mast1.jpg

כתבות בתקשורת

קרינת האינפרא אדום (תת אדומה), האור הנראה והאולטרה סגול (על סגול) הרך - הקדמה

הקרינה האלקטרומגנטית הבלתי מייננת מקיפה תחום גדול של תדרים – החל מהתדרים הנמוכים קיצונית כולל תדרי רשת החשמל (ELF), תחום תדרי הרדיו ועד לתחום האולטרה סגול (על סגול) הרך.

 

תחום חשוב בקרינה הבלתי מייננת הוא זה שבין התדרים הגבוהים מתדרי הרדיו והנמוכים מתדרי האולטרה סגול המיינן הכולל את קרינת האינפרא אדום, האור הנראה והאולטרה סגול הרך. לתחום זה ובייחוד לאור הנראה, חשיבות רבה בחיי היום יום. קרינה בתחומי תדרים אלו יכולה להיות ממקורות טבעיים או מלאכותיים, מעשה ידי אדם. 

מקורות אור מלאכותיים

תאורה מלאכותית המבוססת על מקור האנרגיה החשמלית החלה להתפתח בסוף המאה התשע עשרה ובראשית המאה העשרים. המאמץ הטכנולוגי בפיתוח האור המלאכותי הוא בניסיון להפיק הארה שתדמה תחושת ראיה של אור היום הטבעי (אור השמש). הארה מלאכותית נמדדת ב-2 מדדים – ספקטרום התדרים הייחודי של המקור ועצמת ההארה הנמדדת ביחידות הארה (לומן - lumen). ניתן לאפיין שלוש קבוצות עיקריות של תאורה מלאכותית, בהתאם לדור פיתוחה והטכנולוגיה שאפשרה אותה.   

אור השמש חוף ים בשעות הערב

אור השמש
חוף ים בשעות הערב

 

דור ראשון - נורות המבוססות על ליבון תיל (להט, Incandescent Lamps), או על קשת;

נורת להט מודרנית סטנדרטית עשויה סליל תיל של מתכת דוגמת טונגסטן (W) הארוז במעטפת זכוכית המרוקנת מאוויר בוואקום גבוה. נורות להט פולטות אור נראה השייך לתחום הקרינה הבלתי מייננת ואינן פולטות, בדרך כלל, קרינה בתחום האולטרא-סגולה/ על סגולה (UV), אלא במקרים קיצוניים בהספקים גבוהים מאוד. כמו כן נורות מסוג זה פולטות קרינה בלתי מייננת בתחום האינפרה אדום שאינה נראית לעין ומורגשת כחום.

נורת הלוגן היא סוג של נורת להט במילוי מעט גז הלוגן כגון יוד (I), או ברום (Br), מכאן שמה.  היא פולטת אור נראה, ומעט אור אולטרה-סגול (UV).  קרינת UV זו, היא קרינה מייננת שעלולה לגרום, בחשיפה ממושכת, לכוויות ולהתפתחות סרטן עור, ולכן יש להימנע מחשיפה ממושכת בקרבה לאור נורת הלוגן.

נורת קשת פחם מורכבת משתי אלקטרודות של גלילי פחם המחוברות למתח חשמלי באוויר פתוח. נורה זו פולטת אור בתחום הנראה, ואף היא פולטת קרינה אולטרה-סגולה. בשל עצמתה הגבוהה אסור להביט ישירות אל מקור האור שלה.

    

נורת להט איכותית בסגנון אדיסון

נורת להט איכותית
בסגנון אדיסון

 

 

דור שני - נורות המתבססות על פריקה בגז (Gas Discharge Lamps);

הארה פלואורסצנטית מבוססת על התפרקויות חשמליות של גז המובילות לפליטת פוטונים באנרגיה גבוהה (בדרך כלל של האולטרה סגול), הפוגעים בחומר הציפוי הפלואורסצנטי וגורמים לפליטת אור בתחום הנראה.

