Tipi di fonti di luce e dispositivi che emettono luce

IL Fonti luminose Sono quelli che emettono radiazioni elettromagnetiche nelle lunghezze d'onda tra 380 nm e 750 nm (nanometri), la banda nota come spettro visibile, perché è rilevabile dal senso della vista.

La principale fonte di luce per la Terra è il sole, seguita dalla luna, dai pianeti e dalle stelle. Quando le luci artificiali non esistevano, se le notti erano abbastanza chiare, la Via Lattea si illuminava la notte, proiettando ombre a terra.

Sorgenti luminose primarie e secondarie

Ad un certo punto, si stima che fosse circa 200 fa.000 anni, l'umanità ha scoperto il fuoco e con esso la possibilità di accendere la notte, ottenere calore, lontano dai predatori e svolgere attività.

Oltre ai corpi celesti ci sono altre fonti di luce naturale, tra le quali possono essere menzionati i raggi o i fulmini, che hanno una breve durata, la lava a incandescenza e persino animali e piante in grado di emettere la propria luce.

La luce è collegata ad alte temperature, scosse elettriche e reazioni chimiche in cui si verifica la combustione. Tutti questi fenomeni possono essere utilizzati per ottenere una fonte di luce stabile, resistente e trasportabile, regolabile a volontà per illuminare gli spazi interni e facilitare le attività notturne.

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Tipi di fonti di luce

Le fonti di luce sono classificate in diversi modi. Fondamentalmente possono essere:

-Primaria: emettono la luce che producono.

-Secondario: riflettono la luce prodotta da fonti primarie.

Il sole è la fonte di luce primaria più familiare di tutti. La stella re, come tutte le stelle, produce grandi quantità di luce ed energia a causa delle reazioni che si verificano nel suo nucleo.

Altre fonti primarie sono candele, torce e lampade.

D'altra parte, i corpi che non producono luce da soli devono essere illuminati per essere visti. Riflettono la luce che proviene da fonti primarie e quindi vengono chiamate Fonti di luce secondaria.

La luna e i pianeti come Venere, Marte e Giove, per esempio, sono fonti secondarie, poiché riflettono la luce del sole.

Tuttavia, si deve notare che i materiali che non producono luce in se stessi in circostanze normali, possono diventare luminosi in determinate condizioni, ad esempio se si riscaldano: un metallo riscaldato alla vita rossa emette luce.

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La luce del sole

Il sole è senza dubbio la principale fonte di luce della terra

Il sole è la stella più importante per la terra e la più studiata di tutte. Grazie alla luce e al calore del sole, la vita si sviluppa sul pianeta, da cui il re star ha suscitato l'interesse dell'umanità dall'inizio della storia.

Il sole è un'enorme sfera a gas, nelle cui alte temperature centrali vengono raggiunte per consentire la fusione o la conversione dell'idrogeno in elio, un processo che genera una grande quantità di energia sotto forma di radiazioni.

Per ottenere un atomo di elio, sono necessari quattro atomi di idrogeno, ma una piccola parte della massa attuale diventa energia, secondo la famosa formula di Einstein E = m.C², Dove E Rappresenta l'energia, M l'impasto e C La velocità della luce nel vuoto.

Questa energia viaggia come un'onda elettromagnetica nel vuoto e contiene diverse lunghezze d'onda, principalmente nella gamma di luci visibili. Ma contiene anche altre lunghezze non evidenti dall'occhio umano, come l'infrarosso e l'ultravioletta.

Dispositivi che emettono luce

Lampade

Le lampade a incandescenza sono state la fonte di luce artificiale più usata in tutto il mondo, sebbene non sia molto efficiente

Le lampade hanno reso possibile. All'inizio, le prime lampade facevano uso della combustione, come torce e candele.

I materiali di combustione utilizzati nei diversi momenti dipendevano dalle risorse che le persone avevano a portata di mano: olio e cera, ad esempio. Questa forma di illuminazione è durata a lungo, fino a quando nel XIX secolo il design delle lampade è migliorato notevolmente producendo una luce più intensa. A quel punto, le lampade a gas erano comunemente usate nell'illuminazione pubblica dalle principali città europee.

L'avvento della luce elettrica ha portato con sé lo sviluppo di sistemi di illuminazione basati sull'elettricità e su vari dispositivi di emissione di luce.

