Lichte energie -kenmerken, typen, verkrijgen, voorbeelden

De licht energie of lichtgevend is degene die het licht transporteert, een elektromagnetische golf. Dit is de energie die de wereld om ons heen zichtbaar maakt en de grootste bron is de zon, die deel uitmaakt van het elektromagnetische spectrum, samen met andere vormen van niet -zichtbare straling.

Elektromagnetische golven vormen interactie met materie en zijn in staat om verschillende effecten te produceren volgens de energie die ze dragen. Het licht maakt dus niet alleen mogelijk om objecten te zien, maar genereert ook veranderingen in de kwestie.

Figuur 1. De zon is de belangrijkste bron van lichte energie van de aarde. Bron: Pixabay.

[TOC]

Kenmerken van lichte energie

Onder de belangrijkste kenmerken van lichte energie zijn:

-Het heeft een dubbele aard: op macroscopisch niveau gedraagt ​​het licht zich als een golf, maar op microscopisch niveau vertoont het deeltjeseigenschappen.

-Het wordt getransporteerd door pakketten of "hoeveel" van het licht geroepen Fotonen. Fotonen missen massa- en elektrische lading, maar ze kunnen interageren met andere deeltjes zoals atomen, moleculen of elektronen en het momentum overbrengen.

-Het vereist geen materiaalmedium om te verspreiden. U kunt het doen in een vacuüm met de snelheid van het licht: C = 3 × 10 ⁸ Mevr.

-De lichtgevende energie hangt af van de frequentie van de golf. Als we als EN naar energie en F Bij frequentie wordt lichte energie gegeven door E = h.F waar H Het is de constante van Planck, wiens waarde 6 is.625 10^{-3. 4} J • S. Een grotere frequentie, meer energie.

-Net als andere soorten energie, wordt het gemeten in joules (j) in het internationale systeem van eenheden als.

-Zichtbare lichtgolflengten zijn tussen 400 en 700 nanometer. 1 nanometer, afgekort als nm, gelijk aan 1 x 10^-9 M.

-De frequentie en golflengte λ zijn gerelateerd door C = λ.F, daarom E = h.C/λ.

Soorten lichte energie

Lichte energie kan worden geclassificeerd volgens de bron in:

-Natuurlijk

-Kunstmatig

Figuur 2. Het zichtbare spectrum van elektromagnetische golven is de smal gekleurde strook. Bron: f. Zapata.

Natuurlijke lichtgevende energie

De natuurlijke lichtgevende energiebron bij uitstek is de zon. Als een ster heeft de zon in het midden een kernreactor die waterstof transformeert in helium door reacties die enorme hoeveelheden energie produceren.

Deze energie komt uit de zon in de vorm van licht, hitte en andere soorten straling, die continu ongeveer 62 uitstraalt.600 kilowatt voor elke vierkante meter oppervlakte -1 kilowatt is gelijk aan 1000 watt, die op zijn beurt gelijk is aan 1000 joules/tweede-.

Planten gebruiken een deel van deze grote hoeveelheid energie om uit te voeren fotosynthese, Het belangrijke proces dat de basis van het leven op aarde vormt. Een andere natuurlijke lichtbron, maar met veel minder energie is de Bioluminescentie, Een fenomeen waarin levende organismen licht produceren.

Kan u van dienst zijn: onderzoeksparadigma's: kenmerken, methoden en technieken

Bliksem en vuur zijn andere bronnen van lichte energie in de natuur, de eerste zijn niet controleerbaar en de tweede is sinds de prehistorische tijden vergezeld van de mensheid.

Kunstmatige lichtgevende energie

Wat betreft kunstmatige bronnen van lichte energie, deze vereisen het omzetten van andere soorten energie, zoals elektrisch, chemie of warmte, in licht. In deze categorie komen er gloeilampen binnen, wiens extreem hete gloeidraad afscheid neemt van licht. Of ook het licht dat wordt verkregen door verbrandingsprocessen, als de oproep van een kaars.

