De lysenergi eller lysende er den som bærer lys, en elektromagnetisk bølge. Det er energien som gjør verden rundt oss synlig, og dens viktigste kilde er solen, som utgjør en del av det elektromagnetiske spekteret, sammen med andre former for ikke-synlig stråling..
Elektromagnetiske bølger etablerer interaksjon med materie og er i stand til å produsere forskjellige effekter i henhold til energien de bærer. Dermed lar lys ikke bare objekter bli sett, men genererer også endringer i materie..
Artikkelindeks
Blant de viktigste egenskapene til lysenergi er:
-Den har en dobbel natur: på makroskopisk nivå oppfører lys seg som en bølge, men på mikroskopisk nivå viser det partikkelegenskaper.
-Den transporteres med pakker eller "kvanta" av lys som kalles fotoner. Fotoner mangler masse og elektrisk ladning, men de kan samhandle med andre partikler som atomer, molekyler eller elektroner og overføre momentum til dem..
-Det krever ikke et materialmedium å spre seg. Du kan gjøre det i vakuum med lysets hastighet: c = 3 × 10 8 m / s.
-Lysenergien avhenger av frekvensen til bølgen. Hvis vi betegner som OG til energi og F Ved frekvens er lysenergien gitt av E = h.f hvor h er Plancks konstant, hvis verdi er 6,625 10-3. 4 J • s. Jo høyere frekvens, jo mer energi.
-Som andre typer energi måles den i Joule (J) i det internasjonale systemet for enheter SI.
-Bølgelengdene for synlig lys er mellom 400 og 700 nanometer. 1 nanometer, forkortet som nm, tilsvarer 1 x 10-9 m.
-Frekvens og bølgelengde λ er relatert av c = λ.f, Og dermed E = h.c / λ.
Lysenergi kan klassifiseres i henhold til kilden i:
-naturlig
-Kunstig
Den naturlige kilden til lysenergi er excellens solen. Som en stjerne, har solen i sentrum en kjernefysisk reaktor som omdanner hydrogen til helium gjennom reaksjoner som produserer enorme mengder energi..
Denne energien etterlater solen i form av lys, varme og andre typer stråling, og sender kontinuerlig ut ca 62.600 kilowatt for hver kvadratmeter overflate -1 kilowatt tilsvarer 1000 watt, som igjen er lik 1000 joule / sekund-.
Planter bruker en del av denne store mengden energi til å gjennomføre fotosyntese, den viktige prosessen som danner grunnlaget for livet på jorden. En annen kilde til naturlig lys, men med mye mindre energi er bioluminescens, et fenomen der levende organismer produserer lys.
Lyn og ild er andre kilder til lysenergi i naturen, førstnevnte er ikke kontrollerbare, og sistnevnte har fulgt med menneskeheten siden forhistorisk tid..
Når det gjelder kunstige kilder til lysenergi, krever disse konvertering av andre energityper, som elektrisk, kjemisk eller brennende, til lys. Glødelamper faller inn i denne kategorien, hvis ekstremt varme filament avgir lys. Eller også lyset som oppnås gjennom forbrenningsprosesser, for eksempel flammen til et lys.
En veldig interessant kilde til lysenergi er Å være. Den har mange applikasjoner innen forskjellige felt, inkludert medisin, kommunikasjon, sikkerhet, databehandling og romfartsteknologi, blant andre..
Lysenergi hjelper oss å kommunisere med verden rundt oss, fungere som bærer og overføre data og informere oss om miljøforholdene. De gamle grekerne brukte allerede speil for å sende signaler på en rudimentær måte over lange avstander.
Når vi for eksempel ser på TV, når dataene den avgir, i form av bilder, hjernen vår gjennom synssansen, som krever lysenergi for å legge igjen et avtrykk på synsnerven..
For telefonkommunikasjon er lysenergi også viktig gjennom samtaler optiske fibre som leder lysenergi som minimerer tap.
Alt vi vet om fjerne objekter er informasjon mottatt gjennom lyset de avgir, analysert med forskjellige instrumenter: teleskoper, spektrografer og interferometre..
Førstnevnte hjelper til med å samle formen på objekter, deres lysstyrke - hvis mange fotoner når øynene våre, er det et skinnende objekt - og fargen deres, som avhenger av bølgelengden..
Det gir også en ide om bevegelsen, fordi energien til fotonene som en observatør oppdager er forskjellig når kilden som sender den er i bevegelse. Dette kalles Doppler effekten.