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Il principio fondamentale è, come indicato all'inizio, di trasformare un qualche tipo di energia in luce. Ad esempio, quando gli atomi o le molecole di determinate sostanze passano dallo stato energetico di meno energia a un altro superiore e dopo il ritorno allo stato di base, vengono emessi Fotoni, che sono piccoli pacchetti di energia luminosa.

Ci sono vari modi per ottenere atomi per farlo. Il più conveniente è passare attraverso il materiale, che sia solido o gas, una corrente elettrica.

Di seguito sono riportate alcune delle lampade più utilizzate oggi, in base all'elettricità. I due modi in cui la luce viene emessa dal passaggio della corrente sono l'incandescenza e la luminescenza.

Nel processo di incandescenza Gli atomi del materiale sono eccitati grazie all'aumento della temperatura causata dalla corrente. D'altra parte, nel luminescenza L'energia viene assorbita dal materiale e di nuovo emessa accompagnata da fotoni.

• Lampade a incandescenza

Sono costituiti da un bulbo o capsula di vetro trasparente o colorato e resistenti alla temperatura, con un filamento di metallo all'interno, di solito tungsteno, un elemento molto appropriato grazie al suo elevato punto di fusione. Inoltre, la lampadina è piena di gas inerte, come Argon, ad esempio.

Quando la corrente elettrica passa attraverso il filamento, la riscalda e emette energia, principalmente sotto forma di calore, ma una piccola percentuale viene trasformata in luce.

Sebbene siano facili da produrre e il loro costo è conveniente, hanno una resa bassa e quindi da tempo sono stati sostituiti da altri tipi di lampade in più.

• Lampade alogene

Il principio di funzionamento delle lampade alogene è lo stesso di quello del bulbo incandescente comune, solo che l'interno è riempito con un gas alogeno, di solito bromo. L'aggiunta di gas alogeno migliora notevolmente le prestazioni della lampada e prolunga la durata del filamento.

• Scarica lampade

Sono costituiti da un gas bloccato in un tubo, le cui particelle sono eccitate (cambiare in uno stato di maggiore energia) quando si passa la corrente. Quando gli elettroni a gas tornano al loro stato originale, emettono luce, il cui colore dipende dal gas usato nella lampada.

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Originariamente la corrente proveniva dalla scarica di un condensatore, quindi il nome dato a questo tipo di lampada.

• Lampade fluorescenti

Sono costituiti da un tubo, che oltre a un gas di mercurio all'interno contiene uno strato di materiale che emette anche luce per fluorescenza, quando i loro atomi sono eccitati dalla corrente.

La radiazione emessa dagli atomi di mercurio quando si ritorna allo stato originale è quasi tutta ultravioletta, tuttavia il rivestimento del materiale fluorescente fa aumentare l'emissione nella gamma di luce visibile, ma la sua efficienza è maggiore di quella delle lampade a incandescenza.

• Lampade a LED

Sono costruiti da diodi che emettono la luce, i cui elettroni sono temporaneamente eccitati dal passaggio della corrente. Al ritorno al loro stato fondamentale, emettono una luce intensa e prestazioni molto buone, motivo per cui stanno sostituendo i tipi di lampade tradizionali.

Il laser

È una fonte di luce monocromatica, cioè di una lunghezza d'onda unica, a differenza delle fonti descritte, che contengono varietà d'onda.

La parola "laser" è un acronimo, formata dalle iniziali del nome in inglese: Amplificazione di luce mediante emissione stimolata di radiazione. La traduzione è "amplificazione della luce mediante emissione di radiazioni stimolate".

La luce laser è di alta potenza e può essere gestita per produrre una diversità di effetti sulla questione, non solo dell'illuminazione. Sono utilizzati nei dispositivi CD, per la trasmissione di informazioni e nel campo della salute.

Altri oggetti e materiali che emettono luce

• Una torcia elettrica.
• Un accendino.
• Una lampadina.
• Un falò.
• Una partita.
• Una candela.

Riferimenti

1. Fondazione spagnola per la scienza e la tecnologia. Unità didattica: scienza con la propria luce. Recuperato da: fecyt.È.
2. Giambattista, a. 2010. Fisica. 2 °. Ed. McGraw Hill.
3. Hewitt, Paul. 2012. Scienze fisiche concettuali. 5 °. Ed. Pearson.
4. O'Donnell, b. Fonti luminose. Recuperato da: edutecne.Utn.Edu.ar.
5. Serway, r., Jewett, J. (2008). Fisica per la scienza e l'ingegneria. Volume 2. 7 °. Ed. Apprendimento del Cengage.