Ano ang Light Energy? | Pakikipag-ugnayan ng ilaw | Mahalagang gamit

Ano ang light enerhiya?

Kahulugan ng ilaw na enerhiya:

Ang ilaw ay ang tanging porma ng enerhiya na nakikita ng mata ng tao. Ang ilaw na enerhiya ay maaaring tukuyin sa dalawang paraan:

Ang ilaw ay binubuo ng mga walang lakas na packet ng enerhiya na kilala bilang mga photon. Ang mga litrato ay mga packet ng enerhiya na nagdadala ng isang nakapirming dami ng ilaw na enerhiya depende sa haba ng daluyong.

Ang ilaw na enerhiya ay tumutukoy sa saklaw ng electromagnetic na enerhiya na binubuo ng mga gamma ray, x-ray, nakikitang ilaw, atbp.
Ang nakikitang saklaw ng electromagnetic spectrum ay karaniwang kilala bilang ilaw.

Ang likas na katangian ng ilaw:

Noong ika-17 siglo mayroong dalawang mga ideya patungkol sa likas na katangian ng ilaw.

Particle Kalikasan ng Liwanag

Isaac Newton naniniwala na ang ilaw ay gawa sa maliliit na discrete na mga partikulo na tinatawag na mga corpuscle. Ayon sa kanya, ang maliliit na mga maliit na butil na ito ay pinalabas ng mga maiinit na bagay tulad ng araw o sunog at naglakbay sa isang tuwid na linya na may isang may hangganang bilis at nagtaglay ng impetus. Ito ay nakilala bilang Newton's Corpuscular teorya ng ilaw.

Wave Kalikasan ng ilaw

Christian Huygens inaangkin na hindi wasto ang teorya ng Corpuscular ni Newton sa pamamagitan ng pagmumungkahi ng Wave na teorya ng ilaw. Ayon sa kanya ang ilaw ay binubuo ng mga alon na nanginginig pataas at pababa patayo sa direksyon nito ng paglaganap. Ito ay nakilala bilang 'Prinsipyo' Huygens '

Noong unang bahagi ng ika-19 na siglo, isang physicist sa Ingles na si Thomas Young ang nagsagawa ng isang eksperimento na nagpakita ng ilaw mula sa isang puntong pinagmulan pagkatapos dumaan sa dalawang slits na bumuo ng isang pattern ng panghihimasok sa isang screen na inilagay sa isang naaangkop na distansya. Ito ay nakilala bilang eksperimentong doble-slit ni Young, na nagtataguyod ng likas na alon ng ilaw na sumusuporta sa Prinsipyo ng Huygens.

James Clerk Maxwell inilatag ang pundasyon ng modernong electromagnetism na naglalarawan ng ilaw bilang isang nakahalang alon na binubuo ng mga oscillating magnetic at electric field na 90 ° sa bawat isa. Ang pagbabalangkas ng ilaw bilang nakahalang alon ay sumalungat kay Huygens, na naniniwala na ang paayon ng ilaw ay paayon.

Albert Einstein binuhay muli ang teorya ng maliit na butil sa pamamagitan ng pagdadala ng konsepto ng mga photon. Ang eksperimento ni Einstein, na kilalang kilala bilang photoelectric effect ay nagpakita na ang ilaw ay sumasama sa mga discrete bundle o quanta ng light energy, na tinatawag na photons

Ang hindi pangkaraniwang bagay ng pagkagambala at diffraction ay maaari lamang ipaliwanag sa pamamagitan ng pagsasaalang-alang sa ilaw na isang alon. Sa paghahambing, ang paliwanag ng epekto ng photoelectric ay posible lamang sa likas na katangian ng maliit na butil.
Ang malaking dilemma tungkol sa likas na ilaw ay nalutas sa pundasyon ng mga mekanika ng kabuuan na nagtatag ng dualitas ng maliit na alon sa likas na katangian ng parehong ilaw at bagay. 

Mga pag-aari ng ilaw:

Pakikipag-ugnayan ng ilaw:

Ang mga ilaw na alon ay nakikipag-ugnay sa bagay sa iba't ibang paraan:

Repleksyon ng Liwanag

- Kapag ang isang alon ng alon ay tumalbog sa ibabaw ng isang materyal sa dating daluyan ng pagpapalaganap, ang proseso ay tinatawag na pagmuni-muni. Halimbawa, ang imaheng nabuo sa isang kalmadong pond / lawa.

Pagsipsip ng ilaw

Kapag ang isang materyal ay sumisipsip ng lakas ng isang light alon na nahuhulog dito, ang proseso ay tinatawag na pagsipsip. Halimbawa, ang glow-in-the-dark na mga plastik, na sumisipsip ng ilaw at muling naglalabas sa anyo ng phosphorescence.