Spektrografer samler måten dette lyset distribueres på - spektret - og analyserer det for å få en ide om objektets sammensetning. Og med et interferometer kan du skille lys fra to kilder, selv om teleskopet ikke har nok oppløsning til å skille mellom de to..
Lysenergien som sendes ut av solen kan omdannes til elektrisitet takket være den solcelleanvendte effekten, oppdaget i 1839 av den franske forskeren Alexandre Becquerel (1820-1891), far til Henri Becquerel, som oppdaget radioaktivitet.
Dette er basert på det faktum at lys er i stand til å produsere en elektrisk strøm, ved å belyse halvledersilisiumforbindelser som inneholder urenheter fra andre elementer. Det skjer at når lys belyser materialet, overfører det energi som øker mobiliteten til valenselektronene, og dermed øker den elektriske ledningen..
Siden starten har menneskeheten søkt å kontrollere alle former for energi, inkludert lysenergi. Til tross for at solen gir en nesten uuttømmelig kilde på dagtid, var det alltid nødvendig å produsere lys på en eller annen måte for å beskytte seg mot rovdyr og fortsette å utføre oppgavene som ble startet om dagen..
Det er mulig å skaffe lysenergi gjennom noen prosesser som er kontrollerbare på en eller annen måte:
-Forbrenning, når du brenner et stoff, oksiderer det og gir varme og ofte lys under prosessen.
-Glødelampe, for eksempel ved oppvarming av wolframfilament, som de i elektriske lyspærer.
-Luminescens, i denne effekten blir lys produsert av spennende visse stoffer på en eller annen måte. Noen insekter og alger produserer lys, som kalles bioluminescens.
-Elektroluminescens, det er materialer som avgir lys når de stimuleres av en elektrisk strøm.
Med en av disse metodene oppnås lys direkte, som alltid har lysenergi. Nå er det noe annet å produsere lysenergi i store mengder.
-Lysenergi har en særlig relevant rolle i overføring av informasjon.
-Å bruke lysenergien fra solen er gratis, og det er også en nesten uttømmelig kilde, som vi har sagt..
-Lysenergi i seg selv er ikke forurensende (men noen prosesser for å oppnå det kan være).
-På steder der sollys er rikelig gjennom hele året, er det mulig å generere elektrisitet med solcelleeffekten og dermed redusere avhengigheten av fossilt brensel..
-Installasjoner som bruker lysenergi fra solen er enkle å vedlikeholde.
-Kort eksponering for sollys er nødvendig for menneskekroppen å syntetisere vitamin D, viktig for sunne bein.
-Uten lysenergi kan ikke planter utføre fotosyntese, som er grunnlaget for livet på jorden..
-Den kan ikke lagres, i motsetning til andre typer energi. Men solceller kan støttes av batterier for å utvide bruken..
-I prinsippet er anlegg som bruker lysenergi dyre og krever også plass, men kostnadene har falt med tiden og forbedringene. Nye materialer og fleksible solceller testes for tiden for å optimalisere rombruken.
-Langvarig eller direkte eksponering for sollys forårsaker skade på hud og øyne, men mest på grunn av ultrafiolett stråling, som vi ikke kan se.
Gjennom de foregående avsnittene har vi nevnt mange eksempler på lysenergi: sollys, stearinlys, lasere. Spesielt er det noen veldig interessante eksempler på lysenergi på grunn av noen av effektene nevnt ovenfor:
LED-lysnavn kommer fra engelsk Lysdiode og er produsert ved å føre en elektrisk strøm med lav intensitet gjennom et halvledermateriale, som som svar avgir intens, høytytende lys.
LED-lamper holder mye lenger enn tradisjonelle glødelamper og er mye mer effektive enn tradisjonelle glødelamper, der nesten all energi blir omgjort til varme, i stedet for lys. Av denne grunn er LED-lys mindre forurensende, selv om kostnadene er høyere enn for glødelamper..
Mange levende vesener er i stand til å konvertere kjemisk energi til lysenergi, gjennom en biokjemisk reaksjon i dem. Insekter, fisk og bakterier er blant annet i stand til å produsere sitt eget lys.
Og de gjør det av forskjellige grunner: beskyttelse, tiltrekke seg en kompis, som en ressurs for å fange byttedyr, for å kommunisere og åpenbart for å belyse veien..
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.