ما هي الطاقة الضوئية؟
تشير الطاقة الضوئية أو الطاقة الضوئية إلى الطاقة التي يتم نقلها عبر موجات الضوء.
يتكون الضوء من موجات الضوء ، وهو نوع من الموجات الكهرومغناطيسية التي تنبعث من الأجسام الساخنة مثل المصابيح أو أشعة الشمس. في المقابل ، تتشكل هذه الموجات بواسطة الفوتونات ، وهي مجموعات صغيرة من الطاقة.
عندما يتم تسخين الذرات التي تتكون من جسم ما ، فإن إلكتروناتها متحمسة ونتيجة لذلك فإنها تنتج طاقة إضافية.
يتم إطلاق هذه الطاقة في شكل فوتونات. بفضل هذه الظاهرة ، عندما يتم إنتاج كائن فوتونات مسخنة ، ستزداد كلما زاد سخونة الكائن.
إن موجات الضوء هي الشيء المادي الذي يتحرك بشكل أسرع: تبلغ سرعة الضوء حوالي 300000 كيلومتر في الثانية في فراغ.
ربما تكون مهتمًا بخصائص الإضاءة العشرة الأكثر روعة.
خصائص الطاقة الضوئية
الانكسار
يشير الانكسار إلى التغيير في حركة الضوء عندما يتحول الوسط الذي يتحرك فيه.
يمكن للطاقة الضوئية التحرك من خلال وسائل مختلفة مثل الهواء والماء وحتى الفراغ ، وتغيير سرعتها في كل من هذه الوسائط.
يمكن ملاحظة هذه الخاصية من خلال العين البشرية وتشرح العديد من الظواهر اليومية ، مثل وميض النجوم.
في الكون ، ينتقل الضوء في فراغ ، لذلك عندما يدخل الغلاف الجوي للأرض يتغير وسطًا. في هذا التغيير ، تغير موجات الضوء السرعة وتخضع للانكسار ، وهذا هو السبب في حدوث وميض لاحظ من الأرض.
الانعكاس
يشير الانعكاس إلى التغيير في اتجاه الموجات الضوئية عندما تصطدم بجسم وترتد. هذه الخاصية مهمة للغاية ، لأنه بفضل انعكاس الضوء ، من الممكن مراقبة تلك الأشياء التي ليس لها ضوء خاص بها.
يمكن التحقق من هذه الخاصية يوميًا ، على سبيل المثال ، عن طريق إيقاف تشغيل المصباح في الغرفة. جميع الكائنات لم تعد مرئية لأن الضوء يتوقف عن الانعكاس عليها.
الحيود
يشير الحيود إلى التغيير في اتجاه الموجات الضوئية عندما يواجهون عائقًا أو عندما يعبرون شقًا. كما تحدث في الموجات الصوتية أو السوائل.
يتم تطبيق هذه الخاصية في تشغيل عدسات الكاميرات. تدخل الموجات الضوئية عبر فتحة صغيرة وتؤدي خاصية الانعراج إلى انتثارها داخل الغرفة.
التدخل
يحدث التداخل عندما تتزامن موجتان أو أكثر وتتضاعف آثارهما. يمكن أن تكون هذه التأثيرات بناءة أو مدمرة وفقًا لنقطة الموجة التي توجد فيها.
يحدث التداخل البنَّاء عندما تكون موجات الضوء عند النقاط التي يتزامن فيها القمتان ، وبالتالي يتم تلخيص ترددات الموجة.
من ناحية أخرى ، يحدث التداخل المدمر عندما يتزامن الوادي مع قمة. في هذه الحالة يتم طرح السعات ويمكن أن تختفي بالكامل.
أهمية الطاقة الضوئية
الطاقة الضوئية لها دور أساسي في تطوير العمليات الطبيعية والاصطناعية المختلفة المستخدمة في المجالات المختلفة.
التركيب الضوئي
التمثيل الضوئي هو واحد من أهم الوظائف التي تؤديها الطاقة الضوئية في الطبيعة. في هذه العملية ، تحول النباتات طاقة الشمس إلى غذاء للنباتات وتنتج بدورها الأكسجين الذي يعطي الحياة للكائنات الحية الأخرى.
من ناحية أخرى ، فإن الضوء هو مصدر مهم للفيتامينات للبشر. بفضل الطاقة الضوئية ، يتم إنتاج التكوين الحيوي الضوئي ، وهي عملية يتم فيها إنشاء فيتامين (د) ، وهو أمر ضروري لتنمية عظام البشر.
الرؤية
تستطيع الكائنات الحية رؤية الأشياء من حولها بفضل عيونها ، لكن العيون تعمل بفضل الضوء. تعمل موجات الضوء على تحفيز العينين حتى يدركوا الصور عندما يسقط الضوء عليها ويتم إرسال المعلومات إلى المخ.
لذلك ، تعد الطاقة الضوئية أساسية في رؤية الإنسان وجميع الحيوانات الحية.
الألوان
الألوان التي يتم إدراكها من خلال العيون ممكنة أيضًا بفضل الطاقة الضوئية. يتكون الضوء من أطياف مختلفة ويمكن تصور كل منها من خلال لون مختلف.
ينتج عن خليط الألوان كافة الطيف الضوء الأبيض ، وينقسم الضوء الأبيض بدوره إلى جميع ألوان الطيف من خلال ظاهرة التشتت.
هذه ظاهرة يمكن ملاحظتها يوميًا في قوس قزح. يحدث هذا عندما يتم تشتيت الضوء الأبيض من خلال قطرات صغيرة من الماء الموجود في الهواء بعد المطر.
الطيف الكهرومغناطيسي
هناك أنواع مختلفة من الإشعاع الكهرومغناطيسي والضوء هو واحد منهم فقط. بالإضافة إلى الموجات الضوئية ، يتكون الطيف الكهرومغناطيسي من موجات الراديو والتلفزيون.
في المقابل ، هناك أنواع مختلفة من موجات الضوء. كل موجة لها طول مختلف وهذا يحدد خصائصها.
كلما زاد طول الموجة ، كانت كمية الطاقة الضوئية التي تحملها أصغر. على العكس من ذلك ، عندما تكون الأمواج قصيرة وضيقة ، فإنها تحمل كمية أكبر من الطاقة.
تُعرف أقصر الموجات بأشعة جاما ، تليها الأشعة السينية والأشعة فوق البنفسجية. هذه هي التي تحمل المزيد من الطاقة ، لذلك ، على الرغم من أنه لا يمكن التقاطها بالعين البشرية ، إلا أنها يمكن أن تمر عبر الجلد.
هذا ينطوي على خطر كبير على صحة الإنسان. عندما تمر هذه الأشعة عبر الجلد ، فإنها يمكن أن تؤثر على الحمض النووي للخلايا ، مع تأثيرات سلبية على الجسم.
أطول موجات الضوء هي الأشعة تحت الحمراء. هذه هي التي تنقل كمية أقل من الطاقة الضوئية وغير مرئية للعين البشرية أيضًا.
بين الأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء ، هناك سلسلة من الموجات ذات الطول المتوسط والتي هي الوحيدة التي يمكن أن تتخيلها العين البشرية. وتعرف هذه الموجات باسم "الضوء المرئي".
