Energía Lumínica
Definición
El lumen es la unidad de estudio de la energía luminosa que determina la energía luminosa a lo largo del tiempo, así como la sensibilidad variable del ojo a las ondas de luz. La energía de la luz se mueve a través de las ondas y a la velocidad de la luz, por lo que no puede ser almacenada.
El sol es la principal fuente de luz que existe y transmite una cantidad significativa de energía luminosa capaz de mantener el desarrollo de la vida en el planeta Tierra. Sin embargo, existen otras fuentes de energía lumínica, como el fuego o los rayos láser.
Las ondas electromagnéticas emitidas por la energía de la luz son detectadas por la dirección de la visita; sin embargo, hay ondas ultravioletas, que no son visibles y también transmiten energía, pero que son perjudiciales para la salud de los seres vivos.
Ejemplos de energía lumínica
La energía de la luz está presente en muchas de las actividades que la gente realiza diariamente, por ejemplo, cuando encendemos la televisión para ver un programa en particular, podemos hacerlo gracias a las ondas de luz transmitidas por el dispositivo, que son percibidas por el ojo y nos emiten una imagen. Como en este ejemplo, hay muchos otros.
- La energía luminosa generada por las lámparas es el resultado de la transformación de la energía eléctrica en energía luminosa, que se utiliza para iluminar espacios oscuros o mal iluminados.
- La energía emitida por el sol es utilizada por las plantas y transformada en energía química para llevar a cabo el proceso de fotosíntesis.
- Una vela encendida genera luz a través de una llama de fuego con la que se puede iluminar un espacio oscuro.
- Una bombilla transmite energía luminosa a través de un proceso de energía eléctrica, que a su vez produce energía térmica, generando calor.
- Las linternas que usan baterías también transmiten la energía de la luz a través de un proceso químico que genera electricidad y luz.
Tipos de energía lumínica
Existen dos tipos de energía luminosa
Energía de la luz natural:
Es aquello que es transmitido por el sol.
Energía de luz artificial:
Se genera por el uso o aplicación de otras energías, por ejemplo, la energía eléctrica, a través de la cual las lámparas pueden generar energía lumínica.
Ventajas de la energía lumínica
- La energía luminosa que proviene del sol es gratuita y su fuente de energía es inagotable.
- La energía luminosa que proviene del sol no es contaminante.
- Se han generado varias técnicas para producir energía eléctrica a través de la energía lumínica generada por la luz solar.
- La vida vegetal y animal en la Tierra se da en gran porcentaje gracias a los efectos positivos que la energía luminosa del sol genera en el ciclo vital.
A través de la energía luminosa se pueden realizar diversas actividades de la vida cotidiana mediante el uso de diversos artefactos que generan luz en la oscuridad o transmiten imágenes o contenidos como ordenadores o teléfonos móviles.
Desventajas de la energía lumínica
- Para aprovechar la energía luminosa generada por el sol a gran escala, es necesario invertir grandes cantidades de dinero para fabricar paneles solares que absorban la energía solar.
- Se deben utilizar grandes extensiones de terreno para colocar paneles solares.
- La radiación solar varía según las estaciones.
- Dependiendo de la ubicación geográfica de un lugar, se puede obtener más o menos cantidad de energía lumínica a través de los rayos del sol.
- La energía de la luz artificial depende de otras fuentes de energía, como la electricidad.
Fuentes para la obtención de energía lumínica
Existen diferentes fuentes de energía lumínica que pueden interactuar entre sí para generar luz.
Las fuentes de energía renovables, como la energía solar, hidroeléctrica, eólica, geotérmica y de biomasa, son capaces de producir energía ligera a medida que se aplican y transforman sus capacidades energéticas. Sin embargo, la aplicación de estas fuentes de energía aún presenta altos costos económicos, por lo que, aunque cada día se utilizan más, no todo el mundo puede permitirse el lujo de utilizar estas fuentes de energía.
