Световая энергия, определение, типы, факты

Световая энергия - единственная видимая форма энергии

Свет - это форма энергии, которую может обнаружить наше зрение. Он сделан из электромагнитного излучения и движется по прямой траектории. В повседневной жизни мы используем слово «свет» не менее 10 раз в день! Вы когда-нибудь задумывались об энергии, которую мы получаем от света? Свет повсюду вокруг нас.

Полезные статьи:

Что такое свет? типы и свойства света

Что такое световые волны, основные свойства и характеристики

Все статьи

Для наших целей мы будем использовать свет для обозначения всех частот излучения, известных как электромагнитный спектр или EMS. Он всегда находится в движении и не может быть сохранен, поэтому это кинетический тип энергии.

Вы можете сказать, что свет - это, по сути, «чистая» энергия, поскольку теоретически он не имеет массы. Свет - это одновременно волна и частица. Чем выше частота, тем больше энергии содержится в световом или электромагнитном излучении. Чем выше частота, тем больше энергии каждая частица, называемая фотоном.

Определение световой энергии

Световая энергия - это электромагнитное излучение. Современная теория объясняет излучение света с помощью уровней энергии электронов. Электроны с высоких энергетических уровней могут перескакивать на электроны с более низким энергетическим уровнем и испускать световую энергию.

Свет можно определить как форму энергии, содержащую подобные частицам фотоны с волнообразными свойствами. Это может повлиять на физиологию организма. Например, фотосинтез, зрение.

Световая энергия - это форма энергии, видимая человеческим глазом на определенной длине волны около 400-700 нанометров. Его называют видимым светом электромагнитного спектра.

Свет представляет собой лучистую энергию и представляет собой электромагнитное излучение, которое распространяется по прямой линии и может быть замечено невооруженным глазом на определенной длине волны.

Из чего состоит свет?

• Свет состоит из энергии. Свет имеет два типа природы. Он может действовать как частица, а также как волна.
• Он в основном состоит из частиц, которые называются фотонами. Они несут фиксированное количество энергии, но не имеют массы. Следовательно, энергия фотона зависит от длины волны. Фотоны с большей длиной волны обладают меньшей энергией.
• Теория волн показывает, что свет - это электромагнитная волна, содержащая рентгеновские лучи, УФ-лучи, инфракрасные лучи, гамма-лучи и т. д.

Простой вопрос «что такое световая энергия» открывает перед вами поток других вопросов, пытающихся сузить контекст, в котором вы задаете вопрос. В фотометрии световая энергия - это воспринимаемая энергия света. Его также можно определить как электромагнитное излучение видимого света. Поскольку свет сам по себе является энергией, уместно другое определение: свет - это естественный способ передачи энергии в пространстве.

Скорость света около 300 000 км / с. Чтобы представить это в перспективе, когда вы смотрите на закат, на самом деле прошло 10 минут с тех пор, как этот свет покинул Солнце. Энергия света измеряется двумя основными наборами единиц: радиометрия измеряет мощность света на всех длинах волн, а фотометрия измеряет свет с длиной волны, взвешенной по стандартизированной модели восприятия яркости человека. Фотометрия полезна при измерении света, предназначенного для использования человеком. 

Единицы фотометрии отличаются от большинства единиц, поскольку они учитывают реакцию человеческого глаза на свет. Исходя из этого, два источника света, которые производят видимый свет одинаковой интенсивности, не обязательно выглядят одинаково яркими. Свет оказывает физическое давление на объекты на своем пути. Это объясняется частицей света, в котором фотоны ударяются и передают свой импульс. 

Световое давление равно мощности светового луча, деленной на скорость света. Для повседневных предметов влияние светового давления незначительно. Например, вы можете поднять монету с помощью лазерных указателей, но для этого потребуется 1 миллиард штук. Легкое давление может заставить астероиды вращаться быстрее, воздействуя на них, как ветер, толкающий ветряную мельницу. Вот почему некоторые ученые исследуют солнечные паруса, чтобы двигать межзвездные полеты.

