Decrease font size  Default font size  Increase font size 
СПЕКТР ЛАМПЫ НАКАЛИВАНИЯ, ЭКОНОМНОЙ ЛАМПЫ, LED - ЛАМПЫ
22.11.13 17:22

ЧАСТЬ 1.
СВЕТ. СОЛНЕЧНЫЙ СПЕКТР

ЧТО ТАКОЕ СВЕТ?

Что такое свет? Свет - это электромагнитное излучение (ЭМИ).

ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ

А что такое электромагнитное излучение? Это - радиоволны СВ, УКВ, СВЧ-излучение, ИК-излучение, собственно видимый свет, УФ излучение, рентгеновское излучение.

В зависимости от частоты (длины волны) излучения его относят к тому или иному диапазону.

ЧТО ТАКОЕ ВОЛНЫ?

Для передачи информации в основном используются колебания или волны.

Пример. Если мы хотим позвать соседа, то сами создаем колебания или волны. Как? Для этого мы стучим в дверь (если звонок не работает). Стучим не сильно (с малой частотой) или сильно (с большой частотой).

Дверь начинает колебаться. Колебания воздуха достигают уха соседа. Мембрана в ухе соседа тоже начинает колебаться и он слышит звук. Если мы просто начнем давить на дверь, то не сможем его позвать. Поэтому, чтобы мы могли что-то увидеть или услышать - в наш глаз или ухо должны попасть какие-то колебания.

ЧТО-ЖЕ ТАКОЕ ВООБЩЕ ЧАСТОТА, f ?

Частота - это количество повторений за одну секунду. Единица измерения - Гц. Пример. Представим, что у Вас есть корзина теннисных мячиков. И Вы начинаете их бросать в стену. Сколько мячиков можно бросить за 1 секунду?

Допустим за одну секунду Вам удалось бросить 2 мячика в стену немного запыхавшись. Это значит вы значит вы бросаете с частотой 2 Гц! Ведь частота - это количество повторений за одну секунду. А если у Вас появились сверх возможности и вы за одну секунду бросили 5 мячиков. Это частота 5 Гц. Графически это можно отобразить так:

А потом вы уже бросили 50 мячиков. Представляете какая скорость полета мячиков! Так и краска от стены начнет осыпаться, если сильно бросать. Это уже частота - 50 Гц. Ну а частота 1000 Гц - вот это скорость. Что уж говорить о частоте мобильного телефона - 900 МГц (это 900 000 000 Гц).

ЧТО-ЖЕ ТАКОЕ ДЛИНА ВОЛНЫ , λ?

А что такое длина волны? Длина волны — расстояние между двумя ближайшими друг к другу точками в пространстве, в которых колебания происходят в одинаковой фазе. Единица измерения - метр. Длина волны = скорость света (299 792 458 м/с ) разделить на частоту в Гц. (это если среда - вакуум). В нашем случае это расстояние между двумя летящими мячиками (в метрах).

ДОПОЛНЕНИЕ. Время, за которое второй мячик займет положение первого называется периодом, T (в секундах). Период колебаний — наименьший промежуток времени, за который колебательная система совершает одно полное колебание. Причем чем больше мячиков Вы пытаетесь бросить за одну секунду, тем меньше расстояние между ними. Т.е. чем больше частота, тем меньше длина волны.

Длину волну можно измерить например на рыбалке. Для этого нужно измерить расстояние между соседними гребнями волны от поплавка.

СОЛНЕЧНЫЙ СВЕТ

ЧТО ТАКОЕ СОЛНЕЧНЫЙ СВЕТ?

Это электромагнитное излучение в диапазоне длин волн от нескольких долей нм ( рентгеновское излучение) до метровых радиоволн (радиоволны диапазона УКВ с длиной волны от 1 до 10 м).

СПЕКТР СОЛНЦА

На солнце смотреть нельзя во избежание повреждения зрения. Если же мельком глянуть на небо, то мы увидим круг белого цвета.

Этот белый луч солнца содержит в своем составе волны разной частоты. Можно пронаблюдать как при прохождении через стеклянную призму он раскладывается на волны соответствующие различным цветам, начиная от красного и заканчивая фиолетовым.

Причем луч красного цвета лишь немного преломляется, а фиолетовый преломляется больше всего. Для того, чтобы запомнить цвета в спектре нужно запомнить фразу: " Каждый охотник желает знать, где сидит фазан".

МОЩНОСТЬ ИЗЛУЧЕНИЯ И КРИВАЯ СПЕКТРА

Солнечный свет проходя через земную атмосферу фильтруется. Значительно падает мощность УФ излучения и рентгеновского излучения, а затем поглощается морем и сушей.

