Introduction to Solid-State Lighting pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Wiley-Interscience

作者:Arturas Zukauskas

出品人:

页数:224

译者:

出版时间:2002-04-18

价格:USD 89.95

装帧:Hardcover

isbn号码:9780471215745

丛书系列:

图书标签:

固态照明
LED
照明技术
半导体
光电子学
照明设计
能源效率
照明工程
显示技术
材料科学

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具体描述

A thorough reference that sheds light on the promising field of solid-state lighting Solid-state lighting is a rapidly emerging field. Light Emitting Diodes are already used in traffic signals, signage/contour lighting, large area displays, and automotive applications. But its greatest future lies in the possibility of applying solid-state lamps to general lighting. Solid-state lighting promises to reduce energy consumption as much as fifty percent, cut down on carbon-dioxide emission, and even spur the development of a completely new lighting industry. Giving this important emerging field the attention it deserves, Introduction to Solid-State Lighting comprehensively covers: The history of lighting The characterization of visible light Conventional light sources LED basics Extraction of light from high-brightness LEDs White LED Applications of solid-state lamps

现代照明技术：从基础到前沿的系统性探索本书导读在人类文明的长河中，光明始终是拓展视野、驱动社会进步的核心力量。从最早的火把到白炽灯的时代，再到如今以固态器件为代表的绿色、高效照明革命，照明技术的演进深刻地影响着我们的生活、工业生产乃至生态环境。《现代照明技术：从基础到前沿的系统性探索》旨在为读者提供一个全面、深入且与时俱进的照明科学与工程学知识体系。本书避免了对单一光源技术的深度聚焦，而是采取一种跨越式的、技术中立的视角，系统梳理了支撑整个现代照明产业的物理学基础、光学设计原理、电子控制方法以及系统集成与应用策略。本书的核心目标是培养读者建立起一套完整的“照明思维”——即理解光如何产生、如何被有效操控、如何被智能管理，以及如何适应不同场景的特定需求。 --- 第一部分：光物理与辐射基础 (Fundamentals of Light Physics and Radiation) 本部分奠定了理解所有光源和照明系统的物理学基石。我们首先回顾电磁波理论在可见光范围内的应用，重点阐述光的产生、传播和吸收的宏观与微观机制。第一章：光的本质与光谱特性深入探讨光作为电磁波的波动性和粒子性（光子概念）。详细解析光源的能谱分布（Spectral Power Distribution, SPD），并引入色度学的基础——人眼视觉系统对光谱的响应机制（CIE 1931标准观察者模型）。讲解显色指数（CRI）的计算及其在不同应用场景下的局限性。此外，还将介绍色温（CCT）的物理意义及其与SPD形状的关系，强调“光质”的客观量化方法。第二章：光度学与辐射度量体系详尽区分光度量（Photometric Quantities，基于人眼感知）与辐射量（Radiometric Quantities，基于能量）。系统介绍光通量、发光效率、光强、照度、亮度等核心光度学单位及其相互间的转换关系。重点解析斯特拉迪安（Stilb）与坎德拉（Candela）的精确定义，并提供一套实用的光度学计算工具箱，用于快速评估基础照明场景的能量效率。第三章：光与物质的相互作用本章聚焦于光线与介质表面的交互行为。详细分析反射（包括镜面反射、漫反射和复合反射）的菲涅尔方程及其在光学表面设计中的应用。深入探讨折射、散射（瑞利散射与米氏散射）的物理机制，这些机制是理解光学元件（如透镜、扩散板）性能的关键。引入材料的光学常数（折射率、消光系数）的概念及其对光传输的影响。 --- 第二部分：先进光学设计与系统集成 (Advanced Optical Design and System Integration) 本部分将理论知识转化为工程实践，聚焦于如何通过光学手段将光线塑形，并探讨照明系统的热管理与驱动电子学。第四章：照明光学元件的设计原理本章是实践性的核心。系统介绍照明系统中常用光学元件的类型、设计目标和限制因素。详细讲解几何光学（如折射透镜、反射镜的成像原理）与物理光学（如衍射光栅、全息元件）在照明中的应用。重点剖析自由曲面（Freeform Optics）技术在光束整形中的革命性作用，以及如何利用蒙特卡洛光线追迹法（Ray Tracing）进行系统级性能预测。第五章：照明驱动与电源电子学一个高效可靠的照明系统离不开精密的电子驱动。本章深入探讨不同照明技术对电源的要求。详细分析交流/直流转换、功率因数校正（PFC）、电磁兼容性（EMC）设计标准。重点讲解脉冲宽度调制（PWM）与模拟调光（Analog Dimming）的优缺点，以及驱动电路中的热耗散管理策略，以确保系统寿命和稳定性。第六章：热管理与系统可靠性工程光电转换过程中的热量是影响任何固态或气体放电光源寿命的主要因素。本章专门讨论热设计。从基本的传导、对流、辐射传热定律出发，分析热阻的概念。讲解如何通过散热器设计（包括自然对流与强制风冷）、热界面材料（TIMs）的选择与优化，构建高效的“热通路”，保障器件在额定温度范围内稳定工作。 --- 第三部分：特定应用环境与系统控制 (Specific Applications and System Control) 本部分将知识提升到应用层面，探讨面向特定环境的照明工程要求，并引入未来照明的发展方向——智能化控制。第七章：面向人眼的照明工程标准与实践本章侧重于照明设计规范在不同场景中的落地。详细阐述室内照明（办公、教育、医疗）与室外照明（道路、景观）对平均照度、统一眩光值（UGR）、最小照度比等指标的严格要求。引入“视觉舒适度”的概念，讨论如何平衡能效与视觉体验，并介绍特定环境下的照明质量评估工具。第八章：工业与特殊照明需求探讨通用照明之外的专业领域。分析高精度测量、机器视觉辅助照明（如频闪效应的消除、特定波段光的应用）对光源稳定性的极端要求。讨论农业照明（植物生长光谱优化）和医疗成像照明中的光剂量控制与光谱纯度要求。第九章：照明系统的智能化与网络化面向未来，照明正向着物联网（IoT）集成化发展。本章探讨照明控制系统的架构，包括有线（如DALI、0-10V）和无线（如ZigBee、Wi-Fi Mesh）通信协议的选择与部署。重点分析基于传感器反馈的自适应照明控制（如日光采集、人体存在感应），以及如何通过数据分析优化能耗模型，实现能源的精细化管理。 --- 总结与展望本书的构建逻辑清晰，从微观的物理机制出发，逐步构建起光学设计、电子驱动、热力学管理和最终的系统应用。它不仅是理论的教科书，更是一本实用的工程手册，为读者提供跨越不同技术代沟的通用知识框架，使其能够快速掌握任何新型光电转换技术的核心原理，并在快速迭代的照明领域保持竞争力。