Een zeer interessante lichtgevende energiebron is de laser. Het heeft veel toepassingen op verschillende gebieden, waaronder geneeskunde, communicatie, beveiliging, computer- en ruimtevaarttechnologie, onder andere.

figuur 3. Een snijmachine maakt gebruik van een laser om industriële sneden met een hoge precisie te maken. Bron: Pixabay.

Gebruik van lichte energie

Lichte energie helpt ons om te communiceren met de wereld om ons heen, optreden als een drager en gegevenszender en het informeren van de voorwaarden van het medium. De oude Grieken gebruikten al spiegels om borden te verzenden rudimentair tot lange afstanden.

Wanneer televisie er bijvoorbeeld uitziet, bereikt de gegevens die het uitzendt, in de vorm van afbeeldingen, onze hersenen door het ooggevoel, dat vereist dat lichte energie een afdruk in de optische zenuw achterlaat.

Trouwens, voor telefooncommunicatie is lichte energie ook belangrijk, door middel van oproepen optische vezels die lichte energie leiden door verliezen te minimaliseren.

Alles wat we weten over verre objecten is informatie die wordt ontvangen door het licht dat ze uitstoten, geanalyseerd met verschillende instrumenten: telescopen, spectrografen en interferometers.

De eerste helpt bij het verzamelen van de vorm van objecten, hun helderheid - als veel fotonen in onze ogen aankomen, is het een helder object - en zijn kleur, die afhankelijk is van de golflengte.

Het geeft ook een idee van zijn beweging, omdat de energie van de fotonen die een waarnemer detecteert, anders is wanneer de bron die het uitzendt in beweging is. Dit heet Doppler effect.

De spectrografen verzamelen hoe dit licht wordt verdeeld: het spectrum en analyseren het om een ​​idee te hebben van de samenstelling van het object. En met een interferometer kunt u het licht onderscheiden van twee bronnen, hoewel de telescoop niet voldoende resolutie heeft om tussen de twee te onderscheiden.

Het kan u van dienst zijn: welke manier hebben de banen van de kometen?

Het fotovoltaïsche effect

De lichte energie die door de zon wordt uitgezonden, kan elektriciteit worden dankzij het fotovoltaïsche effect, ontdekt in 1839 door de Franse wetenschapper Alexandre Becquerel (1820-1891), vader van Henri Becquerel, die radioactiviteit ontdekte.

Dit is gebaseerd op het feit dat licht in staat is om een ​​elektrische stroom te produceren, door silicium halfgeleiders te verlichten die onzuiverheden van andere elementen bevatten. Het gebeurt dat wanneer het licht het materiaal verlicht, het energie overbrengt die de mobiliteit van valentie -elektronen verhoogt, en dus zijn elektrische geleiding verhoogt.

Het verkrijgen van

Sinds de oprichting heeft de mensheid geprobeerd alle vormen van energie te beheersen, inclusief lichte energie. Hoewel de zon overdag een bijna onuitputtelijke bron biedt, was het altijd nodig.

Het is mogelijk om lichte energie te verkrijgen via sommige processen die op een of andere manier controleerbaar zijn:

-Verbranding, door het verbranden van een stof, wordt geoxideerd, ontstane warmte en vaak licht tijdens het proces.

-Incandescentie, bij het verwarmen van een wolfraamfilament bijvoorbeeld, zoals die van elektrische bollen.

Figuur 4. Gloeiende lampen werken door een elektrische stroom door een wolfraamfilament te geven. Wanneer dit warmte en licht uitzendt. Bron: Pixabay.

-Luminescentie vindt in dit effect licht plaats door bepaalde stoffen te spannen. Sommige insecten en algen produceren licht, dat wordt genoemd Bioluminescentie.

-Elektroluminescentie, er zijn materialen die licht uitzenden wanneer ze worden gestimuleerd door een elektrische stroom.