Самая мощная часть диапазона солнечного излучения - находится в диапазоне видимом человеком.

ЧТО ПОПАДАЕТ В НАШ ГЛАЗ ?

От солнца или других источников света на наш глаз воздействуют все виды волн: и СВЧ, и инфракрасные, и видимые и ультрафиолет.

Однако мы их не видим. Частично их фильтрует хрусталик. Колбочки и палочки нашего глаза тоже реагируют только на волны с длиной волны 380 до 780 нм, который и называется видимым диапазоном.

МЫ СЛЕПЫ ?

Свет видимый человеком — это очень малая часть электромагнитного диапазона видимая невооруженным глазом с длинами волн от 380 до 780 нм.

Длины волн электромагнитных излучений бывают и 1 нм и 100 км, а видимый свет занимает диапазон всего 400 нм!!!

ЦВЕТА И ЗВУКА НЕ СУЩЕСТВУЕТ?

В строгом смысле мы не воспринимаем ни цвет ни звук. Мы воспринимаем КОЛЕБАНИЯ.

Цвет — это ощущение, которое получает человек при попадании ему в глаз электромагнитных волн. При воздействии электромагнитных волн с длинами волн 390—760 нм они воспринимается клетками сетчатки глаза. Нервное возбуждение через зрительный нерв передаётся в головной мозг, где и возникает зрительное ощущение.

Звук — это ощущение, которое получает человек при попадании ему в ухо колебаний воздуха. При воздействии звуковых волн мембрана улитки уха начинает колебаться, а волоски рецепторных клеток, наклоняясь, касаются мембраны, что приводит к натяжению тончайших вертикальных нитей. Активируются слуховые нейроны и информация передается в мозг.

ПОЧЕМУ ПРЕДМЕТЫ ИМЕЮТ СВОЙ ЦВЕТ?

Когда электромагнитная волна попадает на поверхность предмета, в нем возникают колебания электронов, в результате чего каждая частица излучает вторичные волны во всех направлениях. В зависимости от резонансной частоты колебательных контуров в молекулярной структуре вещества при отражении излучается волна определённой частоты (определённого цвета). Так предметы приобретают цвет.

Это не должно казаться странным. Ведь если в какое-то тело поступает дополнительная энергия, то оно пытается отдать избыток. Н. р. лампа накаливания при подаче электрического тока начинает излучать волны. Или нагревая металл на газовой горелке он начинает светиться - излучает волны.

В конечном итоге, на поверхность приходит много волн, можно некоторыми и поделиться. Все равно ведь не свое. Если конечно поверхность не жадная. Т.е. не черная. Черная поглощает волны.

ВЫВОДЫ

Какие особенности солнечного спектра? Именно с ним мы будем сравнивать спектры других источников света.

1. В наш глаз попадают разные волны, но различаем мы только колебания с длиной волны от 380 до 780 нм. Остальные диапазоны нам недоступны. (Если бы человек, например, видел гамма излучение, то мог бы без дозиметра определять, есть ли радиация)

2. Кривая солнца в видимом диапазоне практически однородная, без скачков до нуля.

3. Максимальная мощность излучения приходится на диапазон, видимый человеком.

4. Остановимся на каждом диапазоне.

УФ диапазон - эти волны обеззараживают и имеют бактерицидные свойства, стимулирует производство витамина D в коже (в соответствующих дозах и соответствующие частоты)

Волны после поглощения в атмосфере озоном О3 - имеет малую интенсивность (около 0,5).

Видимый диапазон - эти волны "светят".

Волны имеют максимальную интенсивность в солнечном спектре (достигает 1,3). Спектр почти без провалов, за исключением провала в области волн соответствующих красному цвету (поглощены кислородом О2 ). Однако провалы не достигают нуля.

ИК диапазон - эти волны "греют".

ИК излучение называют «тепловым» излучением, так как инфракрасное излучение воспринимается кожей человека как ощущение тепла составляет почти 50% излучения солнца.

Итак все что нужно для человека находится в спектре солнца - и светит, и греет, и обеззараживает...

(продолжение следует)

Вадим Кутовой, Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

СПРАВОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Приставки больших величин

Тера Т - 1012
Гига Г - 109
мега М - 106
кило к - 103

Пример:

1,8 ГГц это 1 800 000 000 Гц,
900 МГц это 900 000 000 Гц,
100 кГц это 100 000 Гц

Приставки малых величин

милли м -10-3
микро мк -10-6
нано н -10-9
пико н -10-12

Пример:

1 000 мм = 1 м
1 000 000 мк = 1 м
1 000 000 000 нм = 1 м
1 000 000 000 000 пм = 1 м
780нм=780х10-9м = 0,00000078 м=0,00078 мм