Por otro lado, las fuentes de energía no renovables que pueden generar energía ligera cubren el mayor porcentaje de la demanda de energía humana, y su aplicación es más económica que las fuentes de energía renovables. Sin embargo, estas fuentes de energía son contaminantes y afectan directamente la calidad de vida de todos los seres vivos. Estas energías se derivan del carbón, el gas, el petróleo y el uranio.
Propiedades de la energía de la luz
Refracción:
La refracción se refiere al cambio en el movimiento de la luz cuando el medio en el que se mueve cambia. La energía de la luz puede moverse a través de diferentes medios, como el aire, el agua e incluso el vacío, variando su velocidad en cada uno de estos medios. Esta propiedad se puede observar a través del ojo humano y explica muchos fenómenos cotidianos, como el parpadeo de las estrellas. En el universo, la luz viaja en un vacío, así que cuando entra en la atmósfera de la Tierra, cambia los promedios. En este cambio, las ondas de luz cambian de velocidad y se refractan, por lo que se produce el parpadeo observado de la tierra.
Reflexión:
La reflexión se refiere al cambio en la dirección de las ondas de luz cuando chocan con un objeto y rebotan. Esta propiedad es muy importante, porque gracias a la reflexión de la luz es posible observar aquellos objetos que no tienen su propia luz. Esta propiedad se puede comprobar diariamente, por ejemplo, apagando la lámpara de una habitación. Todos los objetos ya no son visibles porque la luz deja de reflejarse en ellos.
Difracción:
La difracción se refiere al cambio de dirección de las ondas de luz cuando se encuentran con un obstáculo o cuando pasan a través de una rendija. También se presentan en las ondas sonoras o en los fluidos. Esta propiedad se aplica al funcionamiento de los objetivos de la cámara. Ondas de luz entran a través de un pequeño agujero y la propiedad de difracción hace que se propaguen dentro de la cámara.
Interferencia:
La interferencia ocurre cuando dos o más ondas coinciden y sus efectos se suman. Estos efectos pueden ser constructivos o destructivos según el punto de la ola en el que se encuentren. La interferencia constructiva ocurre cuando las ondas de luz están en los puntos donde las dos crestas coinciden, por lo que las frecuencias de onda se suman. Por otro lado, la interferencia destructiva se produce cuando un valle coincide con una cresta. En este caso, las amplitudes se restan y pueden desaparecer por completo.
Importancia de la energía luminosa
De acuerdo con los desarrollos de los diferentes procesos (naturales y artificiales), la energía lumínica utiliza su papel fundamental de la siguiente manera:
Fotosíntesis:
La fotosíntesis es una de las funciones más importantes que cumple la energía de la luz en la naturaleza. En este proceso, las plantas transforman la energía del sol en alimento para las plantas y, a su vez, producen el oxígeno que da vida a otros seres vivos. Por otro lado, la luz es una fuente importante de vitaminas para los seres humanos. Gracias a la energía de la luz, se produce la fotobiogénesis, un proceso en el que se genera la vitamina D, necesaria para el desarrollo de los huesos humanos.
Visión:
Los organismos vivos pueden ver objetos a su alrededor gracias a sus ojos, pero los ojos trabajan gracias a la luz. Las ondas de luz estimulan a los ojos a percibir imágenes cuando la luz los golpea y la información es enviada al cerebro. Por lo tanto, la energía de la luz es fundamental en la visión del ser humano y de todos los animales vivos.
Colores:
Los colores percibidos por los ojos también son posibles gracias a la energía de la luz. La luz está hecha de diferentes espectros y cada uno de ellos puede ser percibido a través de un color diferente. La mezcla de todos los colores del espectro produce luz blanca, y a su vez la luz blanca se divide en todos los colores del espectro a través del fenómeno de la dispersión. Este es un fenómeno que se puede observar diariamente en el arco iris. Esto ocurre cuando la luz blanca se dispersa a través de pequeñas gotas de agua presentes en el aire después de la lluvia.
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