Met elk van deze methoden wordt licht direct verkregen, wat altijd lichte energie heeft. Nu, het produceren van lichte energie in grote hoeveelheden, het is iets anders.

Voordelen

-Lankachtige energie speelt een bijzonder relevante rol bij de overdracht van informatie.

-Het gebruik van de lichte energie van de zon is gratis, het is ook een bijna onuitputtelijke bron, zoals we hebben gezegd.

-De lichte energie is op zichzelf niet vervuilend (maar sommige processen om het te verkrijgen kunnen het zijn).

-Op plaatsen waar zonlicht het hele jaar door geldt, is het mogelijk om elektriciteit te genereren met het fotovoltaïsche effect en dus de afhankelijkheid van fossiele brandstoffen te verminderen.

-De faciliteiten die gebruik maken van de lichte energie van de zon zijn gemakkelijk te onderhouden.

Kan u van dienst zijn: onderzoeksprotocol

-Korte blootstelling aan zonlicht is noodzakelijk voor het menselijk organisme om vitamine D te synthetiseren, essentieel voor gezonde botten.

-Zonder lichtgevende energie kunnen planten geen fotosynthese uitvoeren, wat de basis is van het leven op aarde.

Nadelen

-Het is niet opbergbaar, in tegenstelling tot andere soorten energie. Maar fotovoltaïsche cellen kunnen worden ondersteund met batterijen om het gebruik ervan uit te breiden.

-In principe zijn de faciliteiten die gebruik maken van lichte energie duur en ook ruimte vereisen, ondanks de kosten in de loop van de tijd en verbeteringen. Nieuwe materialen en flexibele fotovoltaïsche cellen worden momenteel getest om het gebruik van ruimte te optimaliseren.

-Langdurige of directe blootstelling aan zonlicht veroorzaakt huid- en zichtschade, maar meer dan alle vanwege ultraviolette straling, die we niet kunnen zien.

Voorbeelden van lichte energie

Gedurende de vorige secties hebben we veel voorbeelden genoemd van lichte energie: zonlicht, zeilen, laser. In het bijzonder zijn er enkele voorbeelden van zeer interessante lichte energie, vanwege enkele van de hierboven genoemde effecten:

LED verlichting

Figuur 5. LED -lichten zijn efficiënter dan gloeilamp, omdat ze minder warmte losmaken en langere tijd uitzenden. Bron: Pixabay.

De naam van LED -licht komt voort uit het Engels Lichte emitting dode En het wordt geproduceerd door een elektrische stroom met een lage intensiteit door een halfgeleidermateriaal te passeren, dat intensief intens en hoge prestaties uitzendt.

LED -lampen gaan veel meer mee dan traditionele gloeilampen en zijn veel efficiënter dan deze, waarin bijna alle energie wordt omgezet in warmte, in plaats van licht. Daarom zijn LED -lichten minder vervuilend, hoewel hun kosten groter zijn dan die van gloeilampen.

Bioluminescentie

Veel levende wezens kunnen chemische energie omzetten in lichte energie, door een biochemische reactie binnenin binnen. Insecten, vissen en bacteriën kunnen onder andere hun eigen licht produceren.

En ze doen het om verschillende redenen: bescherming, trekken een paar, als een bron om de dammen te vangen, te communiceren en uiteraard om de weg te verlichten.

Referenties

1. Blair, B. De basisprincipes van het licht. Hersteld van: Blair.PHA.Jhu.Edu
2. Zonne energie. Fotovoltaïsch effect. Hersteld van: zonne-energie.netto.
3. Tillery, B. 2013. Integreer de wetenschap.6e. Editie. McGraw Hill.
4. Universum vandaag. Wat is lichte energie. Opgehaald uit: Universetoday.com.
5. Vedantu. Licht energie. Hersteld van: Vedantu.com.
6. Wikipedia. Licht energie. Hersteld van: is.Wikipedia.borg.