مهم‌ترین کاربردهای انرژی نورانی در زندگی چیست؟

یکی از کاربردی‌ترین انواع انرژی در دنیا، انرژی نورانی است. انرژی که نقش مهمی در زندگی بشر داشته و تصور زندگی بدون وجود نور و در تاریکی غیرممکن است. منبع اصلی نور، خورشید است. با این حال در دنیای امروز منابع بسیاری تولید شده‌اند که از خود، نور ساطع کرده و منابع انرژی نورانی به شمار می‌روند؛ مانند لامپ، شمع، مشعل‌های نورانی و بسیاری از دستگاه‌های الکتریکی دیگر.

در مقاله‌ی پیش رو می‌توانید اطلاعات گسترده‌تری را درباره منابع مهم نور و کاربردهای انرژی نورانی که موضوع درس علوم پایه چهارم دانش‌آموزان است، را بخوانید.

انرژی نورانی چیست؟

انرژی نورانی ناشی از ارتعاشات ذرات باردار الکتریکی است که به شکل نور نمایان می‌شود. این انرژی در بخش‌های مختلفی از زندگی انسان‌ها استفاده می‌شود. برای مثال دستگاه‌های مایکروویو برای پخت و گرم کردن غذا از انرژی نورانی بهره می‌برند. و یا سیستم‌هایی مانند سیستم کنترل ترافیک هوایی و بسیاری از بخش‌های صنعت که برای عملکردی صحیح به انرژی نورانی وابسته هستند.

معرفی شکل‌های مختلف انرژی نورانی

به طور کلی انرژی نورانی به سه شکل وجود دارد:

• نور مرئی: این شکل از انرژی نورانی، به راحتی با چشم غیرمسلح قابل مشاهده است که به دو منبع نور طبیعی و مصنوعی تقسیم‌بندی می‌شود: نور طبیعی که از خورشید ساطع شده و منبع نور ساختگی یا مصنوعی مانند لامپ و چراغ که ساخته‌ی دست بشر است.
• نور مادون قرمز: این نور یکی از انواع انرژی الکترومغناطیسی بوده که باعث ایجاد حرارت و گرما شده و در بعضی از دستگاه‌های الکترونیکی وجود دارد. مانند کنترل تلویزیون و کنترل کولر.
• اشعه ایکس و نور فرابنفش: این دو حالت از انرژی نورانی در دنیای پزشکی کاربرد بیشتری دارند. نورهایی با طول موج کوتاه که برای عکس‌برداری از بدن بیمار استفاده می‌شود.

خواص انرژی نورانی

• شدت: منظور از شدت نور، توان و نیروی تابش نور از منبع بوده که میزان آن با وات بیان می‌شود.
• فرکانس: تعداد امواج نوری که در واحد زمان از یک نقطه در فضا عبور می‌کنند، فرکانس امواج گفته می‌شود.
• طول موج: فاصله‌ی میان دو برآمدگی یا فرورفتگی در یک موج نور را طول موج می‌گویند.
• قطبش نور (نور پلاریزه): ارتعاش امواج نور در یک صفحه و به طور منظم در کنار یک‌دیگر را قطبش نور یا قطبی شدن نور می‌نامند.
• فاز: به یک نقطه در دوره زمانی از یک چرخه نور، فاز می‌گویند.

کاربردهای انرژی نورانی چیست؟

بخشی از مهم‌ترین کاربردهای انرژی نورانی در زندگی روزمره را در ادامه می‌خوانید:

تولید مواد غذایی

• مواد غذایی که از زمین‌های کشاورزی و از گیاهان به دست می‌آید، ناشی از تابش نور و انجام عمل فتوسنتز در گیاهان است.
• یکی از ضروری‌ترین ویتامین‌ها برای ارتقای سلامت بدن انسان ویتامین D است. مهم‌ترین و بهترین منبع دریافت این ویتامین هم از طریق تابش انرژی نورانی خورشیدی است.
• از انرژی نورانی خورشیدی می‌توان برای کارکرد دستگاه‌هایی مانند آبگرمکن‌های خورشیدی و اجاق خورشیدی استفاده کرد.

