طبیعت نور
دید کلی
حساسیت اندامهای دیداری به نور بسیار زیاد است. بنابر تازه‌ترین اندازه گیریها ، برای احساس نور کافی است که حدود انرژی تابشی در هر ثانیه و تحت شرایط مناسب بر چشم بتابد. به عبارت دیگر ، توان کافی برای تحریک نوری قابل احساس مساوی است. چشم انسان از جمله حساسترین وسایلی است که می‌تواند وجود نور را درک کند. اثر نور بر چشم در فرایند شیمیایی معینی خلاصه می شود. که در لایه حساس چشم پدید می‌آید و باعث تحریک عصب بینایی و مرکزهای مربوط در مغز قدامی می‌شود. اثر شیمیایی نور مشابه با کش روی اجزای حساس چشم انسان را می‌توان در محو تدریجی رنگها در نور مشاهده کرد (محور تدریجی مصنوعی است).
آزمایش ساده
با استفاده از این وسایل خاص می‌توان پدید آمدن جریان الکتریکی بر اثر نور را به سهولت آشکار کرد. اگر بام یک خانه کوچک را بتوان با ماده‌ای که در فتوسلها بکار می‌رود پوشاند، می‌توان در یک روز آفتابی به کمک انرژی نوری جریان الکتریکی با توان چند کیلووات بدست آورد. سرانجام باید متمرکز شد که اثر مکانیکی نور را نیز می‌توان مشاهده کرد. این اثر در فشار نور بر سطح بازتاب دهنده یا جذب کننده نور آشکار می‌شود. اگر جسم را به شکل پره‌های متحرکی بسازیم، چرخش چنین پره‌هایی بر اثر نور تابشی را می‌توان دید. این آزمایش جالب توجه اولین بار در 1900 توسط بروف در مسکو انجام شده است. محاسبه‌ها نشان می‌دهد که تابش پرتوهای خورشیدی بر آینه‌ها اثر می‌کند.
فرآیندهای نورانی
در مدت جذب نور توسط مواد در ساختمان تعداد نسبتا کمی از مواد حساس به نور ، تبدیلهای شیمیایی صورت می‌گیرد. ولی نور توسط هر جسم به میزان معینی جذب می‌شود، که از گرم شدن جسم می‌توان آنرا آشکار ساخت. گرم شدن اجسام بر اثر جذب نور فرآیندی کلی است که می‌تواند به سهولت بوجود آید و برای آشکارسازی و اندازه گیری انرژی ناشی بکار می‌رود.
گرم شدن توسط تابش خورشیدی نمونه ساده‌ای از این فرآیند است. در مناطق جنوبی که روزهای آفتابی بسیار زیادی وجود دارد از گرمای حاصل از جذب انرژی خورشیدی می‌توان برای حرکت در آوردن دستگاهها بهره گرفت. انرژی بدست آمده بر اثر تابش خورشیدی در نواحی جنوبی در روزهای آفتابی به بیش از J/s 1000 در هر متر مربع سطح بالغ می‌شود. بطوری که آهنی تخت که روی بام ساختمان قرار گرفته باشد می‌تواند آب گرم ساکنان در تمام فصل تابستان تأمین کندآب گرمکن خورشیدی. با متمرکز کردن پرتوهای خورشیدی به کمک آینه بزرگ می‌توان آنرا تا دمای بالایی گرم کرد. اثر نور را می‌توان در بعضی پدیده‌های الکتریکی مشاهده کرد. با توجه به اینکه روشن کردن یک سطح فلزی می‌تواند باعث بیرون آمدن الکترونها از آن شود (اثر فوتو الکتریک).
اثرات نور
در حال حاضر چشمه‌های جدید تابش همدوس پر انرژی تکامل یافته‌اند. این چشمه‌ها لیزرها هستند که اجازه می‌دهند با متراکم کردن انرژی در سطح کوچکی فشار نوری بدست آید. پس نور می‌تواند اثرهای گوناگونی ایجاد کند. همه اینها مؤید این هستند که تابش نور حامل انرژی است. تبدیل این انرژی در تمام پدیده‌ها شرح داده شده در بالا دیده می‌شود.
مثالهای بالا نشان می‌دهند که اثرهای نور گوناگون است. البته نقش نور به عنوان چشمه مستقیم انرژی نسبتا کوچک است. ماشینهای مبتنی بر گرم شدن بر اثر نور خیلی بکار نمی‌روند، و آنهایی که مبتنی بر اثر فوتو الکتریک هستند، هنوز منتظر تکامل می‌باشند. ولی آزمایشها نشان می‌دهند که فوتوسلهایی که با استفاده از نیمرسانای ژرمانیم و سیلیکون کار می‌کنند تا 15% انرژی تابشی فرودی را مستقیما به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کنند (باتریهای خورشیدی).
منبع: رشد
|
|
|
|