تعريف الضوء وانواعه

يمكن تعريف الضوء على أنه شكل من أشكال الطاقة يحتوي على فوتونات تشبه الجسيمات ذات خصائص موجية ، يمكن أن يؤثر على فسيولوجيا الكائن الحي على سبيل المثال ، التمثيل الضوئي وحاسة البصر.

الطاقة الضوئية هي شكل من أشكال الطاقة التي يمكن رؤيتها للعين البشرية بطول موجي محدد يتراوح بين 400-700 نانومتر يشار إليه بالضوء المرئي للطيف الكهرومغناطيسي وينقسم الضوء لاكثر من نوع مثل الضوء النهار الطبيعي والضوء المتوهج.

بحث عن الضوء وانواعه

ضوء النهار الطبيعي 

ضوء النهار الطبيعي هو المصدر الذي يتم من خلاله الحكم على جميع مصادر الضوء الأخرى ، استخدامه له مزايا وعيوب ، على الرغم من أن ضوء النهار له تأثير نفسي إيجابي على الناس ، إلا أن الإنارة الخارجية تختلف اختلافًا كبيرًا يمكن أن تصل إلى 120000 لوكس عندما يكون هناك ضوء الشمس المباشر عند الظهيرة ، مما قد يكون مؤلمًا عند النظر إليه ، أو قد يكون منخفضًا مثل عندما تكون هناك غيوم عاصفة والشمس في الأفق ، قد يعاني الأشخاص المصابون بفقدان البصر من مشاكل في التكيف مع كميات مختلفة من الضوء الطبيعي في الأيام التي تكون مشمسة وغائمة بشكل متقطع.

يعد ضوء النهار الطبيعي أحد أكبر أسباب الوهج والظل في تصميمات المباني الداخلية ، داخل المبنى ، يجب تشتيت ضوء النهار وحتى دون التسبب في وهج أو تظليل ، كلاهما يمكن أن يكون مشكلة للأشخاص الذين يعانون من فقدان البصر ، تشمل الطرق الفعالة للتحكم في الوهج والظل زجاج النوافذ الملون وأنظمة ألواح الجدران الشفافة والمظلات والمظلات الخارجية ، يمكن تركيب أغشية خاصة تقلل الإشعاع الشمسي والمرئي على النوافذ والزجاج الموجود.

الضوء المتوهج

يتم إنتاج الإضاءة المتوهجة بواسطة المصابيح التي تنبعث منها الحرارة والضوء وهي بديل جيد للضوء الطبيعي ، نظرًا لأن طيف الألوان الخاص به أقرب إلى الضوء الطبيعي من العديد من مصادر الضوء الأخرى ، فقد كان تقليديًا المصدر المفضل للإضاءة للأغراض العامة.

ومع ذلك ، فإن المصابيح المتوهجة غير فعالة من حيث الطاقة ويتم استبدالها في العديد من التطبيقات بأجهزة مثل مصابيح الفلورسنت ومصابيح HIDs ومصابيح LED ، والتي تعطي مزيدًا من الضوء المرئي لنفس المقدار من مدخلات الطاقة الكهربائية. تحاول بعض الولايات القضائية حظر استخدام المصابيح المتوهجة لصالح الإضاءة الأكثر كفاءة في استخدام الطاقة.

إضاءة الفلورسنت

تستهلك الإضاءة الفلورية كهرباء أقل وتدوم لفترة أطول ولا تشع قدرًا من الحرارة مثل المصابيح المتوهجة ، يمكن أن تأتي على شكل أنابيب تخلق خطًا من الضوء ، وهي بيئة الإضاءة التقليدية في المباني والمكاتب الكبيرة ، يمكن أن تأتي أيضًا في شكل مصابيح ، تُعرف باسم المصابيح الفلورية المدمجة (CFLs).

توفر المصابيح الفلورية المتضامة إضاءة عامة جيدة وتزداد شعبيتها في البيئة المبنية ، وتشجع العديد من الدول استخدامها كإجراء لتوفير الطاقة.

الأنبوب الفلوري هو مصدر ضوء أكثر انتشارًا وأكبر من الناحية الفيزيائية من المصباح المتوهج ، في المصابيح المصممة بشكل مناسب ، يمكن توزيع ضوء الفلورسنت بشكل متساوٍ دون وجود مصدر نقطة للوهج كما ينتج عن الفتيل المتوهج.

الإضاءة الفلورية لها عيب رئيسي في الوميض الطفيف الذي تنتجه ، هناك عدة طرق لمواجهة هذا التأثير استخدم العدسات المناسبة أو قم بحماية مصدر الضوء لتوفير إضاءة متساوية غير مباشرة ، أو استخدم أنبوبين يعملان في معارضة الطور ، تنتج هذه التركيبات وميضًا منخفضًا بشكل كبير عند استخدامها كمصدر ضوء غير مباشر أو مجتمعة مع أغطية نشر موشورية أو شبكات أو ظلال نصف شفافة أو ألواح تغطية.

إضاءة تنجستن الهالوجين

إن إضاءة الهالوجين التنجستن هي نوع من الإضاءة المتوهجة حيث يُحاط فتيل المصباح بغاز خامل وكمية صغيرة من الهالوجين ، مما يجعل المصباح أكثر كفاءة ويزيد من عمره.

