Source et lampe : théorie

Les lampes et sources sont à la base de l’éclairage : il s’agit donc de bien les maîtriser pour bien concevoir des luminaires. Leur principe physique est extrêmement variable d’une source à l’autre et ceci a des conséquences importantes quant à leur utilisation.

Produire de la lumière consiste à générer des photons (c’est-à-dire des particules électromagnétiques) dont la longueur d’onde correspond au visible, c’est-à-dire environ entre 380 et 780 nm. Cela est rendu possible par le déplacement d’électrons que l’on peut séparer en deux types :

l’incandescence : il s’agit d’un déplacement d’électrons par chauffage, cela correspond à la théorie du corps noir. Les sources naturelles les plus communes proviennent de cette technologie comme le soleil ou le feu.
Les sources artificielles de ce type sont nombreuses et historiquement les premières apparues (feu, lampe à huile, bougie, lampe incandescence, halogène…). Elles présentent généralement une grande qualité de lumière (spectre continu à l’instar de la lumière naturelle), un prix bas mais une faible efficacité lumineuse et une durée de vie courte. Elles ne sont quasiment plus utilisées dans l’éclairage à cause de leurs mauvaises performances. 

– la luminescence : il s’agit d’un déplacement d’électrons à froid par réaction électrique ou chimique, par frottement… Cela correspond également à un phénomène naturel que l’on peut retrouver dans un éclair dans le ciel ou une luciole.
Les sources artificielles sont nombreuses et variées également. Elles sont apparues uniquement à la fin du XIXe siècle (grande famille des lampes à décharge : lampe au sodium, aux vapeurs de mercure, aux halogénures métalliques, lampes fluorescentes…) et les LED/OLED sont venues compléter ce groupe récemment.
Le spectre électromagnétique est discret (donc non continu), ce qui implique une qualité de lumière possiblement moindre que les lampes incandescentes. Pourtant – et malgré un prix plus élevé -, ces lampes sont de plus en plus utilisées car elles proposent une grande efficacité énergétique ainsi qu’une longue durée de vie.

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