Transmisyon

Kapag ang isang light alon ay naglalakbay / dumaan sa isang materyal, ang proseso ay tinawag bilang paghahatid. Halimbawa, ang ilaw na dumadaan sa isang windowpane ng baso.

panghihimasok

Ang pagkagambala ay tumutukoy sa hindi pangkaraniwang bagay na kung saan ang dalawang ilaw na alon ay nangangasiwa upang makabuo ng isang resulta na alon na maaaring magkaroon ng mas mababa, mas mataas, o parehong amplitude. Ang nakabubuo at mapanirang pagkagambala ay nangyayari kapag ang mga nakikipag-ugnay na alon ay magkakaugnay sa bawat isa, alinman dahil nagbabahagi sila ng parehong mapagkukunan o dahil mayroon silang pareho o maihahambing na dalas.

pagkagambala ng mga alon
Pagkagambala ng mga alon
Pinagmulan ng imahe: Dr. Schorsch 12:32, 19 Abril 2005 (UTC) (Dr. SchorschInterferenzCC BY-SA 3.0

Refraction

Ang reaksyon ay isang mahalagang pag-uugali na ipinakita ng mga light alon. Ang reaksyon ay nagaganap kapag ang light alon ay lumihis mula sa kanilang orihinal na landas sa pagpasok nila sa isang bagong daluyan. Ang ilaw ay nagpapakita ng iba't ibang mga bilis sa iba't ibang mga materyales sa paghahatid. Ang pagbabago sa bilis at antas ng paglihis ay nakasalalay sa anggulo ng papasok na ilaw.

Pagdidiprakt

Ang diffraction ay tinukoy bilang ang baluktot ng mga light alon sa paligid ng mga sulok ng isang siwang sa kanyang heometriko na anino na rehiyon. Ang nagkakalat na balakid o siwang ay nagiging isang pangalawang mapagkukunan ng nagpapalaganap na ilaw na alon. Ang isa sa mga pinakakaraniwang halimbawa ng diffraction ay ang pagbuo ng mga pattern ng bahaghari sa isang CD o DVD. Ang mga malapit na spaced track sa isang DVD o CD ay nagsisilbing mga gratings ng diffraction, na bumubuo ng mga pattern kapag bumagsak ang ilaw dito.

diffraction ng ilaw
Diffraction ng ilaw
mapagkukunan ng imahe: Lazord00dArgon laser beam at diffraction mirrorCC BY-SA 3.0


Pagpapakalat

Ang pagpapakalat ng ilaw ay tumutukoy sa kababalaghan ng paghahati ng puting ilaw sa kanyang nasasaklaw na spectrum ng mga kulay (.ie VIBGYOR) kapag dumaan sa isang prisma na salamin o mga katulad na bagay. Halimbawa, ang pagbuo ng bahaghari dahil sa diffraction ng sikat ng araw ng mala-prisma na patak ng ulan.

Mga uri ng ilaw

  • Ang ilaw bilang isang buo ay tumutukoy sa electromagnetic radiation ng bawat haba ng daluyong.
  • Ang electromagnetic radiation ay maaaring maiuri sa mga tuntunin ng mga haba ng daluyong bilang
  • Alon ng radyo ~ [105 - 10-1 m]
  • Microwave ~ [10-1 - 10-3 m]
  • Infrared na alon ~ [10-3 - 0.7 x 10-6m]
  • Ang nakikitang rehiyon (nakikita namin bilang ilaw) ~ [0.7 x 10-6 - 0.4 x 10-6 m]
  • Mga ultviolet na alon ~ [0.4 x 10-6 - 10-8 m]
  • X-ray ~ [10-8 - 10-11 m]
  • Sinag ng gamma ~ [10-11 - 10-13 m]
  • Ang paggana ng electromagnetic radiations ay batay sa haba ng daluyong nito.

Dalas at Wavelength ng Liwanag

Sukat ng Wavelength

Ano ang Light Energy? | Pakikipag-ugnayan ng ilaw | Mahalagang gamit
Pinagmulan ng imahe: Inductiveload, NASA, CC BY-SA 3.0 http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/, sa pamamagitan ng Wikimedia Commons

Dalas ng Liwanag

Radio Wave:

Ang radio wave ay isang electromagnetic wave na mayroong dalas sa pagitan ng 20 kHz hanggang sa paligid ng 300 GHz at kilala sa paggamit nito sa mga teknolohiya sa komunikasyon, tulad ng mga mobile phone, telebisyon, at radyo. Ang mga aparatong ito ay tumatanggap ng mga radio wave at binago ang mga ito sa mga mechanical vibration upang makagawa ng mga sound wave.