Типы световой энергии

Световую энергию можно разделить на несколько видов.

Видимый свет 

Невооруженным глазом можно увидеть только видимый свет. Это разновидность электромагнитной энергии. Основным источником видимого света является солнце, его также могут излучать фонари, фонарики, лампочки и т. д.

Инфракрасный свет 

Это также тип электромагнитной энергии, излучающей тепло. Он используется для включения телевизора с помощью пульта дистанционного управления, поскольку инфракрасные волны передаются от пульта дистанционного управления к телевизору.

Рентгеновские лучи и ультрафиолетовый свет 

Это короткие световые волны, которые врачи используют для фотографирования внутри нашего тела, чтобы обнаружить переломы костей. Даже стоматологи используют рентгеновские лучи, чтобы проверить глубину кариеса.

Ключевые свойства света

Интенсивность 

Это скорость, с которой световая энергия излучается источником. Мощность часто выражается в ваттах. Интенсивность также можно определить как яркость, измеренную со скоростью, с которой излучается свет на единицу поверхности или энергии в единицу времени на единицу площади.

Частота 

Определяется как количество гребней, которые проходят через определенную точку за секунду.

Длина волны 

Определяется как расстояние между двумя последовательными гребнями или впадинами. Световые волны проходят через вакуум с той же скоростью. Длина волны и частота слабо связаны наоборот, потому что чем выше частота, тем короче длина волны.

Поляризация 

Это процесс, в котором неполяризованный свет преобразуется в поляризованный свет. В общем, световые волны колеблются более чем в одной плоскости и поэтому называются неполяризованным светом.

Фаза 

Это особая точка периода времени во время циклического сигнала. Интенсивность света увеличивается, когда волны находятся в фазе.

Единицы световой энергии

Свет можно измерить в нескольких единицах.

1. Длина волны света λ измеряется как в Ангстремах, так и в нанометрах.
2. Частота света измеряется в герцах.
3. Световая энергия измеряется в электрон-вольтах (эВ).

Факты о световой энергии

Наша вселенная и наш мир залиты светом. Эта статья об энергии света помогает студентам изучить природу света, движение света, естественные и искусственные источники света, а также особенности поведения и свойства света. Здесь объясняются более интересные и важные факты о световой энергии.

• Световая энергия всегда движется и поэтому не может быть сохранена.

• Скорость света обычно округляется до 186 000 миль в секунду. Точнее, это 299 792 458 м / с (метры в секунду - это 186 287,49 миль в секунду). Свету требуется 8 минут 17 секунд, чтобы пройти от поверхности Солнца до Земли.

• Каждую секунду в Землю ударяет около 100 молний, она убивает более 1000 человек в год.

• Красный, зеленый и синий - основные цвета света. Смешивая их различными способами получаются все остальные цвета, включая белый. 

• Свет - это форма энергии, которую может обнаружить наше зрение. Он сделан из электромагнитного излучения и движется по прямой траектории. Состоит из крошечных фотонов, содержащих много энергии.

• Искривление света при переходе от одного прозрачного вещества к другому, как от воздуха к воде, называется преломлением.

• Когда солнечный свет перехватывается каплей воды в атмосфере, часть света преломляется в каплю, отражается от внутренней поверхности капли, а затем преломляется из нее. Первое преломление разделяет солнечный свет на составляющие его цвета, а второе преломление увеличивает разделение. В результате получилась радуга.

• Во время фотосинтеза растения используют световую энергию для создания химической энергии. В последние годы искусственные источники света активно применяются для выращивания сельскохозяйственных культур.

• Ультрафиолетовые лучи часто используются судебными экспертами, чтобы увидеть детали, которые не видны невооруженным глазом. Специальный состав наносится на улики. Хотя люди не могут видеть ультрафиолетовый свет, некоторые насекомые могут его видеть.

