرور. ومع ذلك ، فهي متينة للغاية وذات عمر أطول. رقاقة أشباه الموصلات وعاكس يشكلان المصابيح. يتم تركيبها في عدسة ملونة صغيرة.
- اتصالات منخفضة المسافة
صدق أو لا تصدق ، تتيح تقنيات مثل Li-Fi نقل البيانات باستخدام الضوء. يمكن استخدام مصابيح LED للاتصال لمسافات منخفضة ، حيث يمكن أن تنتقل البيانات إلى جميع المناطق التي تصل فيها أشعة الضوء من مصدر ضوء LED. لكن نقل البيانات بمعدل بطيء ، والتداخل الخارجي يمكن أن يتسبب بسهولة في فقدان البيانات. تتحكم شدة الضوء في سرعة نقل البيانات.
- شاشات العرض
تُستخدم شاشات العرض في أجهزة التلفزيون ، والهواتف الذكية ، والأجهزة اللوحية ، وأجهزة الكمبيوتر ، وما إلى ذلك. في شاشات العرض القائمة على LED ، يتم تضمين مصفوفة من LED على لوحة ، وهي مسؤولة عن توليد الصور على الشاشة. تحدد اللوحة الأم في نظام العرض اللون المتوهج لكل LED على اللوحة. يتم تمثيل التردد الذي تغير فيه مصابيح LED هذه من خلال معدل التحديث ، والذي يتم قياسه بالهرتز.
- زخرفة الإضاءة
سواء كان مهرجانًا أو حدثًا أو اجتماع عمل ، تُستخدم مصابيح LED لتزيين أو إضاءة المناطق المحيطة لتتناسب مع المناسبة. تم تزيين أرض المعارض بشكل أساسي بمصابيح LED ، بسبب نطاق الألوان الواسع والكفاءة العالية. علاوة على ذلك ، يُفضل أيضًا تزيين الإضاءة باستخدام مصابيح LED في أماكن العبادة.
الليزر
- القطع بالليزر
إجراء قطع المواد باستخدام الليزر هو القطع بالليزر. يتم الحصول على قطع دقيق وعالي الأبعاد من خلال هذا الإجراء. ومع ذلك ، فإن أشعة الليزر تأتي من فوهة إلى المواد الوظيفية في هذه العملية. يعد القطع بالليزر مفيدًا لقطع البلازما ويستهلك طاقة أقل لتقطيع ألواح الألمنيوم والفولاذ.
- بصريات
تحدد البصريات تحويل أشعة الضوء إلى وسائط مختلفة. يعمل بكفاءة بعد التباين مع الليزر. تُستخدم البصريات في تنفيذ التصوير وبالتالي تمنع تشوه الإشارة للأجهزة القائمة على الليزر.
- التعديل الضوئي
يتم قبول التعديل الضوئي كعلاج باستخدام أطوال موجات أشعة الضوء. يعمل استخدام أطوال موجات الضوء الأحمر والأشعة تحت الحمراء القريبة بشكل بارز على تحسين الدورة الدموية وتقليل الألم. يستخدم الليزر في تقليل الالتهاب وتسريع عملية الشفاء.
- نقش
نقش الصفائح المعدنية أو المعالجة السطحية باستخدام نقش الليزر بأحرف كبيرة. تعتبر التكنولوجيا المتقدمة لنقش المعادن مهمة في صفائح الألمنيوم أو الفولاذ. ومع ذلك ، بهذه الطريقة ، يمكن الحصول على دقة عالية المستوى للصفائح بأقل تكلفة صيانة.
- الطيفي
يمكن تحديد تركيبات أو جودة المواد باستخدام التحليل الطيفي بالليزر. ومع ذلك ، فقد عبرت أيضًا عن تركيز المواد والغازات النزرة الموجودة في البيئة. يفحص التحليل الطيفي بالليزر بنية الذرات والجزيئات المرتبطة بالغلاف الجوي.
- مجال الطب:
إنه أمر مثير للدهشة ، لكن الليزر يستخدم في التقنيات الطبية المتقدمة. يستخدم الليزر في علاج مسببات الأمراض المختلفة ويحد أيضًا من غزوها. في عام 1963 ، تم استخدام الليزر في جراحة القلب والأوعية الدموية. ومع ذلك ، فهو مهم في إزالة الخلايا الخبيثة.
