Lette energiegenskaper, typer, innhenting, eksempler

De lysenergi eller lysende er den som transporterer lyset, en elektromagnetisk bølge. Dette er energien som gjør verden rundt oss synlig og dens største kilde er solen, og utgjør en del av det elektromagnetiske spekteret, sammen med andre former for ikke -synlig stråling.

Elektromagnetiske bølger etablerer interaksjon med materie og er i stand til å produsere forskjellige effekter i henhold til energien de bærer. Dermed tillater lyset ikke bare å se gjenstander, men genererer også endringer i saken.

Figur 1. Solen er den viktigste kilden til lysenergi på jorden. Kilde: Pixabay.

[TOC]

Kjennetegn på lysenergi

Blant hovedegenskapene til lysenergi er:

-Det har dobbelt karakter: på makroskopisk nivå oppfører lyset seg som en bølge, men på mikroskopisk nivå viser det partikkelegenskaper.

-Den transporteres med pakker eller "hvor mange" lys som heter Fotoner. Fotoner mangler masse og elektrisk ladning, men de kan samhandle med andre partikler som atomer, molekyler eller elektroner og overføre momentum.

-Det krever ikke et materielt medium for å spre. Du kan gjøre det i et vakuum med lysets hastighet: C = 3 × 10 ⁸ m/s.

-Den lysende energien avhenger av bølgens frekvens. Hvis vi betegner som OG til energi og F Ved frekvens gis lett energi av E = h.F hvor h Det er Plancks konstante, hvis verdi er 6.625 10^{-3. 4} J • s. En større frekvens, mer energi.

-Som andre typer energi, måles den i Joules (J) i det internasjonale systemet med enheter hvis.

-Synlige lysbølgelengder er mellom 400 og 700 nanometer. 1 nanometer, forkortet som nm, tilsvarer 1 x 10^-9 m.

-Frekvens og bølgelengde λ er relatert av C = λ.F, derfor E = h.C/λ.

Typer lysenergi

Lysende energi kan klassifiseres i henhold til kilden i:

-Naturlig

-Kunstig

Figur 2. Det synlige spekteret av elektromagnetiske bølger er den smale fargede stripen. Kilde: f. Zapata.

Naturlig lysende energi

Den naturlige lysende energikildens par excellence er solen. Å være en stjerne, har solen i sentrum en atomreaktor som forvandler hydrogen til helium gjennom reaksjoner som gir enorme mengder energi.

Denne energien kommer ut av solen i form av lys, varme og andre typer stråling, og sender kontinuerlig rundt 62.600 kilowatt for hver kvadratmeter overflate -1 kilowatt tilsvarer 1000 watt, som igjen er lik 1000 joules/sekund-.

Planter bruker en del av denne store mengden energi for å utføre fotosyntese, Den viktige prosessen som utgjør grunnlaget for livet på jorden. En annen naturlig lyskilde, men med mye mindre energi er Bioluminescens, Et fenomen der levende organismer produserer lys.

Kan tjene deg: Forskningsparadigmer: Kjennetegn, metoder og teknikker

Lyn og brann er andre kilder til lysenergi i naturen, førstnevnte er ikke kontrollerbare og den andre har ledsaget menneskeheten siden forhistorisk tid.

Kunstig lysende energi

Når det gjelder kunstige kilder til lysenergi, krever disse konvertering av andre typer energi, for eksempel elektrisk, kjemi eller varme, i lys. I denne kategorien kommer glødende pærer inn, hvis ekstremt varme glødetråd sier farvel til lys. Eller også lyset som oppnås gjennom forbrenningsprosesser, som et stearinlys kall.

En veldig interessant lysende energikilde er laser. Den har mange applikasjoner på forskjellige felt som inkluderer medisin, kommunikasjon, sikkerhet, databehandling og romfartsteknologi, blant andre.

Figur 3. En skjæremaskin bruker en laser for å lage høye presisjonsindustrielle kutt. Kilde: Pixabay.

Lett energibruk

Lysende energi hjelper oss å kommunisere med verden rundt oss, fungere som transportør og datasender og informere om forholdene til mediet. De gamle grekerne brukte allerede speil for å sende tegn rudimentære til lange avstander.

Når TV for eksempel ser ut, når dataene som den sender, i form av bilder, når hjernen vår gjennom følelsen av synet, som krever at lett energi etterlater et avtrykk i synsnerven.

For forresten, for telefonkommunikasjon, er lysenergi også viktig, gjennom samtaler Optiske fibre som utfører lysenergi ved å minimere tap.

Alt vi vet om fjerne objekter er informasjon mottatt gjennom lyset de avgir, analysert med forskjellige instrumenter: teleskoper, spektrografer og interferometre.

Førstnevnte hjelper til.

Det gir også en ide om bevegelsen, fordi energien til fotonene som en observatør oppdager er annerledes når kilden som avgir den er i bevegelse. Dette kalles Doppler effekten.

Spektrograferne samler hvordan dette lyset distribueres: spekteret og analyserer det for å ha en ide om sammensetningen av objektet. Og med et interferometer kan du skille lyset fra to kilder, selv om teleskopet ikke har nok oppløsning til å skille mellom de to.

