إنها موجات كهرومغناطيسية ، كل منها يحتوي على حزم من الفوتونات. تختلف الموجات الكهرومغناطيسية في خواصها الفيزيائية باختلاف الأطوال الموجية. مثال على ذلك الأشعة السينية: وهي أشعة غير مرئية ذات طول موجي قصير جدًا وتستخدم في المجال الطبي على سبيل المثال ، بالإضافة إلى أشعة جاما: وهي أشعة لا تتأثر بالمجالات الكهربائية أو المغناطيسية ولديها القدرة على السفر وتعتبر أشعة خطرة.
التطبيقات الكهروضوئية
الألياف الضوئية – الليزر (بالإنجليزية: LASER) ، وهو اختصار لكلمة:
مضخم الضوء باستخدام الانبعاث القسري للإشعاع
وتعني (تضخيم الضوء بانبعاث إشعاعي محفز) وهي شعاع من الضوء بفوتونات تشترك في ترددها وتتماشى مع موجاتها بحيث تحدث ظاهرة التداخل البناء بين موجاتها والتي تتحول إلى نبضة ضوئية عالية الطاقة. . يمكن تشبيه نبضة شعاع الليزر بكتيبة عسكرية ، حيث يتقدم جميع الجنود بخطوات ثابتة ومنتظمة ، في حين أن مصدر الضوء العادي يصدر موجات ضوئية متفرقة غير منتظمة ، لذلك لا يمتلك قوة الليزر. وباستخدام بلورات من مواد مناسبة (مثل الياقوت الأحمر) عالية النقاء ، فمن الممكن تحفيز إنتاج أشعة الضوء من لون واحد ، أي بطول موجة واحد ، حتى في مرحلة موجة واحدة ، وعندما تتوافق مع بعضها البعض وكانت توقعت بين بعضها البعض عدة مرات
مرآتان داخل بلورة الليزر (تصبحان كجنود في كتيبة) بحيث يتم تنظيم الأمواج وتداخلها وترك الجهاز بالطاقة العالية المطلوبة.
في الطب: الجراحة بدون دم ، والشفاء بالليزر ، والعلاج الجراحي ، وحصى الكلى ، والعلاج ، وعلاج العيون وطب الأسنان.
الصناعة: القطع واللحام والمواد المعالجة حرارياً.
الدفاع: تمييز الهدف ، استهداف الذخائر ، الدفاع المضاد للصواريخ ، الرادار.
البحث: التحليل الطيفي ، الاجتثاث ، الليزر ، تداخل الليزر.
تطوير المنتجات التجارية: طابعات الليزر ، الأقراص المدمجة ، قارئات الباركود ، الترموستات ،
مؤشرات الليزر والصور المجسمة.
التصورات السابقة عن الطاقة الضوئية وعيوبها
في الدراسات السابقة والإدراك ، تم تعريف الضوء على أنه يتكون من جسيمات أو “كوانتا” (أطلق عليها نيوتن اسم “أجسام” وأطلق عليها أينشتاين “فوتونات”).
بينما رأى علماء آخرون أن الضوء ليس سوى موجات تشبه إلى حد بعيد خصائص الطاقة الكهرومغناطيسية. لكن التجارب أظهرت أن جسيمات الضوء (أو فوتونات الضوء) تتأثر بالمجال المغناطيسي ، وأن شعاع الضوء القادم من الشمس يميل إلى التأثر بجاذبية كواكب النظام الشمسي وجاذبية القمر. . .
بالرغم من ذلك ، لا يزال الجدل محتدمًا بين العلماء حول وصف الضوء ، هل هو جسيمات أم موجات ؟؟ .. اعتقد بعض العلماء – لحل الخلاف – أن للضوء خاصية مزدوجة تجمع بين خصائص الجسيمات والموجات معًا.
تم حساب سرعة الضوء وقدرت بحوالي (298،000 كم / ث).