- لحام شعاع الليزر
في اللحام بأشعة الليزر ، يتم ربط صفحتين من المعادن باستخدام أشعة الليزر. من الأمثلة الشائعة لحام صفائح الفولاذ المقاوم للصدأ أو الألومنيوم أو التيتانيوم. يعد استخدام الليزر أمرًا مهمًا جدًا في صناعة السيارات.
ميزات متميزة
LED
- يوفر الطاقة
يوفر النوع الحديث من مصابيح LED ما يصل إلى 95٪ من الطاقة من خلال توفير ضغط أقل على فواتير الكهرباء. تنبعث مصابيح LED حتى 180 درجة ، مما يشير إلى عدم إهدار الضوء.
ومع ذلك ، فإن هذا يفسر المزيد من التوفير على عكس الطاقة المهدرة الأقل.
تتكون مصابيح LED من مادة شبه موصلة تتدفق فيها الإلكترونات وتبدأ في تكوين الطاقة الحرارية. ومع ذلك ، في مصابيح LED ، يولد فوسفيد الغاليوم وزرنيخيد الغاليوم إلكترونات وينبعث منها طاقة. تتجنب مصابيح LED استخدام طاقتها لتحويلها إلى ضوء وحرارة وطاقة. علاوة على ذلك ، فإنهم يركزون تمامًا على إنشاء الضوء من النقطة المطلوبة.
- انخفاض تكلفة الصيانة
إذا كنت تستخدم مصابيح LED ، فلا داعي للتفكير في تكلفة صيانتها. ليس لديهم تأثير كبير على البيئة. ومع ذلك ، فإن حرارتها تعتمد على أدائها في درجات حرارة مميزة.
وفقًا للمصادر ، تعد مصابيح LED أرخص بنسبة 12٪ من المصابيح الفلورية المتضامة و 74٪ أرخص من المصابيح المتوهجة. ومن ثم لا تتطلب مصابيح LED نفس القدر من الصيانة مثل المصابيح الفلورية المتضامة والمصابيح المتوهجة.
- تقليل إجهاد العين
تحتوي المصابيح الفلورية المتضامة على الزئبق الضار لكل من الإنسان والبيئة. من ناحية أخرى ، تسبب مصابيح LED تدهورًا أقل للعين لأنها لا تحتوي على أي زئبق سام.
علاوة على ذلك ، تعمل مصابيح LED على تقليل إجهاد العين حيث يميل الناس إلى استخدام نغمات أكثر برودة ، ولا تنبعث منها أشعة فوق البنفسجية. بشكل عام ، يبدو أن الضوء الأصفر هو الشعاع الأكثر حماية لشبكية العين. كما أنه يخلق تأثيرًا متباينًا مع الضوء الأزرق.
- تثبيت سهل
يمكن تثبيت مصابيح LED بسهولة دون أي معرفة فنية. ومع ذلك ، فإن تثبيت شرائط LED في متناول اليد أيضًا. يتم استخدام لصق تركيبات الإضاءة هذه بمواد لاصقة أو خطافات أثناء تركيبها. علاوة على ذلك ، بعد إخراج تركيبات الإضاءة هذه ، يمكن إعادة استخدامها بدونها
- عمر طويل
مصابيح LED ميسورة التكلفة وتعمل لأكثر من 100,000 ساعة تقريبًا. في المتوسط الحسابي ، يمكن أن تعمل مصابيح LED بكفاءة لمدة 10 ساعات في اليوم. ومع ذلك ، لا يمكن لمناطق العمل من مصابيح LED أن تحترق بمرور الوقت ، مما يجعلها أكثر أهمية بنسبة 75٪ من المصابيح المتوهجة والمصابيح الفلورية المتضامة.
- دقة تجسيد اللون
المصابيح عالية CRI وتوفير درجات لونية أكثر دفئًا. يفضل استخدام النغمات الأكثر دفئًا مثل الأضواء الصفراء أو البرتقالية للحصول على تأثير مريح ومريح في بعض الأماكن مثل غرف النوم. ومع ذلك ، يتم اختيار نغمات أكثر برودة لمساحات العمل.
الليزر
- أحادي اللون
ينتج الليزر حزمًا من الضوء ذات طول موجي واحد أو ما شابه ذلك ، لذلك يطلق عليه اسم أحادي اللون. تتحد الأضواء البيضاء مع مجموعة من الأطوال الموجية المرئية من 400 إلى 700 نانومتر.
ومع ذلك ، فإن هذه الحزم لا تتباعد في أي اتجاه. يخرج الضوء المنبعث من الليزر من انتقال ذري واحد يتعلق بطول موجي محدد. ومن ثم فإنه يشكل لونًا طيفيًا محددًا.