Det kan tjene deg: hvilken vei har baneens baner?

Den fotovoltaiske effekten

Den lette energien som sendes ut av sol.

Dette er basert på det faktum at lys er i stand til å produsere en elektrisk strøm, ved å belyse silisium halvlederforbindelser som inneholder urenheter av andre elementer. Det hender at når lyset lyser opp materialet, overfører det energi som øker mobiliteten til valenselektroner, og dermed øker dens elektriske ledning.

Å skaffe

Siden oppstarten har menneskeheten forsøkt å kontrollere alle former for energi, inkludert lysenergi. Selv om solen gir en nesten uuttømmelig kilde på dagtid, var det alltid nødvendig.

Det er mulig å oppnå lysenergi gjennom noen prosesser som er kontrollerbare på noen måte:

-Forbrenning, ved å brenne et stoff, oksideres, løsrivende varme og ofte lys under prosessen.

-Glød, når du varmer opp et wolframfilament, for eksempel som de med elektriske pærer.

Figur 4. Glødende pærer fungerer ved å passere en elektrisk strøm gjennom en wolframfilament. Når dette avgir varme og lys. Kilde: Pixabay.

-Luminescens, i denne effekten skjer lys ved spennende visse stoffer. Noen insekter og alger produserer lys, som kalles Bioluminescens.

-Elektroluminescens, det er materialer som avgir lys når de blir stimulert av en elektrisk strøm.

Med noen av disse metodene oppnås lys direkte, som alltid har lysenergi. Nå, produserer lysenergi i store mengder, er det noe annet.

Fordeler

-Lysende energi har en spesielt relevant rolle i overføringen av informasjon.

-Å bruke lysenergien fra solen er gratis, det er også en nesten uuttømmelig kilde, som vi har sagt.

-Den lette energien er i seg selv ikke forurensende (men noen prosesser for å oppnå den kan være).

-På steder der sollys holder gjennom året, er det mulig å generere strøm med den fotovoltaiske effekten og dermed redusere avhengigheten av fossilt brensel.

-Fasilitetene som benytter seg av solens lysenergi er enkle å vedlikeholde.

Kan tjene deg: forskningsprotokoll

-Kort eksponering for sollys er nødvendig for at den menneskelige organismen skal syntetisere vitamin D, essensielt for sunne bein.

-Uten lysende energi kan ikke planter utføre fotosyntese, som er grunnlaget for livet på jorden.

Ulemper

-Det er ikke lagret, i motsetning til andre typer energi. Men fotovoltaiske celler kan støttes med batterier for å utvide bruken.

-I prinsippet er fasilitetene som benytter seg av lysenergi dyre og krever også plass, til tross for at kostnadene har kommet ned over tid og forbedringer. Nye materialer og fleksible fotovoltaiske celler testes for øyeblikket for å optimalisere bruk av plass.

-Langvarig eller direkte eksponering for sollys forårsaker hud- og synsskader, men mer enn alle på grunn av ultrafiolett stråling, som vi ikke kan se.

Eksempler på lysenergi

Gjennom de foregående seksjonene har vi nevnt mange eksempler på lett energi: sollys, seil, laser. Spesielt er det noen eksempler på veldig interessant lysenergi, på grunn av noen av effektene som er nevnt ovenfor:

LED lys

Figur 5. LED -lys er mer effektive enn glødende, siden de løsner mindre varme og avgir lysenergi i lengre tid. Kilde: Pixabay.

Navnet på LED -lys stammer fra engelsk Lys som sender ut dode Og den produseres ved å passere en elektrisk strøm med lav intensitet gjennom et halvledermateriale, som som svar avgir intens og høy ytelseslys.

LED -lamper varer mye mer enn tradisjonelle glødende pærer og er mye mer effektive enn disse, der nesten all energi blir forvandlet til varme, i stedet for lys. Derfor er LED -lys mindre forurensende, selv om kostnadene er større enn for glødelys.

Bioluminescens

Mange levende vesener er i stand til å konvertere kjemisk energi til lys energi, gjennom en biokjemisk reaksjon inni. Insekter, fisk og bakterier, blant andre, er i stand til å produsere sitt eget lys.

Og de gjør det av forskjellige grunner: beskyttelse, tiltrekker seg et par, som en ressurs for å fange demningene, for å kommunisere og åpenbart, for å belyse veien.

Referanser

1. Blair, f. Grunnleggende om lys. Gjenopprettet fra: Blair.Pha.Jhu.Edu
2. Solenergi. Fotovoltaisk effekt. Gjenopprettet fra: solenergi.nett.
3. Tillery, f. 2013. Integrere vitenskap.6. Utgave. McGraw Hill.
4. Universet i dag. Hva er lett energi. Hentet fra: Universet i dag.com.
5. Vedantu. Lysenergi. Gjenopprettet fra: Vedantu.com.
6. Wikipedia. Lysenergi. Gjenopprettet fra: er.Wikipedia.org.