هل يؤذي ضوء LED العينين؟

هل يؤذي ضوء LED العينين؟

مصباح LED هو نوع جديد من مصادر الإضاءة بعد المصباح المتوهج والمصباح الفلوري والمصباح الموفر للطاقة.تتمتع بكفاءة إنارة عالية ، لكن الكثير من الناس لا يفهمون مبدأ انبعاث الضوء وخصائصه الطيفية ، ومن المحتم ألا يتلف الضوء المنبعث منه.عين.من الناحية الطيفية ، يختلف الضوء المنبعث من مصابيح LED اختلافًا كبيرًا عن المصابيح المتوهجة التقليدية ومصابيح الفلورسنت.ما يسمى "الطيف" يعني أن الضوء المنبعث من جسم ما له "قوس قزح".

ثلاثة مصابيح LED ملونة

يحتوي ضوء المصابيح المتوهجة التقليدية ومصابيح الفلورسنت على نفس الألوان السبعة "الأحمر البرتقالي والأصفر والأخضر والأزرق والأرجواني" مثل ضوء الشمس.

ومع ذلك ، فإن LED العام يصدر ثلاثة ألوان فقط من "RGB" ، حيث يكون R أحمر ، مما يعني الضوء الأحمر ؛G تعني الأخضر ، وهو الضوء الأخضر ؛و B تعني الأزرق ، وهو الضوء الأزرق.

هذه الثلاثة ألوان LEDs ، أهمها وأهمها من "الصمام الأزرق" بين 400nm و 500nm.

خصوصية الضوء الأزرق

أين هو بلو راي؟

انظر إلى صورة "قوس قزح" أعلاه.من اليسار إلى اليمين ، الترتيب هو الضوء فوق البنفسجي والضوء المرئي وضوء الأشعة تحت الحمراء.يتراوح مدى الطول الموجي للضوء المرئي بين 400 نانومتر و 700 نانومتر ، ويتراوح الطول الموجي من 400 نانومتر إلى 500 نانومتر باللون الأزرق ، لذلك يسمى هذا النطاق بالضوء الأزرق.

تسمى الوحدة الأساسية للضوء الفوتون.يتناسب الطول الموجي للفوتون عكسياً مع التردد.الطول الموجي للضوء الأزرق قصير ، لذا فإن التردد مرتفع.وفقًا لصيغة حساب أينشتاين وبلانك للطاقة الكمومية للضوء ، يمكننا أن نعرف أن طاقة الفوتونات تساوي ناتج ثابت بلانك وتردد الفوتونات ، وبالتالي فإن طاقة الفوتون للضوء الأزرق أعلى من طاقة الضوء الأحمر والأخضر. .حتى نتمكن من استخدام الضوء الأزرق "لإثارة" ألوان أخرى من الضوء ، مثل الضوء الأصفر يمكن "إثارة" بواسطة الضوء الأزرق.

فازت تقنية Blue LED مرة واحدة بجائزة نوبل في الفيزياء

تم تطوير تقنية LED الأزرق في عام 1998 ، وفازت التكنولوجيا بجائزة نوبل في الفيزياء لعام 2014.يبدو أن مؤشر LED الأزرق الطويل مصنوع من خلال تغليف شريحة GaN وعقيق الإيتريوم من الألومنيوم (YAG).تصدر رقاقة GaN ضوءًا أزرق بطول موجي λ يساوي 465 نانومتر وعرض نطاق بطول موجة يبلغ حوالي 30 نانومتر.

كيف ينبعث الضوء الأبيض من LED الأبيض؟

إذن ، كيف ينتج مصباح LED الأبيض للمنزل الضوء الأبيض؟كما ذكرنا سابقًا ، فإن طاقة الفوتون الأزرق عالية ، لذا يمكن استخدامها لإثارة التألق.بشكل عام ، يتم استخدام الضوء الأزرق الناتج عن مصباح LED الأزرق لتوليد ضوء أصفر على الفوسفور (على غرار مبدأ المصباح الفلوري ، ينبعث ضوء المصباح الفلوري من الضوء فوق البنفسجي على الفوسفور على الجدار الداخلي للضوء. أنبوب الفلورسنت).بعد تحفيز الضوء الأصفر بالضوء الأزرق ، يتم التقاطهما معًا من LED.سنشعر وكأننا رأينا الضوء الأبيض.في الواقع ، هذا مجرد مزيج من اللونين الأزرق والأصفر.

دعونا نجعل تشبيه.بلو راي هي "الأم" وهوانغ غوانغ هو "الابن".تشكل مجموعات الأم وابنها الأسرة الواحدة "الضوء الأبيض".

بسبب هذا المبدأ ، فإن العديد من الشركات المصنعة من أجل تحسين سطوع مصابيح LED البيضاء ، تزيد بشكل مباشر من شدة الضوء الأزرق ، وبالتالي سيزداد الضوء الأصفر وفقًا لذلك ، وسيزداد سطوع الضوء الأبيض الناتج ، ولكن هذا سيؤدي إلى اشرح مشكلة "الفائض الأزرق".

القياس الفعلي لطيف أضواء LED

يوضح الشكل أدناه الطيف المقاس لأنواع مختلفة من مصابيح LED البيضاء.يمكننا أن نرى أن "الضوء الأزرق" بين 400nm و 500nm له ذروة قوية.