سرعة الضوء هي السرعة القياسية لحركة الطاقة. كما تم اعتبار سرعة الضوء على أنها سرعة محدودة لا تتجاوزها سرعة أي إشعاع أو موجات طاقة أخرى.
أكدت الدراسات أن أشعة الضوء لها القدرة على اختراق الهواء والماء والزجاج والمواد الشفافة. تنحرف أشعة الضوء أيضًا عندما تمر عبر الماء والمواد الشفافة ، وتنعكس أشعة الضوء عندما تصطدم بالمرايا والأسطح اللامعة ، وتتداخل أشعة الضوء بسبب انحرافها وانكسارها فيما يسمى بظاهرة الانعراج البصري. .
يتم فصل مكونات أشعة الضوء الأبيض أيضًا عند اصطدامها بسطح المنشور الزجاجي الهرمي وتنقسم إلى ألوان الطيف المرئي الذي يظهر في قوس قزح ، بدءًا من البنفسجي والأخضر والأزرق والأصفر وتنتهي باللون الأحمر. كما اتضح لاحقًا ، يحتوي الضوء الأبيض ، بالإضافة إلى الألوان السابقة ، على موجات من الأشعة غير المرئية ، بعضها على يمين اللون البنفسجي وتسمى الأشعة فوق البنفسجية ، وبعضها ما هو على يسار اللون الأحمر وتسمى الأشعة تحت الحمراء.
يتم تقسيم الموضوعات حسب الضوء إلى:
الأجسام المضيئة التي ينبعث منها الضوء.
كائنات لامعة (غير مضيئة) عاكسة للضوء.
الأجسام الشفافة هي تلك التي يمر الضوء من خلالها دون انكسار.
أجسام شبه شفافة يمر الضوء من خلالها ، لكنها تنكسر وتشتت أثناء مرورها.
أجسام معتمة تمتص الضوء المتساقط عليها وعادة ما تكون سوداء اللون داكنة (غير لامعة).
ثم الأجسام المنشورية التي تفصل أشعة الضوء الأبيض وتجزئها إلى مكوناتها بألوان وموجات مختلفة.
أيضًا ، للضوء تأثير كهروكيميائي على بعض المعادن ، مما يتسبب في إشعاع إلكتروناتها عند تعرضها للضوء. إن انبعاث الإلكترونات في هذه الحالة لا يعتمد على شدة أو شدة الضوء بل على تردد الضوء الساقط عليه ، وتسمى هذه الظاهرة الكهروضوئية ، وتستخدم الخلايا الكهروضوئية لتوليد تيار كهربائي من الطاقة الشمسية .
كان من الممكن أيضًا تضخيم شعاع الضوء وتركيزه في شعاع واحد بموجات منتظمة تسمى الليزر ، أي
هذا بعد تصفية وتنظيف موجات الضوء سريعة الانتشار أو الانكسار.
وشعاع الليزر بعد التضخيم والتضخيم له العديد من المواصفات والاستخدامات المختلفة عن تلك الخاصة بالضوء العادي. تزداد قدرة شعاع الليزر على اختراق الأجسام والمواد المظلمة.
كما يتميز شعاع الليزر بطاقة حرارية عالية تصل إلى حد قدرته على لحام المعادن بدقة لا تتعدى جزء من المليمتر ، وكذلك تقطيع وتفتيت الأشياء مما جعل من الممكن استخدامه على نطاق واسع. في مجالات الطب والجراحة ، والتصوير الداخلي للأشياء والتصوير تحت الماء ، وكذلك في قطع المعادن والصخور ، وكذلك في الطباعة والحفر والنقش على المعادن ، وفي العديد من الأنشطة والفنون.
يمكن أن ينتقل هذا الشعاع أيضًا معًا دون نشر مسافات طويلة ، مما مكّن من استخدامه في تتبع وتوجيه الطائرات والأقمار الصناعية والمركبات الفضائية ، بالإضافة إلى أنظمة تتبع الصواريخ وتتبع الصواريخ العسكرية والمدنية.
ابحث عن الطاقة الضوئية