• Интенсивность фотонов зависит от количества содержащейся в них энергии.

• Причина, по которой мы видим разные цвета света, заключается в том, что каждый цвет имеет разную длину волны. Красный свет имеет самую длинную длину волны, а фиолетовый свет имеет самую короткую длину волны.

• Лампочка была изобретена в 1879 году Томасом Альвой Эдисоном.

• Когда вы включаете лампочку, только 10 процентов потребляемой электроэнергии превращается в свет, остальные 90 процентов расходуются в виде тепла. Лампы с низким энергопотреблением служат в среднем в 12 раз дольше, чем традиционные люминесцентные лампы.

• Сильный слой пыли может блокировать до половины света. Следите за чистотой Ваших световых приборов!

Важные факты из жизни

Может показаться, что световая энергия от лампочки распространяется наружу только на определенное расстояние, а затем останавливается. Но на самом деле световая энергия распространяется на бесконечное расстояние, и расстояние, на которое она распространяется, не зависит от яркости лампы. Наши глаза могут видеть свет только определенной яркости, поэтому считается, что он остановился, когда его яркость уменьшилась.

Каждый раз, когда световая энергия проходит через вещество, даже через воздух, она меняет направление. Это может быть сильное изменение направления (через линзы или воду) или небольшое изменение направления.

Отражения могут быть более заметными на блестящих поверхностях, но световая энергия отражается от многих поверхностей, как от блестящих, так и от других. Отражаемые цвета зависят от цвета поверхности.

Когда световая энергия проходит через призму, цвета, составляющие белый свет, разделяются и становятся видимыми человеческому глазу. Студенты могут поверить в то, что призма добавляет цвета свету.

Роговица в передней части глаза служит для фокусировки света, попадающего в глаз. Далее он фокусируется через хрусталик глаза, чтобы сформировать изображение на сетчатке.

Зрачок глаза - это не черный объект или пятно на поверхности глаза. Это отверстие в центре радужки. Это помогает контролировать количество света, попадающего в глаз.

Возможно, мы знакомы с семью цветами радуги (красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий, индиго и фиолетовый). На самом деле радуга состоит из миллионов цветов. Мы классифицируем их на семь основных групп цветов, которые могут видеть наши глаза.

Источник энергии белого света, такой как лампа накаливания или люминесцентная лампа, излучает свет, состоящий из всех цветов. Он кажется белым только потому, что цвета смешаны. Когда добавляются фильтры, свет приобретает другой цвет, но фильтры не добавляют цвет свету. Фактически, как и другие фильтрующие материалы, цветные фильтры пропускают свет только определенных цветов, а другие они поглощают или отражают.

Примеры световой энергии

Солнечный свет - лучший пример световой энергии. Это естественный источник, который влияет на эмоции и жизнедеятельность человека.

Например, CAP - сезонное аффективное расстройство.

В тот момент, когда вы слышите свет, то падает солнечный свет! Это то, что заставляет вас просыпаться рано утром, давая ощущение тепла и света. Он нагревает землю и заставляет живые существа поддерживать жизнь. Он уравновешивает экосистему, и без него мир рухнул бы!

Световая энергия может быть преобразована в химическую энергию, когда растения поглощают световую энергию, они превращают ее в химическую энергию для собственного питания.

Другой пример из реальной жизни - солнце, оно дает растениям световую энергию, которая затем преобразуется в химическую энергию.

Световая энергия также может быть преобразована в тепловую, когда, например, солнце нагревает вашу черную рубашку или кирпичную стену снаружи.

В нашей повседневной жизни мы видим множество примеров, несущих световую энергию, таких как вспышка, огонь, электрическая лампочка, керосиновая лампа, звезды и другие светящиеся тела. Каждый из них действует как источник света.

Даже горящая свеча является примером световой энергии...