- منطق
لا تتباعد الأطوال الموجية لأشعة الليزر وتتحرك نحو اتجاه محدد. هذه الأطوال الموجية
متطابقة في جميع المراحل الممكنة. ومع ذلك ، فإن الموجات التي تشكلها الأشعة الضوئية تكون أكثر تنسيقًا وبالتالي تتبع نفس الأطوال الموجية.
- طاقة عالية
ينبعث الليزر من الإلكترونات عن طريق ضخ الطاقة ويرتبط بنشاط مع الذرات. تدفع هذه الذرات الإلكترونات نحو مستوى طاقة الكم الأعلى. ومع ذلك ، فإن الإلكترونات دائمًا ما تكون مشحونة بسبب الطاقة التي يتم ضخها.
تتكون الإلكترونات من الليزر من التيارات الكهربائية. ومع ذلك ، فإن الطاقة الإضافية تحرض الإلكترونات على تغيير مسارها من مدار منخفض إلى مدار أعلى لتدور حول النواة.
- الاستقطاب
الليزر دائمًا في حالة استقطاب. ومع ذلك ، تتحرك الحزم دائمًا في اتجاه مستقيم ، وبالتالي تشكل زوايا قائمة. تعمل مصابيح الليزر المستقطبة على تحسين التقنية من خلال تحسين جودة الصورة للمواد التي تم الحصول عليها. علاوة على ذلك ، فإن تشوه المجال الكهربائي في الإلكترونات السالبة يدور حول النوى الموجبة في الاتجاه المعاكس.
- موازاة
ينتشر شعاع الليزر الموازي في وسط متجانس. في المقابل ، ينتج عن تباعد الحزم السفلية تغييرات محددة في التوزيع الواسع في المسافات الضمنية.
أضواء الليزر الموازاة متوازية. أثناء السفر ، يتشتت تدريجياً. وتسمى هذه الحزم أيضًا علاقة خطية متداخلة وترتيبها في خط مستقيم.
- تتطلب معدات خاصة
عند العمل باستخدام الليزر ، هناك حاجة إلى معدات واقية خاصة. سواء كانت عملية جراحية وسطية أو قطع معادن أو أي شيء آخر ، يجب على المستخدم ارتداء قفازات خاصة يمكن أن تحافظ على يديه في مأمن من الليزر. يجب على المستخدم أيضًا تغطية عينيه بقناع خاص كامل الوجه لتصفية أشعة الليزر الضارة ومنعها من إتلاف العينين.
LED مقابل. مخطط مقارنة الليزر
| عامل | الصمام الثنائي الباعث للضوء | الليزر |
| مبدأ العمل | الإنارة الكهربائية | الانبعاث المستحث |
| سرعة الاستجابة | بطيء | سريعة |
| تيار القيادة | 50mA إلى 100mA | 5mA إلى 40mA |
| نطاق عرض النطاق الترددي | 10 هرتز إلى 50 هرتز | 1MHz إلى 2MHz |
| كفاءة تحويل الكهرباء إلى ضوء | 20% | 70% |
| التكلفة | تكلفة منخفضة ، وبالتالي ، اقتصادية | التكلفة العالية ، لذلك ، تطبيق محدود |
الأسئلة الشائعة
خاتمة
بنهاية هذه المقالة ، رأينا اختلافات هائلة بين مصابيح LED والليزر. بعد المقارنة ، من الآمن استنتاج أن مصابيح LED والليزر لها استخدامات وتطبيقات مختلفة. في حين أن مصابيح LED مخصصة للإضاءة في المقام الأول ، فإن الليزر مخصص للدقة وتحديد التصوير والعمل الذي يتطلب إطلاق شعاع ضوئي إلى نقطة مثالية. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الألوان المختلفة لمصابيح LED والليزر لها تأثيرات مختلفة ، وهذا هو سبب استخدامها في أنواع مختلفة من العلاجات. في حين أن LED يميل أكثر نحو الصحة العقلية ، فإن الليزر أكثر فائدة في علم التشريح وعلاج أجزاء جسم الإنسان.
تصنع LEDYi جودة عالية شرائط LED و LED نيون فليكس. تمر جميع منتجاتنا عبر مختبرات عالية التقنية لضمان أعلى جودة. إلى جانب ذلك ، نحن نقدم خيارات قابلة للتخصيص على شرائط LED ومرن نيون. لذلك ، بالنسبة لشريط LED المتميز و LED نيون فليكس ، اتصل بـ LEDYi في اسرع وقت ممكن!
