常见的光源主要有

2025-03-2301:39:54常识分享0

光化学实验中可能涉及的光源种类及其特点

为了让时间紧迫的人能快速了解本文内容,我们先呈现了一个关于三种光源的对比表格。

太阳光、汞灯、氙灯以及白光LED光谱对比表:

接下来,我们将详细探讨三种光源的特点:

一、LED光源

LED即发光二极管,其核心部分是由p型半导体和n型半导体组成的晶片。当LED处于正向工作状态时,电流从LED阳极流向阴极,半导体晶体发出从紫外到不同颜色的光线。

LED光源的光谱范围比太阳光谱范围窄,主要是其特定的单色光波长范围内。LED的白光是由蓝色LED激发荧光粉产生的,因此其在480 nm附近会有能量缺失,与太阳光谱存在较大差异。LED光源主要用于单波长条件下的光化学研究,例如探究光催化量子效率。与汞灯、氙灯相比,LED光源具有单色性好、冷光源、长寿命、节能、环保等优点。

二、氙灯光源

氙灯是利用高气压或超高气压氙气的放电而发光的电光源,其发出的光为连续光谱,从紫外光到光的能量输出都是不间断的。其在可见光谱区的能量分布特性与太阳光谱的能量分布特性极为相似,因此常被作为太阳光的模拟光源用于各类光催化实验。氙灯光谱中虽然紫外的成分没有汞灯强,但在偏重高能量紫外连续分布的研究中,如模拟阳光中的紫外部分并做紫外加速实验等,氙灯光源有其独特优势。氙灯的特点包括光谱形态接近太阳光谱、连续光谱以及更高的光功率密度等。

三、汞灯光源

汞灯是利用汞放电时产生汞蒸气获得可见光的电光源。其光谱偏向于紫外区域,当实验中的催化剂只有紫外光响应时,可考虑采用汞灯作为光源来模拟紫外光。与氙灯不同,汞灯所发出的光其光谱为特征谱线。典型波长为254 nm、313 nm、550 nm等。汞灯可分为低压汞灯、高压汞灯和超高压汞灯三种。

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