Microwave:

Ang microwave ay electromagnetic radiation na mayroong dalas sa pagitan ng 300 MHz at 300 GHz. Ang mga microwave ay may iba't ibang mga application, kabilang ang radar, komunikasyon, at pagluluto.

Infrared Waves:

Ang infrared na alon ay electromagnetic radiation na mayroong dalas sa pagitan ng 300 GHz at 400 THz.
Nahanap ng mga infrared na alon ang aplikasyon nito sa pag-init ng mga pagkain at mga remote sa telebisyon, mga fiber optic cable, thermal imaging camera, atbp.

Nakikitang liwanag :

Ang nakikitang ilaw ay electromagnetic radiation na mayroong dalas sa pagitan ng 4 × 1014 hanggang 8 × 1014 hertz (Hz). Ang dahilan sa likod ng mata ng tao na nakikita lamang ang isang tukoy na saklaw ng mga frequency ng ilaw ay ang ilang mga tiyak na frequency na nagpapasigla ng retina sa mata ng tao.

Mga ultraviolet ray:

Ang ilaw na ultviolet ay electromagnetic radiation na mayroong dalas sa pagitan ng 8 × 1014 at 3 × 1016 hertz (Hz). Ginagamit ang ultraviolet radiation para sa nullifying microbes, isteriliserang medikal na kagamitan, paggamot sa mga isyu sa balat, atbp.

X-ray:

Ang mga X-ray ay mga electromagnetic radiation na mayroong mga frequency sa pagitan ng 3 × 1019 at 3 × 1016 Hz. Ginagamit ang mga X-ray upang mapawalang bisa ang mga cell ng cancer, sa mga X-Ray machine, atbp.

Gamma Rays:

Ang mga gamma-ray ay mga electromagnetic radiation na mayroong mga frequency na higit sa 1019 hertz (Hz). Ang mga gamma ray ay dati nang magpawalang-bisa microbes, isteriliser ang kagamitang medikal, at pagkain.

Mga halimbawa ng light energy

Mga Pinagmumulan ng Banayad

Ang mga mapagkukunan ng ilaw ay maaaring maiuri sa dalawang pangunahing uri: Luminescence at Incandescence.

Pag-iilaw:

Saklaw ng incandescence ang panginginig ng boses ng lahat ng mga atom na naroroon. Kapag ang mga atomo ay pinainit sa isang napakataas na pinakamainam na temperatura, ang mga resulta ng pang-init na panginginig ay inilabas bilang electromagnetic radiations. Ang maliwanag na ilaw o "black body radiation" ay nilikha kapag ang ilaw ay nagmula sa isang pinainit na solid. Batay sa temperatura ng materyal, ang mga photon na inilabas ay magkakaiba sa kanilang mga kulay at enerhiya. Sa mababang temperatura, ang mga materyales ay gumagawa ng infrared radiations.

Sa radiation ng itim na katawan, na may pagtaas ng temperatura ang rurok ay nalilipat patungo sa mas maikli na mga haba ng daluyong, habang gumagalaw ito patungo sa ultraviolet na saklaw ng spectrum, bumubuo ito ng isang pula pagkatapos puti, at panghuli isang kulay-bughaw-puting kulay.
Ang ilaw na maliwanag ay maliwanag na ginagamit na ilaw. Binubuo ito ng araw, mga bombilya, at apoy.
Ang apoy ay nakapaloob sa mga reaksyong kemikal na naglalabas ng init, na nagdudulot ng mga materyal na hawakan ang mataas na temperatura at kalaunan ay humahantong sa mga gas at materyales sa incandescence. Sa kabilang banda, ang mga ilaw na bombilya ay gumagawa ng init sanhi ng pagdaan ng kasalukuyang kuryente sa pamamagitan ng isang cable. Ang mga bombilya ng maliwanag na ilaw ay naglalabas ng halos 90% ng kanilang lakas bilang infrared radiations at ang natitira bilang nakikitang ilaw.

Luminescence

Ang mga luminescence ay nagsasangkot lamang ng mga electron at sa pangkalahatan ay nagaganap sa mas mababang temperatura, kumpara sa maliwanag na ilaw.
Ang ilaw na luminescent ay nabuo kapag ang isang elektron ay nagpapalabas ng isang bahagi ng lakas nito bilang electromagnetic radiation. Kapag ang isang elektron ay tumalon pababa sa isang mas mababang antas ng enerhiya, ang isang tiyak na halaga ng ilaw na enerhiya ay inilabas sa anyo ng mga ilaw ng isang tukoy na kulay. Pangkalahatan, upang mapanatili ang tuluy-tuloy na ilaw, ang mga electron ay nangangailangan ng isang pare-pareho na push upang maabot ang mas mataas na antas ng enerhiya upang magpatuloy ang proseso.
Halimbawa, ang mga ilaw ng Neon ay gumagawa ng ilaw sa pamamagitan ng electroluminescence, na nagsasangkot ng isang mataas na boltahe {push}, na nagpapasigla sa mga partikulo ng gas at kalaunan ay nagreresulta sa light emission.

