Kann das blaue Licht von LED-Leuchten die Augen schädigen?
LED-Lampe ist eine neue Art von Lichtquelle nach Glühlampe, Leuchtstofflampe und Energiesparlampe. Es hat eine hohe Lichtausbeute, aber viele Menschen verstehen sein Lichtprinzip und seine spektralen Eigenschaften nicht, und sie werden sich unweigerlich Sorgen darüber machen, ob das von ihm emittierte Licht die Augen schädigen wird.
Drei Farb-LEDs
In Bezug auf das Spektrum unterscheidet sich das von LED emittierte Licht stark von dem Licht, das von herkömmlichen Glühlampen und Leuchtstofflampen emittiert wird. Das sogenannte "Spektrum" bedeutet, dass das von einem Objekt emittierte Licht einem "Regenbogen" entspricht.
Das von traditionellen Glühlampen und Leuchtstofflampen emittierte Licht hat die gleichen sieben Farben von "Rot, Orange, Gelb, Grün, Blau, Blau und Lila" wie Sonnenlicht.
Das von der allgemeinen LED emittierte Licht hat jedoch nur drei Farben von "RGB", wobei R rot ist, was rotes Licht bedeutet; G bedeutet grün, was grünes Licht ist; und B bedeutet blau, was blaues Licht ist.
Von diesen drei Farben von LEDs ist die "blaue LED" zwischen 400nm und 500nm die wichtigste und grundlegendste.
Die Spezialität des blauen Lichts
Wo ist das blaue Licht?
Werfen Sie einen Blick auf dieses "Regenbogen" -Bild oben. Von links nach rechts sind sie ultraviolett, sichtbar und infrarot. Der Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichts liegt zwischen 400 Nanometern und 700 Nanometern, und der Wellenlängenbereich von 400 Nanometern bis 500 Nanometern ist blau, daher wird dieses Band als blaues Licht bezeichnet.
Die Grundeinheit des Lichts wird photon genannt. Die Wellenlänge eines Photons ist umgekehrt proportional zur Frequenz. Die Wellenlänge des blauen Lichts ist kurz, so dass die Frequenz hoch ist. Nach Einsteins und Plancks Berechnungsformel der Lichtquantenenergie können wir wissen, dass die Energie des Photons gleich dem Produkt der Planckschen Konstante und der Frequenz des Photons ist, so dass die Photonenenergie des blauen Lichts auch höher ist als die von rotem Licht und grünem Licht. Dies ermöglicht es uns, blaues Licht zu verwenden, um andere Lichtfarben zu "erregen", wie z.B. gelbes Licht, das durch blaues Licht "angeregt" werden kann.
Blaue LED-Technologie gewann einst den Nobelpreis für Physik
Die blaue LED-Technologie wurde erst 1998 entwickelt und erhielt 2014 den Nobelpreis für Physik. Diese hoch aussehende blaue LED besteht aus der Verkapselung eines GaN-Chips mit Yttrium-Aluminium-Granat (YAG). Der GaN-Chip emittiert blaues Licht, die Wellenlänge λ ist gleich 465 nm und die Wellenlängenbandbreite beträgt etwa 30 nm.
Wie emittieren weiße LEDs weißes Licht?
Also, wie erzeugt die Weißlicht-LED im Haus weißes Licht? Wie oben erwähnt, haben blaue Photonen eine hohe Energie, so dass sie zur Anregung der Fluoreszenz verwendet werden können. Im Allgemeinen wird das von der blauen LED erzeugte blaue Licht verwendet, um auf das Leuchtstoffpulver zu treffen, um gelbes Licht zu erzeugen (ähnlich dem Prinzip von Leuchtstofflampen wird das Licht von Leuchtstofflampen durch ultraviolette Strahlen emittiert, die auf das Leuchtstoffpulver an der Innenwand der Leuchtstoffröhre treffen). Nachdem das gelbe Licht durch das blaue Licht angeregt wurde, werden sie zusammen von der LED emittiert, und wir werden uns fühlen, als hätten wir weißes Licht gesehen. In der Tat ist dies nur ein zusammengesetztes Licht aus blauen und gelben Farben, die miteinander vermischt sind.
Lassen Sie uns eine Analogie verwenden. Blu-ray ist die "Mutter" und Huang Guang ist der "Sohn". Mutter und Sohn bilden eine alleinerziehende Familie namens "Weißes Licht".
Aufgrund dieses Prinzips erhöhen viele Hersteller, um die Helligkeit weißer LEDs zu verbessern, direkt die Intensität des blauen Lichts, so dass das gelbe Licht auch entsprechend zunimmt und die Helligkeit des schließlich gebildeten weißen Lichts ebenfalls zunimmt. Erklärung des Problems des "Blaulichtüberschusses".
