ما هي الطاقة الضوئية: تعريفها وأنواعها وخصائصها ووحداتها وحقائق مثيرة للاهتمام عنها
تسمى احتمالية أداء الضوء للعمل بالطاقة الضوئية. الطاقة الضوئية هي الشكل الوحيد للطاقة الذي يمكننا رؤيته مباشرة. يتكون من خلال الوسائل الكيميائية والإشعاعية والميكانيكية. يمكن أيضا تحويل الطاقة الضوئية إلى أشكال أخرى من الطاقة.
الطاقة الضوئية هي نوع من الطاقة الحركية القادرة على السماح بأنواع مختلفة من الأضواء مرئية للعين البشرية. يُعرف الضوء بأنه نوع من الإشعاع الكهرومغناطيسي الناتج عن الأجسام الساخنة مثل الليزر والمصابيح وضوء الشمس. دعونا نفهمها بالتفصيل.
ما هي الطاقة الضوئية Light Eenergy ؟
تنتج الشمس كمية كبيرة من الإشعاع الكهرومغناطيسي. يمكن للبشر فقط رؤية نسبة صغيرة من هذه الطاقة المعروفة باسم "الضوء المرئي". تُعرف طريقة تدفق الطاقة الشمسية بالموجات. يمكن للعلماء تقدير طاقة الموجة عن طريق قياس الطول الموجي والمسافة بين مواضع الطول الموجي المتتالية (من القمة إلى القمة ومن القاع إلى القاع).
الضوء المرئي هو نوع واحد فقط من أنواع الإشعاع الكهرومغناطيسي الذي تنتجه الشمس. يحدد الكهرومغناطيسي نطاق جميع ترددات الإشعاع الممكنة. يُظهر أنواعا مختلفة من الإشعاع الكهرومغناطيسي من الشمس ، بما في ذلك الأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية.
حقائق مثيرة للاهتمام حول الطاقة الضوئية Light Energy:
- ينتقل الضوء بسرعة حوالي 300000 كم / ثانية.
- أثناء عملية التمثيل الضوئي ، تستخدم النباتات الطاقة الضوئية لتوليد الطاقة الكيميائية.
- غالبًا ما يستخدم علماء الطب الشرعي أضواء الأشعة فوق البنفسجية لرؤية التفاصيل التي لا تراها بالعين المجردة.
- على الرغم من أن البشر لا يستطيعون رؤية الأشعة فوق البنفسجية ، إلا أن بعض الحشرات لديها القدرة على رؤيتها.
- البصريات هي دراسة الضوء.
- الضوء نوع من الطاقة الكهرومغناطيسية.
- يتكون الضوء من فوتونات صغيرة تحتوي على الكثير من الطاقة.
- شدة الفوتونات تعتمد على كمية الطاقة التي تحتويها.
- الفضاء مظلم لأن الضوء يكون مرئيا فقط عندما يكون له جسم يرتد منه.
- تتحرك الطاقة الضوئية دائما وبالتالي لا يمكن تخزينها.
- يسمى الضوء أيضا بالإشعاع الكهرومغناطيسي عند التحدث عن الضوء بخلاف الضوء المرئي.
- من بين جميع أشكال الإشعاع والضوء على الطيف الكهرومغناطيسي ، يمكن للبشر فقط رؤية كمية صغيرة جدا من الضوء بشكل مرئي.
- سبب رؤيتنا ألوانا مختلفة من الضوء هو أن كل لون له طول موجي مختلف.
أنواع الطاقة الضوئية:
- الضوء المرئي: - يمكن رؤيته بالعين المجردة فقط. إنه شكل من أشكال الطاقة الكهرومغناطيسية. مصدر الضوء المرئي هو الشمس. يمكن أن تنبعث أيضا من الفوانيس والمصابيح الكهربائية والمصابيح الكهربائية وما إلى ذلك.
- ضوء الأشعة تحت الحمراء - هو أيضا شكل من أشكال الطاقة الكهرومغناطيسية التي تنتج الحرارة. أجهزة التحكم عن بعد في التلفزيون تستخدم ضوء الأشعة تحت الحمراء. تسافر من جهاز التحكم عن بعد إلى التلفزيون.
- الأشعة السينية والأشعة فوق البنفسجية - هي موجات ضوئية قصيرة يستخدمها الأطباء لالتقاط الصور داخل أجسامنا وتحديد الكسور في عظامنا. كما يستخدم أطباء الأسنان الأشعة السينية لمراقبة مدى تدهور الأسنان.
خصائص الطاقة الضوئية:
- الشدة: كثافة الضوء هي المعدل الذي يطلق فيه المصدر الطاقة الضوئية. وحدة قوتها واط. يمكن وصفه أيضا بأنه سطوع يُقاس بالمعدل الذي يولد به الضوء في وحدة سطحية أو طاقة لكل وحدة زمنية لكل وحدة مساحة.
- التردد: يُعرف تردد الضوء بعدد القمم التي تمر عبر نقطة معينة في الثانية.
- الطول الموجي: يُعرف الطول الموجي للضوء بالمسافة بين القمتين المتتاليتين أو القاع. تنتقل موجات الضوء عبر الفراغ بنفس السرعة. الطول الموجي والتردد متشابهان قليلا ، وبالتالي كلما زاد التردد ، كان الطول الموجي أقصر.
- الاستقطاب: آلية يتحول فيها الضوء غير المستقطب إلى ضوء مستقطب. تهتز موجات الضوء في أكثر من مستوى. ومن ثم فهي تعتبر ضوء غير مستقطب.
- المرحلة: هي نقطة محددة في الإطار الزمني للشكل الموجي الدوري. تزداد شدة الطاقة الضوئية عندما تكون الموجات في طور.
وحدات الطاقة الضوئية:
- أنجستروم والنانومتر مفيدان لحساب الطول الموجي للضوء.
- وحدات هيرتز تحسب تردد الطاقة الضوئية. و،
- الإلكترون فولت (eV) هي وحدة لحساب الطاقة الضوئية.