الحلقة 53 ~2:00 الضوء والرؤية عربي · EN

ما هو الضوء؟, الطيف الكهرومغناطيسي في دقيقتين

الضوء إشعاع كهرومغناطيسي بين 380 و780 نانومتر. تحت ذلك أشعة تحت حمراء (حرارة). فوقه فوق بنفسجية (حروق شمس). كل شيء آخر في تصميم الإنارة ينبع من هذه الحقيقة الواحدة. ولماذا تحتاج بعض خصائص الضوء موجات والأخرى جسيمات لتفسيرها.

شرح متحرّك, اضغط تشغيل لمشاهدة المفاهيم الآن؛ يُنشر المونتاج المصوَّر فور انتهاء الإنتاج.

ما الذي تخرج به

أربع أفكار تحملها معك إلى محادثة المواصفات القادمة.

01

الضوء إشعاع كهرومغناطيسي.

من نفس عائلة الراديو والميكروويف والأشعة السينية. الفرق الوحيد الطول الموجي. النطاق المرئي: 380–780 نانومتر.

02

الطول الموجي = اللون.

الأحمر ~700 نانومتر. الأخضر ~550. البنفسجي ~400. الأبيض خليط من كل الأطوال المرئية.

03

الضوء ذو طبيعة مزدوجة.

النموذج الموجي يفسّر الانعكاس والانكسار. نموذج الجسيم (الفوتون) يفسّر الأثر الكهروضوئي وانبعاث LED.

04

ما بعد المرئي يهمّ أيضاً.

UV يتلف الجلد ويصفّر البلاستيك (EP10). IR حرارة, ما يجعل المتوهّج غير كفء (73٪ من القدرة تُفقَد كـ IR).

الطيف الكهرومغناطيسي, أين يقع الضوء

الأطوال الموجية بالنانومتر للضوء المرئي. الطيف الكامل يمتد عبر مراتب كثيرة من القيم.

النطاق الطول الموجي ما يفعله
راديو / تلفاز / رادار1 cm – 100 kmاتصالات
ميكروويف1 mm – 1 cmطبخ، Wi-Fi
أشعة تحت حمراء (IR)780 nm – 1 mmحرارة, يحسّها الجلد
الأحمر المرئي620 – 780 nmضوء دافئ طويل الموجة
الأخضر المرئي490 – 570 nmذروة حساسية العين
البنفسجي المرئي380 – 450 nmضوء بارد قصير الموجة
فوق بنفسجية (UV)10 – 380 nmحروق شمس، تعقيم
أشعة سينية / جاما< 10 nmتصوير طبي، إشعاع

ما يجب أن يعرفه كل مهندس إنارة عن الضوء

خمس حقائق تفسّر لماذا تبدو بعض المصابيح مختلفة عن غيرها.

معادلات ماكسويل جعلت الضوء كهرومغناطيسياً.

جيمس كلارك ماكسويل عام 1865 أثبت أن الضوء موجة كهرومغناطيسية. نفس المعادلات تتنبّأ بالراديو والميكروويف والضوء المرئي من نفس القوانين, يختلفون فقط في الطول الموجي.

نظرية الكم جعلت الضوء جسيماً.

ورقة آينشتاين 1905 عن الأثر الكهروضوئي (التي أكسبته نوبل) أظهرت أن الضوء أيضاً حزم متقطّعة من الطاقة, فوتونات. الـ LED تنبعث فوتوناً واحداً لكل انتقال إلكترون عبر وصلة p-n.

نافذة 380-780 نانومتر هي نافذة العين.

التطوّر البشري حسّن الرؤية لذروة خرج الشمس، التي تقع في هذا النطاق. حيوانات أخرى ترى في الـ UV (النحل) أو الـ IR (الأفاعي).

مصابيح الصوديوم وLED لديها مشكلة لا تواجهها الشمس.

ضوء الشمس مستمر عبر كل الأطوال المرئية. الصوديوم منخفض الضغط أحادي اللون (589 نانومتر أصفر فقط). LED الأبيض أزرق + فسفور مع نقص في الأصفر. هذا الانقطاع هو ما يجعل تقديم الألوان صعباً.

الطول الموجي يحدّد الاختراق أيضاً.

UV-C (200-280 نانومتر) يعقّم الماء. IR يخترق الجلد ويسخّن الأنسجة. الضوء المرئي بالكاد يؤثّر على الجلد. نفس العائلة EM, بيولوجيا مختلفة جذرياً حسب الطول الموجي.

الحلقة القادمة

كيف يتصرّف الضوء

الحلقة التالية

استقبل الحلقة القادمة عبر البريد

محتوى تقني من أكاديمية NLC. بدون إزعاج، ويمكنك إلغاء الاشتراك في أي وقت.

بالاشتراك أنت توافق على استلام رسائل NLC.