تنتج إضاءة الهالوجين ضوءًا أبيض ساطعًا وتوفر إضاءة أكثر لكل واط من المصابيح المتوهجة العادية ، مما يجعلها مصدرًا جيدًا لإضاءة المهام ، نظرًا لأن مصابيح الهالوجين شديدة السطوع ، يجب مراعاة وضع مصابيح الإضاءة لتقليل الوهج والظل.

تنتج مصابيح الهالوجين أيضًا قدرًا كبيرًا من الحرارة ، وهو أمر مهم للسلامة في أي بيئة مبنية ، لا تضع مصابيح الهالوجين في منطقة قد يجلس أو يقف تحتها شخص يعاني من فقدان البصر عن غير قصد ويتعرض للإصابة من الحرارة ، إذا كان البصر مطلوبًا لملاحظة الخطر ، فيجب إما إبعاد الأضواء عن الطريق أو استخدام حاجز على سبيل المثال ، حديدي لمنع الإصابة.

إضاءة مصابيح LED

تصدر إضاءة LED مصدرًا للضوء موفرًا للطاقة عند توصيل الكهرباء إلى دائرة بسيطة ، تنتج مصابيح LED ضوءًا مشابهًا جدًا لضوء النهار ، مما يجعل هذه المصابيح عملية.

غالبًا ما يتم استخدامها كمصدر ضوء اتجاهي ، لتركيز الضوء على كائن أو عنصر بناء مثل لافتة أو مكتب استقبال ، يمكن أيضًا تكوين مصابيح LED في صفيفات داخل المصابيح ، مما يوفر إضاءة متعددة الاتجاهات مماثلة لتلك التي تنتجها المصابيح المتوهجة.

لا تنتج مصابيح LED أي أشعة فوق بنفسجية (UV) وقليل من الحرارة ، مما يجعلها مثالية لإضاءة الأشياء الحساسة للأشعة فوق البنفسجية ، مثل الأعمال الفنية.

تُستخدم لمبات LED تقليديًا كمصابيح مؤشر على الأجهزة الإلكترونية ، وتستخدم الآن في تطبيقات أوسع بما في ذلك اللافتات ومصابيح الشوارع والإضاءة التفصيلية المعمارية ، وتُستخدم إضاءة LED أيضًا كمهمة أو إضاءة موضعية على سبيل المثال أسفل خزائن المطبخ لإضاءة أسطح العمل.

إضاءة التفريغ عالية الكثافة HID

مصابيح HID هي نوع من مصابيح القوس التي تتمتع بعمر أطول وتوفر المزيد من الضوء لكل واط من أي مصدر ضوء آخر ، وهي متوفرة في بخار الزئبق ، والهاليد المعدني ، وأنواع الصوديوم ذات الضغط العالي والمنخفض.

مصابيح بخار الصوديوم منخفضة الضغط فعالة للغاية ، إنها تنتج ضوءًا أصفر برتقاليًا عميقًا ولها مؤشر عرض ألوان فعال يقارب الصفر ، تظهر العناصر التي يتم عرضها تحت ضوئها أحادية اللون ، مما يؤثر على الأشخاص الذين يعانون من فقدان البصر ، يمكن تصنيع مصابيح هاليد معدنية ومصابيح هاليد معدنية من السيراميك لإصدار ضوء أبيض محايد ، وهو أمر مفيد للتطبيقات التي يكون فيها مظهر اللون الطبيعي أمرًا بالغ الأهمية على سبيل المثال ، إنتاج التلفزيون والأفلام ، والألعاب الرياضية الداخلية أو الليلية ، والمصابيح الأمامية للسيارات وإضاءة أحواض السمك.

تميل مصابيح الصوديوم عالية الضغط إلى إنتاج ضوء أكثر بياضًا ، ولكن لا يزال مع صبغة برتقالية زاهية مميزة ، تتوفر إصدارات جديدة مصححة للألوان تنتج ضوءًا أكثر بياضًا ، ولكن يتم التضحية ببعض الكفاءة من أجل تحسين اللون.

بحث عن الضوء وطاقة الكم

يمكن وصف الضوءبأنه موجة كهرومغناطيسية. في هذا النموذج ، يخلق مجال كهربائي متغير مجالًا مغناطيسيًا متغيرًا ، هذا المجال المغناطيسي المتغير يخلق مجالًا كهربائيًا متغيرًا ،على عكس العديد من الموجات الأخرى (الصوت ، موجات الماء ، الأمواج في ملعب كرة القدم) ، لا يحتاج الضوء إلى وسيط يتحرك فيه.

مصادر الضوء الأساسية 

• مصادر الضوء الطبيعية
• مصادر الضوء الاصطناعية
• مصادر الضوء المتوهج
• مصادر الضوء اللامع

بحث عن سرعة الضوء 

السرعة التي تنتشر بها موجات الضوء عبر مواد مختلفة ،على وجه الخصوص ، يتم تحديد قيمة سرعة الضوء في الفراغ الآن على أنها بالضبط 299،792،458 مترًا في الثانية.

وتعتبر سرعة الضوء من الثوابت الأساسية للطبيعة. أهميتها أوسع بكثير من دورها في وصف خاصية الموجات الكهرومغناطيسية ، إنها بمثابة السرعة المحددة الفردية في الكون ، كونها حدًا أعلى لسرعة انتشار الإشارات وسرعات جميع جسيمات المواد.