Pohledy na vybrané téma

Energie záření - světlo

Energii záření (tzv. zářivou energii) do svého okolí vyzařuje zdroj záření, např. slunce či žárovka.

Tato energie se projevuje elektromagnetickými vlnami nejrůznějších vlnových délek. Jak můžeme vidět na obr. 1, nejdelší vlnovou délku mají radiovlny (metry až kilometry), pak přibližně centimetrové mikrovlny využívané např. v mikrovlnných troubách, navazuje kratší infračervené (IR) o vlnových délkách mm (10-3 m) až µm (10-6 m), viditelné a ultrafialové záření (UV) v mikrometrech (µm) až stovkách nanometrů (nm, 10-9 m), dále rentgenové paprsky využívané ve zdravotnictví (nm) a nejkratší vlnovou délku má záření kosmické, tzv. gama záření.

Z celkové zářivé energie elektromagnetického vlnění resp. záření je člověk schopen zachytit zrakem pouze určitou část spektra, která přísluší viditelnému záření, tzn. světlu (obr. 2). Světlo můžeme vidět proto, že světelné vlny přenášejí malé dávky energie, kterým říkáme fotony. Fotony vniknou do našeho oka, podráždí speciální buňky na sítnici, které jsou citlivé na světlo, a my pak vidíme. Infračervené záření nemůžeme vidět, ale část jeho spektra cítíme receptory v pokožce jako teplo. Ultrafialové světlo, které je přirozenou složkou slunečního záření, se zase na člověku projeví zvýšením pigmentace pokožky - opálením.

Bez Slunce by na Zemi nemohl existovat život. Sluneční paprsky jsou zdrojem energie nezbytné pro růst rostlin i celkovou existenci všech živých organismů. Jak se sluneční energie transformuje po dopadu na Zem, je znázorněno na obr. 3). Jak jeho energii využívá člověk, se dozvíte v kapitole: Sluneční energie.

Část fyziky, která se zabývá světlem, jeho šířením a vzájemným působením světla, se nazývá optika. Zajímavou fyzikální vlastností světla je jeho rychlost (c = 299 792 km/s). Tato rychlost určuje přirozený poměr měřítek prostoru a času a je nejvyšší možnou rychlostí šíření signálu či informace. Teoreticky nejkratší dobou na přenesení informace na druhou stranu Země (při daném obvodu 40 075 km) je tak 0,066838 sekundy. V praxi je to něco více.

Tab. 1 Využití světla i ostatních druhů záření

Radiové vlny se využívají pro přenos televizního a rozhlasového vysílání. Na rozhraní radiových vln a mikrovln jsou frekvence pro mobilní sítě GSM.
Mikrovlny se využívají v mikrovlnných troubách pro ohřev pokrmů, ale také pro bezdrátovou komunikaci zvanou Wi-Fi.
Infračervené záření se využívá v dálkových ovladačích nebo pro vytápění (infrazářiče).
Světlo se využívá pro přenos informací pomocí digitálních optických kabelů nebo pro čtení informací z optických digitálních médií (CD, DVD, Blue-ray).
Světlo umožňuje funkci bezpočtu zařízení (televize, LCD obrazovky či mobilní telefony).  Pomocí světla se např. svařuje i řeže (laser). Laserový paprsek využíváme i k chirurgickým operacím nebo v estetické medicíně.
Ultrafialové záření způsobuje opálení kůže, ve vyšších dávkách rakovinu kůže. Používá se jako desinfekce pro ničení mikroorganismů.
Rentgenové záření pomáhá v lékařství k diagnostice, ale také například pro určení pravosti (či padělání) starých obrazů.
Kosmické záření způsobuje genetické změny a nemoci z ozáření, ale využívá se i v lékařství pro ničení zhoubných nádorů (gama nůž). Je také účinné pro hubení mikroorganismů, proto se používá i pro sterilizaci lékařských nástrojů.

Zdroj: CENIA

Obrázky
Odkazy