يُظهر هذا مؤشر LED يبدو أبيضًا ، ولكن في الواقع يحتوي طيفه على مكون أزرق قوي.

تأثير الضوء الأزرق على شبكية العين

لذا ، بما أن Blu-ray هي "أم" مصابيح LED البيضاء ، فما هو شعور العيون بالضوء الأزرق؟

يُطلق على النسيج المستخدم لاستقبال الضوء في العين البشرية اسم شبكية العين.إذا كان سطوع نطاق الضوء الأزرق 400-500 نانومتر في مصدر الضوء مرتفعًا جدًا ، فقد تسبب العين ضررًا كيميائيًا ضوئيًا لشبكية العين بعد رؤية مباشرة طويلة المدى لمصدر الضوء.ينقسم الضرر بشكل أساسي إلى فئتين: الضرر الناجم عن التفاعل المباشر للضوء الأزرق مع صبغة بصرية في الخلايا المستقبلة للضوء البصري ، والضرر الناجم عن تفاعل الضوء الأزرق مع ليبوفوسين في الخلايا الظهارية الصباغية للشبكية.تنتج هذه التفاعلات الكيميائية الضوئية كميات كبيرة من الجذور الحرة السامة للخلايا التي تعطل النمو الطبيعي ووظيفة خلايا الشبكية.

يمكننا أيضًا النظر في ضرر الضوء الأزرق من زاوية أخرى.لماذا لا تقبل عيون الناس "الضوء الأزرق المفرط" من المصابيح الزرقاء؟نظرًا لأن البشر تطوروا في النظام الشمسي ، وفقًا لقانون إزاحة Wien لإشعاع الجسم الأسود ، يمكننا حساب الطول الموجي المركزي لأشعة الشمس عند حوالي 550 نانومتر من خلال درجة حرارة سطح الشمس ، بينما يبلغ الطول الموجي لمركز LED الأزرق 465 نانومتر ، والذي ينحرف من الشمس.الطول الموجي المركزي للضوء ، لذلك من منظور تطوري ، لا يمكن لأعيننا البشرية قبول الضوء الأزرق "المفرط".

معيار الكشف عن فائض الضوء الأزرق LED في الحياة

بشكل عام ، المنتجات التي تم إدراجها في فحص الجودة الوطني من قبل الشركات المصنعة العادية لن تتعرض لأخطار خفية من الضوء الأزرق المفرط.ومع ذلك ، فإن بعض الشركات المصنعة لمصابيح LED لا تهتم بالتحكم في شدة الضوء الأزرق.الضوء الأزرق في مصابيح LED التي تنتجها [مفرط] ويضر الإشعاع الأزرق للعينين.

في الحياة ، هناك العديد من مصادر الضوء التي يمكن أن تنبعث منها الضوء الأزرق - Yuba ، وشاشات العرض المسطحة ، وأضواء النيون LED ، ومصابيح الفلورسنت ، وشاشات الكريستال السائل ، وأجهزة iPad ، والهواتف المحمولة ذات الشاشة الكبيرة ، وما إلى ذلك ، تحتوي جميعها على مصادر إضاءة خلفية ، وكلها التي تحتوي على ضوء أزرق قصير الموجة.إذا كان الضوء الأزرق "مفرطًا" فإنه سيؤثر على شبكية العين ، لذلك يجب تجنب النظر مباشرة إلى مصدر الضوء بعينيك ، والانتباه إلى وقت الاستخدام ، وإغلاق عينيك كل 20-30 دقيقة لفترة.

إذا كنت قلقًا بشأن مشكلة "الضوء الأزرق الزائد" في مصابيح LED أو غيرها من الأجهزة الكهربائية المشتراة ، يمكنك اتباع "المعيار الوطني لجمهورية الصين الشعبية GB / T 20145-2006 / CIE S 009 / E: 2002 ( السلامة الضوئية للمصابيح وأنظمة المصابيح)) لتحديد ما إذا كان الضوء الأزرق لضوء LED مفرطًا - يعطي المعيار الحد الأعلى للتدفق الضوئي للضوء الأزرق عند زاوية مكانية معينة (محتوى المعيار المحدد ليس كذلك المدرجة هنا بالتفصيل ، ويمكن للقراء المهتمين التحقق من ذلك بأنفسهم.)

ومع ذلك ، بالنسبة لمصابيح LED المباعة في السوق ، فإن كيفية الحكم على فائض LED الأزرق يمثل مشكلة معقدة.على سبيل المثال ، ضوء LED أدناه ، من "الجهد والتردد" المنشور ، غير قادر على تقدير ما إذا كان الضوء الأزرق مفرطًا ، لأن الجهد والتردد عبارة عن مؤشرات كهربائية ، والضوء الأزرق مؤشر بصري.ويعتبر "تدفق الضوء" المزعوم مؤشرًا بصريًا ، ولكنه يمثل فقط التدفق الضوئي الكلي للضوء الأبيض ، وليس التدفق الضوئي للضوء الأزرق ، لذلك يصعب على المستهلك العادي أن يحكم على ما إذا كان هذا الضوء أزرقًا بشكل مفرط.