Paano light Travel?

Ang ilaw ay praktikal na naglalakbay bilang isang alon. Bagaman ayon sa mga geometrical optika, ang ilaw ay na-modelo upang maglakbay sa mga sinag. Ang paghahatid ng ilaw mula sa isang mapagkukunan sa isang punto ay maaaring mangyari sa tatlong paraan:

  • Maaari itong direktang maglakbay sa pamamagitan ng isang vacuum o walang laman na puwang. Halimbawa, ilaw na naglalakbay mula sa Araw patungo sa Lupa.
  • Maaari itong maglakbay sa iba't ibang mga medium, tulad ng hangin, baso, atbp.
  • Maaari itong maglakbay pagkatapos masasalamin, tulad ng isang salamin o isang tahimik na lawa.

Magaang Enerhiya kumpara sa Enerhiya ng Elektron

Enerhiya ng elektronMagaan na Enerhiya
• Ang mga electron ay may lakas na lakas ng pahinga, ibig sabihin, ang enerhiya na naaayon sa masa nito kapag nagpapahinga. Ang natitirang enerhiya ng isang elektron ay maaaring makalkula sa pamamagitan ng paggamit ng equation ni Einstein E = MC2.

• Kapag binago ng electron ang mga antas ng enerhiya nito sa pamamagitan ng paglipat mula sa isang mas mataas na estado ng enerhiya patungo sa isang mas mababang estado ng enerhiya, nagpapalabas ito ng mga photon.
• Ang ilaw na enerhiya ay nasa anyo ng mga maliliit na packet na walang lakas na enerhiya na tinatawag na mga photon. Ang dami ng enerhiya sa isang poton ay nakasalalay sa haba ng daluyong ng ilaw. E = hc / λ

• Kapag ang mga poton na may sapat na dami ng ilaw na enerhiya ay nahuhulog sa isang materyal, hinihigop ng mga electron ang enerhiya at nakatakas sa materyal.

Mga Gamit ng Magaan na Enerhiya.

Ang ilaw ay may mga aplikasyon sa bawat aspeto ng buhay. Kung walang ilaw na enerhiya, imposible para sa amin upang mabuhay.
Narito ang ilang mahahalagang aplikasyon ng light enerhiya sa ating buhay:

  • Pinahihintulutan ng ilaw ang paningin. Ang isang tukoy na saklaw ng mga haba ng daluyong ng ilaw ay nagbibigay ng perpektong dami ng enerhiya na kinakailangan upang pasiglahin ang mga reaksyong kemikal sa aming retina upang suportahan ang paningin.
  • Pinapayagan ng ilaw na enerhiya ang mga halaman na makagawa ng pagkain sa pamamagitan ng proseso ng potosintesis.
  • Ginagamit ang light energy bilang mapagkukunan ng lakas sa satellite at mga teknolohiyang puwang.
  • Ginagamit ang enerhiya ng araw para sa iba't ibang mga aktibidad sa domestic at pang-industriya.
  • Ang light enerhiya (electromagnetic radiation) ay ginagamit sa industriya ng telecommunication.
  • Ginagamit din ang magaan na enerhiya para sa maraming paggagamot.

Upang malaman ang higit pa tungkol sa pagbisita sa teleskopyo https://lambdageeks.com/newtonian-telescope/

Tungkol sa Sanchari Chakraborty

Ano ang Light Energy? | Pakikipag-ugnayan ng ilaw | Mahalagang gamitAko ay isang sabik na natututo, kasalukuyang namuhunan sa larangan ng Applied Optics at Photonics. Isa rin akong aktibong miyembro ng SPIE (Internasyonal na lipunan para sa optika at photonics) at OSI (Optical Society of India). Ang aking mga artikulo ay naglalayon patungo sa pagdadala ng kalidad ng mga paksa sa pagsasaliksik ng agham sa ilaw sa isang simple ngunit may kaalamang paraan. Ang agham ay umuusbong mula pa noong una. Kaya, sinusubukan ko ang aking kaunti upang mag-tap sa ebolusyon at ipakita ito sa mga mambabasa.

Kumonekta tayo sa pamamagitan ng https://www.linkedin.com/in/sanchari-chakraborty-7b33b416a/

Mag-iwan ng komento

Ang iyong email address ay hindi ilalathala. Ang mga kailangang field ay may markang *

en English
X