Typy světelných zdrojů a zařízení vyzařující světlo

3817
Anthony Golden

The světelné zdroje jsou ty, které vyzařují elektromagnetické záření ve vlnových délkách mezi 380 nm a 750 nm (nanometry), pásmo známé jako viditelné spektrum, protože je detekovatelné smyslem zraku.

Hlavním zdrojem světla pro Zemi je Slunce, následovaný Měsícem, planetami a hvězdami. Když umělá světla neexistovala, kdyby byly noci dostatečně jasné, Mléčná dráha by noc slabě osvětlila a vrhala na zem stíny.

Primární a sekundární světelné zdroje

V určitém okamžiku se odhaduje, že to bylo asi před 200 000 lety, lidstvo objevilo oheň as ním i možnost zapálit noc, získat teplo, odrazit dravce a provádět činnosti.

Kromě nebeských těles existují i ​​další zdroje přirozeného světla, mezi nimiž můžeme zmínit paprsky nebo blesky, které jsou krátkodobé, žhavá láva a dokonce i zvířata a rostliny, které jsou schopné vyzařovat své vlastní světlo..

Světlo je spojeno s vysokými teplotami, elektrickými šoky a chemickými reakcemi, při nichž dochází ke spalování. Všechny tyto jevy lze použít k získání stabilního, odolného a přenosného světelného zdroje, který lze libovolně nastavit, aby osvětlil vnitřní prostory a usnadnil noční aktivity..

Rejstřík článků

  • 1 Typy světelných zdrojů
    • 1.1 Sluneční světlo
  • 2 Zařízení vyzařující světlo
    • 2.1 Svítidla
    • 2.2 Laser
    • 2.3 Další předměty a materiály vyzařující světlo
  • 3 Odkazy

Typy světelných zdrojů

Světelné zdroje jsou klasifikovány několika způsoby. Mohou to být v zásadě:

-Primární: vyzařují světlo, které produkují.

-Sekundární: odráží světlo produkované primárními zdroji.

Slunce je nejznámější primární zdroj světla ze všech. Král slunce, stejně jako všechny hvězdy, produkuje velké množství světla a energie díky reakcím, které se vyskytují v jeho jádru..

Dalšími primárními zdroji jsou svíčky, pochodně a lampy..

Místo toho musí být osvětlena těla, která sama nevyrábí světlo. Odrážejí světlo vycházející z primárních zdrojů, a proto se nazývají sekundární zdroje světla.

Například Měsíc a planety jako Venuše, Mars a Jupiter jsou sekundárními zdroji, protože odrážejí sluneční světlo.

Je však třeba poznamenat, že materiály, které za normálních okolností samy o sobě neprodukují světlo, se mohou za určitých podmínek stát světelnými, například pokud se zahřívají: kov zahřátý na červeno vyzařuje světlo.

Sluneční světlo

Slunce je nepochybně hlavním zdrojem světla na Zemi

Slunce je nejdůležitější hvězdou pro Zemi a nejvíce studovanou ze všech. Díky světlu a teplu Slunce se na planetě vyvíjí život, a proto hvězdný král vzbudil zájem lidstva od počátku historie.

Slunce je obrovská koule plynu, v jejímž středu jsou dosaženy vysoké teploty, které umožňují fúzi nebo přeměnu vodíku na helium, proces, který generuje velké množství energie ve formě záření.

K získání atomu helia jsou zapotřebí čtyři atomy vodíku, ale malá část současné hmoty se přemění na energii podle slavného Einsteinova vzorce E = mcdva, kde A představuje energii, m těsto a C rychlost světla ve vakuu.

Tato energie cestuje jako elektromagnetická vlna ve vakuu a obsahuje různé vlnové délky, zejména v rozsahu viditelného světla. Obsahuje však i další délky, které lidské oko nevnímá, například infračervené a ultrafialové.

Zařízení vyzařující světlo

Lampy

Žárovky jsou nejpoužívanějším zdrojem umělého světla na světě, přestože jsou neúčinné

Lampy umožnily prodloužit pracovní dobu lidí a přispěly k bezpečnosti na silnicích a ve městech. Na začátku první lampy využívaly spalování, například pochodně a svíčky.

Spalovací materiály používané v různých dobách závisely na zdrojích, které lidé měli k dispozici: například na oleji a vosku. Tato forma osvětlení trvala velmi dlouho, dokud se v 19. století výrazně nezlepšil design lamp, které produkovaly intenzivnější světlo. Do té doby se plynové lampy běžně používaly ve veřejném osvětlení ve velkých evropských městech..

