下列何種光源之發光效率最低？

本題考點

光源「發光效率」（每消耗 1 W 電功率所發出的光通量，單位 lm/W）的比較，關鍵在分辨「熱輻射發光」與「放電發光」兩大類光源的能量轉換效率，而不是比燈的瓦數。

正解理由

發光效率看的是電能轉成可見光的比例。鹵素燈屬於白熾燈系統：電流把鎢絲加熱到高溫，靠熱輻射發光，輻射能量大部分落在紅外線（熱）區段，真正落在可見光範圍的只佔一小部分；燈管內封入鹵素氣體只是讓蒸發的鎢回到燈絲上，延長壽命、減緩燈泡發黑，並沒有改變「靠加熱發光」的本質，所以效率仍屬白熾燈這一級。其餘三種都是放電燈：省電燈泡與螢光燈是低壓汞蒸氣放電產生紫外線，再由管壁螢光粉轉成可見光；

高壓鈉燈是鈉蒸氣在高壓下放電，直接發出集中在人眼敏感波段附近的黃橙色光。放電燈不需要把整個發光體加熱到白熾，熱損失少得多，因此發光效率都明顯高於鹵素燈。四個選項中發光效率最低的是 400W 鹵素燈，故選 B。

逐項排除

1. (A)

   21W 省電燈泡就是把螢光燈管折彎、與電子安定器整合成可直接旋入燈座的「緊湊型螢光燈」，發光原理與螢光燈相同，屬於放電發光，效率遠高於白熾燈系統，不是效率最低的光源。它的 21W 只是消耗功率；瓦數小代表總光通量較少，不代表每瓦發出的光較少。題目問「效率最低」，要找的是熱輻射類光源，不是瓦數最小的那一盞。

2. (B)

   400W 鹵素燈屬鎢絲熱輻射發光，大部分輸入電能轉成熱，可見光所佔比例低，是四者中發光效率最低者，符合題目所問。瓦數高只代表它總光量大、耗電也大，並不會讓每瓦的光變多；考生若以「400W 很亮」推論效率高，就是把「光通量」與「發光效率」混為一談。

3. (C)

   250W 高壓鈉燈是高強度放電燈（HID）中發光效率最高的一類，常用於道路、隧道與廣場照明。它的代價是光色偏黃橙、演色性差，不適合需要辨色的室內空間；演色性差與效率低是兩回事，不能因為光色不好看就判定它效率低。故 (C) 是四者中效率最高的一端，不符合題目所問。

4. (D)

   40W 螢光燈是低壓汞蒸氣放電加螢光粉轉換的光源，效率明顯高於鹵素燈，與省電燈泡同屬一個等級，不是效率最低的光源。題目若改問「演色性最差」或「光色最偏黃」才會落到高壓鈉燈，若問「發光效率最低」則仍是熱輻射類的鹵素燈，螢光燈兩題都不是答案。

記憶點