Praktische Messung des LED-Lichtspektrums
Die folgende Abbildung zeigt das gemessene Spektrum verschiedener Arten von weißen LEDs. Wir können sehen, dass das "blaue Licht" zwischen 400nm und 500nm einen starken Peak hat.
Dies bedeutet, dass eine LED, die weißes Licht zu emittieren scheint, tatsächlich eine starke blaue Lichtkomponente in ihrem Spektrum enthält.
Die Wirkung von blauem Licht auf die Netzhaut
Also, da blaues Licht die "Mutter" von weißen LEDs ist, wie fühlen sich die Augen über blaues Licht?
Das Gewebe, das verwendet wird, um Licht im menschlichen Auge zu empfangen, wird als Netzhaut bezeichnet. Ist die Helligkeit des blauen Lichtbandes von 400–500 nm in der Lichtquelle zu hoch, kann es nach langem Blick direkt auf die Lichtquelle zu photochemischen Schäden an der Netzhaut kommen. Dieser Schaden wird hauptsächlich in zwei Kategorien unterteilt: Schäden, die durch blaues Licht verursacht werden, das direkt mit visuellem Pigment in visuellen Photorezeptorzellen reagiert, und Schäden, die durch blaues Licht verursacht werden, das mit Lipofuscin in retinalen Pigmentepithelzellen reagiert. Diese photochemischen Reaktionen erzeugen eine große Anzahl von zytotoxischen freien Radikalen, die das normale Wachstum und die Arbeit der Netzhautzellen zerstören.
Wir können den Schaden von blauem Licht auch aus einem anderen Blickwinkel betrachten. Warum kann das menschliche Auge das "übermäßige blaue Licht" von blauen LEDs nicht akzeptieren? Da sich der Mensch im Sonnensystem entwickelt hat, können wir nach dem Wienschen Verschiebungsgesetz der Schwarzkörperstrahlung die zentrale Wellenlänge des Sonnenlichts durch die Temperatur der Sonnenoberfläche auf etwa 550 nm berechnen, während die zentrale Wellenlänge der blauen LED 465 nm beträgt, was von der Sonne abweicht. Die zentrale Wellenlänge des Lichts, also aus evolutionärer Sicht, können unsere menschlichen Augen kein "übermäßiges" blaues Licht akzeptieren.
Erkennungsstandard für übermäßiges LED-Blaulicht im Leben
Im Allgemeinen haben die Produkte von regulären Herstellern, die die nationale Qualitätsprüfung bestanden haben, nicht die versteckte Gefahr von übermäßigem blauem Licht. Einige Hersteller von LED-Lampen achten jedoch nicht auf die Kontrolle der Intensität des blauen Lichts. Das blaue Licht in den LED-Lampen, die sie erzeugen, ist "übermäßig", und es gibt blaue Lichtstrahlung Schäden an den Augen.
Im Leben gibt es viele Lichtquellen, die blaues Licht aussenden können - Yuba, Flachbildschirme, LED-Neonlichter, Leuchtstofflampen, LCD-Monitore, iPads, Großbild-Mobiltelefone usw. haben alle Hintergrundlichtquellen, die alle kurzwelliges blaues Licht enthalten. Wenn das blaue Licht "übermäßig" ist, wirkt es sich auf die Netzhaut aus, daher sollten Sie es vermeiden, mit den Augen direkt auf die Lichtquelle zu schauen, und auf die Nutzungszeit achten, die Augen schließen und alle 20-30 Minuten eine Pause einlegen.
Wenn Sie sich Sorgen um das Problem des "übermäßigen blauen Lichts" in den gekauften LED-Leuchten oder anderen elektrischen Geräten machen, können Sie der "Nationalen Norm der Volksrepublik China GB / T 20145-2006 / CIE S 009 / E: 2002 (Photobiologische Sicherheit von Lampen und Lampensystemen) ) folgen, um zu beurteilen, ob das blaue Licht der LED-Lampe übermäßig ist - diese Norm gibt die Obergrenze des Lichtstroms von blauem Licht an einem bestimmten bestimmten Punkt an räumlicher Winkel. (Der Inhalt der spezifischen Norm wird hier nicht im Detail aufgeführt, und interessierte Leser können ihn selbst überprüfen.)
Für LED-Lampen auf dem Markt ist es jedoch ein kompliziertes Problem, den Überschuss an blauem LED-Licht zu beurteilen. Zum Beispiel ist das LED-Licht im Bild unten, aus der von ihm angekündigten "Spannung und Frequenz", es unmöglich zu berechnen, ob das blaue Licht übermäßig ist, weil die Spannung und Frequenz elektrische Indikatoren sind und blaues Licht ein optischer Indikator ist. Der "Lichtstrom", den es behauptet, ist ein optischer Indikator, aber es ist nur der gesamte Lichtstrom von weißem Licht, nicht der Lichtstrom von blauem Licht, so dass es für normale Verbraucher schwierig ist zu beurteilen, ob diese Lampe übermäßiges blaues Licht ist.
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