השמש היא מקור האור העיקרי על פני כדור הארץ. קרינת השמש נובעת מהטמפרטורה הגבוהה שלה, כ-5,500 מעלות צלזיוס, בהתאם לחוק קרינת גוף שחור. גם נורת להט ביתית קורנת מאותה סיבה, אך הטמפרטורה שלה נמוכה יותר, ולכן אורה נוטה לכוון הצבע האדום. עצמים (וכוכבים) בטמפרטורה גבוהה יותר מהשמש קורנים באור הנוטה לכחול. בעלי חיים, לעומת זאת, הנמצאים בטמפרטורה סביב ה-40 מעלות, פולטים קרינה בתחום התת-אדום. אור הנפלט כתוצאה מקרינת גוף שחור הוא בעל ספקטרום רציף, כלומר מכיל את כל הצבעים בתחום רחב. נורת להט למשל מפיצה אור רב גם בתחום התת-אדום שאינו נראה לעין ואינו תורם לתאורה.
אור נפלט כתוצאה ממעברי אנרגיה של אלקטרונים. כאשר אלקטרון חוזר מרמת אנרגיה גבוהה אל רמה נמוכה יותר, הוא פולט פוטון בעל אנרגיה ששווה להפרש האנרגיה בין הרמות, ולכן גם בעל צבע מתאים. רמת אנרגיה יכולה להיות שייכת לאטום בודד או למולקולה. אור שנפלט עקב מעברי אנרגיה בדידים הוא בעל ספקטרום בדיד, ומכיל רק צבעים מסוימים.
מקורות תאורה בדידים הם למשל נורות גז, כמו נורת כספית או נורה פלואורסצנטית, אשר אינן מחוממות לטמפרטורה גבוהה כמו נורת להט, אלא מופעלות באמצעות יינון הגז במתח חשמלי גבוה, אשר מקפיץ את האלקטרונים לרמה גבוהה. חזרה של האלקטרונים לרמה הנמוכה פולטת אור בצבעים בדידים. אור בצבעים שונים נפלט גם בשריפה של חומרים: בוטאן (אחד המרכיבים בגז בישול) מפיץ אור כחול בשריפה בסביבות 500 מעלות, עקב מעברי אנרגיה במולקולת הבוטאן. נורת LED פועלת באופן דומה, אך רמות האנרגיה שייכות למוליך למחצה ולא לגז מיונן.
לומינסנציה היא פליטת אור מגופים שאינם חמים, כמו ביולומינסנציה, שהיא פליטת אור של יצורים חיים או צמחים − גחליליות ודגי מעמקים למשל, הפולטים אור בשלל צבעים, בהם כחול, ירוק ואדום. דוגמה נוספת היא קרינה פלואורסצנטית או פוספורסצנטית (זרחנית), שהיא פליטה של אור בתגובה מושהה לבליעה של אור, לעתים בצבע אחר (גם המרה של אור תת-אדום או על-סגול לאור נראה). עכביש הטרנטולה מצופה חומר זרחני שפולט אור כתוצאה מקרינה על-סגולה. גופים זרחניים יכולים להאיר גם שעות רבות ומשתמשים בהם למשל לציפוי מחוגי שעונים. קרינה זרחנית נובעת ממעברי אנרגיה "אסורים" (הסיכוי של אלקטרון לבצע את המעבר נמוך מאוד), כך שלוקח לחומר זמן רב לפלוט את האנרגיה שנבלעה.
לייזר הוא אור הנפלט כאשר מעבר אנרגיה מאולץ באמצעות פוטון אחר. במקרה זה הפוטונים הם בעלי אותו מופע (נקודה במחזור הגל) ולכן הקרינה היא קוהרנטית וחזקה עקב התאבכות בונה (שיאי הגל מופיעים יחד).
קרינת השמש
סך קרינת השמש היא כ-1000 וואט למטר רבוע על פני כדור הארץ, כאשר העוצמה מתחלקת לאורכי גל שונים על פי הספקטרום המצויר בגרף משמאל.
נורות להט
נורות להט אופייניות פועלות בטמפרטורה של כ-2600 מעלות צלזיוס (2856 מעלות קלווין לנורת CIE סטנדרטית מסוג A). יעילות אופיינית של נורת להט כזו נע בין 5-20%.
נורות חסכוניות
נורות חסכוניות הן נורות שחוסכות חשמל, והן קרות בהרבה מנורות להט ופולטות ספקטרום שונה מאוד מגוף שחור. יעילותן לתאורה היא גבוהה מאוד, פי 5 לערך מנורת להט ביתית רגילה.
אין תגובות:
הוסף רשומת תגובה