Nástup elektrického světla s sebou přinesl vývoj osvětlovacích systémů založených na elektřině a různých zařízeních vyzařujících světlo..

Základním principem je, jak bylo naznačeno na začátku, přeměna nějakého druhu energie na světlo. Například když atomy nebo molekuly určitých látek přecházejí z energetického stavu nižší energie do vyšší a poté zpět do základního stavu, jsou emitovány fotony, což jsou malé svazky světelné energie.

Existuje několik způsobů, jak k tomu přimět atomy. Nejpohodlnější je projít elektrickým proudem materiálem, ať už pevným nebo plynným..

Níže jsou popsány některé z nejčastěji používaných lamp dnes založených na elektřině. Dva způsoby, jak je světlo emitováno průchodem proudu, jsou žárovka a luminiscence..

V procesu záře atomy materiálu jsou vzrušeny zvýšením teploty způsobeným proudem. Místo toho v světélkování energie je absorbována materiálem a znovu emitována doprovázená fotony.

  • Žárovky

Skládají se z průhledné nebo barevné skleněné baňky nebo kapsle a odolné vůči teplotě, s kovovým vláknem uvnitř, obvykle wolframu, velmi vhodným prvkem díky vysoké teplotě tání. Dále je baňka naplněna inertním plynem, jako je například argon..

Když elektrický proud prochází vláknem, ohřívá ho a vydává energii, většinou ve formě tepla, ale jeho malé procento se přemění na světlo..

I když se snadno vyrábějí a jejich cena je přijatelná, mají nízký výkon a z tohoto důvodu byly po nějakou dobu nahrazeny jinými typy lamp, které jsou efektivnější a odolnější..

  • Halogenové žárovky

Princip fungování halogenových žárovek je stejný jako u běžné žárovky, pouze vnitřek je naplněn halogenovým plynem, obvykle bromem. Přidání plynného halogenu výrazně zlepšuje výkon žárovky a prodlužuje životnost vlákna.

  • Výbojky

Skládají se z plynu uzavřeného v trubici, jehož částice se při průchodu proudu vzrušují (mění se do stavu s vyšší energií). Když se elektrony v plynu vrátí do původního stavu, vyzařují světlo, jehož barva závisí na plynu použitém v lampě..

Původně proud pocházel z výboje kondenzátoru, proto byl tento typ žárovky pojmenován.

  • Zářivky

Skládají se z trubice, která kromě rtuťového plynu uvnitř obsahuje vrstvu materiálu, který také emituje světlo fluorescencí, když jsou jeho atomy excitovány proudem..

Záření emitované atomy rtuti při jejich návratu do původního stavu je téměř celé ultrafialové, avšak povlak fluorescenčního materiálu zvyšuje emise v rozsahu viditelného světla, ale jeho účinnost je větší než účinnost žárovek..

  • LED žárovky

Jsou konstruovány pomocí světelných diod, jejichž elektrony jsou dočasně excitovány průchodem proudu. Když se vrátí do svého základního stavu, vyzařují intenzivní světlo a velmi dobrý výkon, a proto nahrazují tradiční typy lamp.

Laser

Jedná se o monochromatický světelný zdroj, tj. O jedné vlnové délce, na rozdíl od dříve popsaných zdrojů, které obsahují různé vlnové délky.

Slovo „laser“ je zkratka, kterou tvoří iniciály názvu v angličtině: Zesilovač světla pomocí vynucené emise záření. Překlad je „zesílení světla vyzařováním stimulovaným zářením“.

Laserové světlo je vysoce výkonné a lze s ním manipulovat tak, aby vytvářelo různé efekty na hmotu, nejen osvětlení. Používají se v zařízeních CD, k přenosu informací a v oblasti zdraví.

Další předměty a materiály, které vyzařují světlo

  • Svítilna.
  • Zapalovač.
  • Žárovka.
  • Táborák.
  • Shoda.
  • Svíčka.

Reference

  1. Španělská nadace pro vědu a technologii. Didaktická jednotka: Věda s vlastním světlem. Obnoveno z: fecyt.es.
  2. Giambattista, A. 2010. Fyzika. 2. místo Ed. McGraw Hill.
  3. Hewitt, Paul. 2012. Konceptuální fyzikální věda. 5. Ed. Pearson.
  4. O'Donnell, B. Světelné fontány. Obnoveno z: edutecne.utn.edu.ar.
  5. Serway, R., Jewett, J. (2008). Fyzika pro vědu a techniku. Svazek 2. 7. Ed. Cengage Learning.

Zatím žádné komentáře