Il sorgenti luminose sono quelli che emettono radiazioni elettromagnetiche in lunghezze d'onda comprese tra 380 nm e 750 nm (nanometri), banda nota come spettro visibile, perché rilevabile dal senso della vista.
La principale fonte di luce per la Terra è il Sole, seguito dalla Luna, dai pianeti e dalle stelle. Quando le luci artificiali non esistevano, se le notti fossero abbastanza limpide, la Via Lattea illuminerebbe debolmente la notte, proiettando ombre sul terreno.
Ad un certo punto si stima che circa 200.000 anni fa l'umanità scoprì il fuoco e con esso la possibilità di accendere la notte, ottenere calore, allontanare i predatori e svolgere attività.
Oltre ai corpi celesti esistono altre sorgenti di luce naturale, tra le quali possiamo citare i raggi oi fulmini, che sono di breve durata, la lava incandescente, e anche animali e piante che sono in grado di emettere la propria luce..
La luce è collegata alle alte temperature, alle scosse elettriche e alle reazioni chimiche in cui avviene la combustione. Tutti questi fenomeni possono essere utilizzati per ottenere una sorgente luminosa stabile, durevole e trasportabile, orientabile a piacimento per illuminare gli spazi interni e facilitare le attività notturne..
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Le sorgenti luminose sono classificate in diversi modi. Possono essere fondamentalmente:
-Primario: emettono la luce che producono.
-Secondario: riflette la luce prodotta dalle sorgenti primarie.
Il Sole è la sorgente di luce primaria più familiare di tutte. Il re sole, come tutte le stelle, produce grandi quantità di luce ed energia a causa delle reazioni che avvengono nel suo nucleo..
Altre fonti primarie sono candele, torce e lampade..
Invece, i corpi che non producono luce da soli devono essere illuminati per essere visti. Riflettono la luce proveniente dalle sorgenti primarie e sono quindi chiamati sorgenti luminose secondarie.
La Luna e pianeti come Venere, Marte e Giove, ad esempio, sono fonti secondarie, poiché riflettono la luce solare.
Tuttavia, va notato che i materiali che non producono luce da soli in circostanze normali, possono diventare luminosi in determinate condizioni, ad esempio se vengono riscaldati: un metallo riscaldato a caldo emette luce.
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 qui il re delle stelle ha suscitato l'interesse dell'umanità dall'inizio della storia.
Il Sole è un'enorme palla di gas, al centro della quale si raggiungono temperature elevate per consentire la fusione o la conversione dell'idrogeno in elio, processo che genera una grande quantità di energia sotto forma di radiazione.
Per ottenere un atomo di elio, sono necessari quattro atomi di idrogeno, ma una piccola frazione della massa presente viene convertita in energia, secondo la famosa formula di Einstein E = m.cDue, 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 varie lunghezze d'onda, principalmente nella gamma della luce visibile. Ma contiene anche altre lunghezze non percepibili dall'occhio umano, come infrarossi e ultravioletti.
Le lampade hanno permesso di prolungare l'orario di lavoro delle persone e hanno contribuito alla sicurezza su strade e città. All'inizio, le prime lampade utilizzavano la combustione, come torce e candele.
I materiali di combustione utilizzati in tempi diversi dipendevano dalle risorse che le persone avevano a disposizione: olio e cera, per esempio. Questa forma di illuminazione è durata molto a lungo, fino a quando nel XIX secolo il design delle lampade è migliorato in modo significativo, producendo una luce più intensa. A quel punto, le lampade a gas erano di uso comune nell'illuminazione pubblica nelle 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 emettitori di luce..
Il principio fondamentale è, come indicato all'inizio, convertire un qualche tipo di energia in luce. Ad esempio, quando gli atomi o le molecole di determinate sostanze passano dallo stato energetico di energia inferiore a uno superiore e quindi tornano allo stato di base, vengono emessi fotoni, che sono minuscoli fasci di energia luminosa.
Ci sono diversi modi per ottenere gli atomi per farlo. Il più conveniente è far passare una corrente elettrica attraverso il materiale, sia esso solido o gassoso..
Di seguito sono descritte alcune delle lampade più comunemente utilizzate oggi, basate sull'elettricità. I due modi in cui la luce viene emessa attraverso il passaggio della corrente sono l'incandescenza e la luminescenza..
Nel processo di bagliore gli atomi del materiale sono eccitati dall'aumento di temperatura causato dalla corrente. Invece, in luminescenza l'energia viene assorbita dal materiale ed emessa nuovamente accompagnata dai fotoni.
Sono costituiti da un bulbo o capsula di vetro trasparente o colorato, e resistente alla temperatura, con all'interno un filamento metallico, solitamente tungsteno, elemento molto appropriato grazie al suo alto punto di fusione. Inoltre, il bulbo è riempito con un gas inerte, come l'argon, ad esempio..
Quando la corrente elettrica attraversa il filamento, lo riscalda ed emette energia, la maggior parte sotto forma di calore, ma una piccola percentuale si trasforma in luce..
Sebbene siano facili da produrre e il loro costo sia contenuto, hanno prestazioni ridotte e per questo motivo sono state da tempo sostituite da altre tipologie di lampade più efficienti e durevoli..
Il principio di funzionamento delle lampade alogene è lo stesso di quello della comune lampadina a incandescenza, solo l'interno è riempito con un gas alogeno, solitamente bromo. L'aggiunta di gas alogeno migliora notevolmente le prestazioni della lampada e prolunga la vita del filamento.
Sono costituiti da un gas racchiuso in un tubo, le cui particelle vengono eccitate (cambiano in uno stato di energia superiore) al passaggio della corrente. Quando gli elettroni nel gas tornano al loro stato originale, emettono luce, il cui colore dipende dal gas utilizzato nella lampada..
In origine la corrente proveniva dalla scarica di un condensatore, ecco perché il nome dato a questo tipo di lampada.
Sono costituiti da un tubo, che oltre ad un gas mercurio al suo interno, contiene uno strato di materiale che emette luce anche per fluorescenza, quando i suoi atomi vengono eccitati dalla corrente..
La radiazione emessa dagli atomi di mercurio quando tornano allo stato originale è quasi tutta ultravioletta, tuttavia il rivestimento in materiale fluorescente aumenta l'emissione nel campo della luce visibile, ma la sua efficienza è maggiore di quella delle lampade ad incandescenza..
Sono costruiti utilizzando diodi emettitori di luce, i cui elettroni sono temporaneamente eccitati dal passaggio della corrente. Quando tornano al loro stato fondamentale, emettono una luce intensa e di ottime prestazioni, motivo per cui stanno sostituendo i tradizionali tipi di lampada.
È una sorgente luminosa monocromatica, cioè di una sola lunghezza d'onda, a differenza delle sorgenti precedentemente descritte, che contengono una varietà di lunghezze d'onda.
La parola "laser" è un acronimo, formato 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 ad alta potenza e può essere gestita per produrre una varietà di effetti sulla materia, non solo sull'illuminazione. Sono utilizzati nei dispositivi CD, per la trasmissione di informazioni e nel campo della salute.
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