تنظیم ساعت بیولوژیک بدن توسط انرژی نورانی

بدن انسان و بسیاری از موجودات زنده به گونه‌ای خلق شده که در طول روز و با تابش انرژی نورانی خورشید به فعالیت پرداخته و با غروب خورشید زمان استراحت بدن فرا می‌رسد.

کاربردهای انرژی نورای در علم فیزیک

امواج نور دارای یک طیف الکترومغناطیسی هستند که بخشی از آن که طیف نور مرئی نام دارد، توسط چشم انسان به راحتی دیده می‌شود. این طیف الکترومغناطیسی دارای هفت رنگ اصلی بوده که عبارتند از: بنفش، آبی، سبز، زرد، نارنجی، قرمز، نیلی. هر کدام از این رنگ‌ها دارای طول موج و فرکانس منحصربه‌فردی هستند. با تابش نوز به یک جسم، امواج نور برخی از این طول موج‌ها را جذب و بقیه را منعکس می‌کند. تنها طیف‌های رنگی که توسط امواج نور بازتاب و منعکس شوند، توسط چشمان دیده خواهندشد.

بررسی‌های طیف‌سنجی

یکی دیگر از کاربردهای انرژی نورانی در آنالیز طیف‌سنجی است. در طیف‌سنجی برهمکنش‌های میان امواج نور تابیده شده با جسم، واکنشی که ماده پس از تابش نور خواهدداشت و طول امواج در این فرآیند بررسی خواهدشد.

استریل کردن (sterilization)

از اشعه فرابنفش به عنوان یک ماده ضدعفونی‌کننده و استریل‌کننده استفاده می‌شود. مانند لامپ‌های UV که در محیط بیمارستان‌ها برای ضدعفونی فضا از هرگونه باکتری و عفونت استفاده می‌شود. به همین دلیل نور خورشید یکی از بهترین روش های ضدعفونی کردن وسایل مختلفی مانند پتو و تشک به ویژه در محیط‌های بیمارستانی است.

کاربردهای انرژی نورانی خورشید در تبخیر و پاک‌سازی

انرژی نورانی خورشید به عنوان یک منبع طبیعی نور و به دلیل انرژی گرمایی که داشته به خوبی می‌تواند باعث خشک شدن رطوبت و همچنین انجام فرآیند تبخیر شود.

• چرخه آب: چرخه‌ آب یکی از روش‌های تهیه آب شیرین برای مصارف آشامیدنی و فعالیت‌های کشاورزی است. در این چرخه، آب موجود بر روی سطح زمین بر اثر تابش نور خورشید تبخیر شده و در آسمان ابرهایی را تشکیل می‌دهند. در ادامه‌ی این چرخه پس از انجام واکنش‌هایی در نهایت این ابرها شروع به باریدن کرده و آب دوباره به سطح زمین باز می‌گردد. بر روی سطح زمین هم پس از جمع‌آوری این آب‌ها و انجام فرآیندهای مختلف در نهایت آب آشامیدنی تهیه می‌شود.
• پاک‌سازی محیط: همانطور که اشاره شد، انرژی نورانی خورشید در ترکیب با انرژی گرمایی به خوبی می‌تواند منجر به پاک‌سازی محیط، نابودی باکتری و میکروب و همچنین مانع از رشد علف‌های هرز شود. این نور می‌تواند مواد زائدی مانند لاشه‌ی حیوانات، اجساد مرده و بسیاری از مواد دیگر که باعث آلوده شدن محیط زیست شده را خشک و تجزیه کند.

کلام آخر

انرژی نورانی یکی از مهم‌ترین منابع انرژی در کره زمین است که به دو صورت طبیعی (نور خورشید) و مصنوعی (ساخت بشر مانند لامپ) وجود دارد. کاربردهای انرژی نورانی را می‌توان همانند کاربردهای انرژی گرمایی در تمامی بخش‌های زندگی روزمره دید؛ مانند فرآیند به وجود آمدن مواد غذایی، میکروب‌زدایی محیط و مهم‌تر از همه فرصت دیدن دنیا توسط چشمان انسان که به واسطه‌ی وجود انرژی نورانی امکان‌پذیر است.