סוג הקרינה הנפלטת משפופרות פלואורסצנטיות ונורות פלואורסצנטיות קומפקטיות ((CFL כולל בנוסף לאור הנראה גם מעט קרינה בתחום האור האולטרה-סגול  (UV) - בתחום ה- UVAה-(315-380 ננומטר), ואף באורכי גל קצרים יותר (אנרגטיים יותר) בתחום ה- UVC.

את החשיפה לקרינת אולטרה-סגול מנורות CFL עם כספית ניתן להקטין על ידי הרחקתן מן המשתמש מרחק של כ-30 ס"מ ומעלה.

  

נורה פלואורסצנטית קומפקטית מסוג CFL

                                                                                                         נורה פלואורסצנטית קומפקטית מסוג CFL

 

 

דור שלישי דיודות פולטות אור (LED - light emitting diode);

דיודה פולטת אור עשויה מוליך למחצה שעבר אילוח (doping). זרם חשמלי העובר דרך הדיודה, גורם לעירור אטומים לרמות אנרגיה גבוהות. כאשר הם דועכים לרמות אנרגיה נמוכות יותר,  משתחררת אנרגיה בצורת פוטונים בתחום האור הנראה.

נורות LED  מפיקות אור בתחום האור הנראה ואינן פולטות קרינת אולטרה-סגול.

 

 

מנורות LED חדישות

מנורות LED חדישות

 

 

מוליך למחצה (Semiconductor)

חומר בעל רמת ביניים של מוליכות חשמלית, בטווח שבין מבודד למוליך.

עברית

אילוח (doping)

תהליך בו מוסיפים למוליך למחצה חומר שמגביר את מוליכותו החשמלית. (מוליך למחצה הוא חומר בעל רמת ביניים של מוליכות חשמלית, בטווח שבין מבודד למוליך).

עברית

עירור אטומים (Excitation of atoms)

הוספת מנת אנרגיה (הנקראת אנרגיית עירור) לאלקטרון, אטום או מולקולה הגורמת למעבר של האלקטרונים באטום או במולקולה ממצב אנרגטי נמוך (מצב יסוד) למצב אנרגטי גבוה יותר (מצב מעורר). העירור יכול להתרחש כתוצאה מבליעת פוטון או כתוצאה מהתנגשויות עם אלקטרונים אנרגטיים. אורך החיים של אלקטרון במצב מעורר הוא בדרך כלל קצר ועם חזרת האלקטרון למצב של אנרגיה נמוכה יותר או למצב היסוד שלו משתחררת אנרגיה.

עברית

פוטו-לומינסנציה (Photo luminescence)

תהליך בו חומר פולט אור לאחר שבלע פוטונים של קרינה אלקטרומגנטית.  

עברית

קווים ספקטראליים (Spectral Lines)

אוסף התדרים (או אורכי הגל) של קרינה אלקטרומגנטית שאטום של יסוד מסוים יכול לבלוע או לפלוט. על פי התיאוריה האטומית של נילס בוהר (Niels Bohr), אטום של יסוד חומר יכול לבלוע או לפלוט אנרגיה אלקטרומגנטית בתדירויות המתאימות (או אורכי הגל המתאימים) להפרשי רמות האנרגיה של האטום. אוסף התדרים (או אורכי הגל) שאטום יסוד מסוים יכול לקלוט קרוי ספקטרום הבליעה של האטום, ואילו אוסף התדרים (או אורכי הגל) שאטום יסוד מסוים יכול לפלוט קרוי ספקטרום הפליטה של האטום. 

עברית

גזים אצילים (Noble Gases)

קבוצת יסודות כימיים המופיעים כגזים בתנאים סטנדרטיים. ששת הגזים האצילים הנמצאים בטבע הם: הליום (He), ניאון (Ne), ארגון (Ar), קריפטון (Kr), קסנון (Xe) והיסוד הרדיואקטיבי רדון (Rn). הקבוצה של 6 יסודות אלה מופיעה בטבלה המחזורית הכימית על שם מנדלייב בעמודה האחרונה. מבחינה כימית, הגזים האצילים יציבים מאוד וכמעט אינם משתתפים בריאקציות כימיות ומכאן שמם.

עברית

עמודים

Subscribe to Tnuda רסס (RSS)