Pojęcie energii występuje powszechnie prawie w każdej dziedzinie wiedzy, m. in. w fizyce, chemii, biologii, medycynie. Świat, w którym żyjemy, jest pełen energii różnego rodzaju, np. światła, ciepła czy elektryczności. Większość energii pochodzi od Słońca, które pozwala nam widzieć, co nas otacza, dostarcza światła niezbędnego do wzrostu roślin, a także potrzebnego ciepła. Człowiek dysponuje własną energią, którą wykorzystuje do wykonywania pracy oraz ruchu. Jednak do życia potrzebujemy również energii zawartej w paliwach, takich jak ropa naftowa, gaz ziemny czy węgiel.
Mimo dobroczynnego wpływu światła słonecznego człowiek zmuszony był poszukiwać innych źródeł światła, dostępnych także wtedy, kiedy ilość światła słonecznego jest niewystarczająca. Można przypuszczać, że kilkaset tysięcy lat przed naszą erą od przypadkowego uderzenia pioruna w drzewo lub wybuchu wulkanu rozpoczęły się poszukiwania innych niż Słońce źródeł światła.
Światło jest emitowane przez dane źródło dzięki zastosowaniu odpowiednich substancji chemicznych i po wykonaniu niezbędnych czynności. Przykładowo, zapałka po otarciu o pudełko pokryte fosforem czerwonym zapala się, dając światło. Potarcie zapałki o bok opakowania powoduje wzrost temperatury do około 200 stopni C i zapalenie się główki powleczonej łatwopalną masą, składającą się głównie z chloranu potasu, siarczku antymonu i siarki, a następnie zapalenie się drewniaka. W przypadku świecy – w wysokiej temperaturze blisko płomienia – parafina lub stearyna rozkładają się na produkty gazowe, a powstałe opary spalają się w płomieniu, wytwarzając światło i ciepło. Lampy gazowe emitują światło przez spalanie gazu, a naftowe – przez spalanie nafty.
Istnieją jednak inne źródła światła, na przykład żarówka. Jest to urządzenie, w którym włókno żarowe rozżarza się pod wpływem przepływającego prądu elektrycznego i świeci. Do chwili opatentowania żarówki przez Thomasa Edisona w 1878 roku przez kilkadziesiąt lat poszukiwano najlepszego materiału do produkcji żarnika. Dopiero zespół badawczy pod jego kierunkiem skonstruował żarówkę z włóknem węglowym.
Z upływem lat zaczęto stosować inne materiały do jej produkcji. Były to włókna z osmu lub wolframu, a bańkę szklaną wypełniano argonem lub kryptonem. Około 1930 roku do produkcji żarówki wprowadzono argon oraz stosowany do dziś dwuskrętny wolframowy żarn Przepływający przez włókno wolframowe prąd elektryczny sprawia, że uzyskane światło przypomina światło słoneczne.
Jarzeniówki mają najczęściej kształt rury, która jest pokryta od środka substancją luminescencyjną i wypełniona parami rtęci i argonu. Źródłem świecenia jest w nich promieniowanie widzialne emitowane przez warstwę luminoforu pokrywającego wewnętrzną powierzchnię rury. Wyładowania między elektrodami wolframowymi wytwarzają głównie niewidzialne promieniowanie ultrafioletowe. Dobierając odpowiedni rodzaj luminoforu, można uzyskać promieniowanie widzialne o pożądanej barwie światła.
Zamiast systematycznie wycofywanych żarówek tradycyjnych coraz częściej używa się tzw. żarówek energooszczędnych. Są to również świetlówki, które emitują światło w oparach rtęci i ni wydzielają przy tym dodatkowego ciepła, a zużywają 80 % mniej energii elektrycznej niż żarówka o porównywalnej barwie i ilości światła.
Innym ważnym źródłem energii świetlnej jest laser. Stosuje się go m. in. w przemyśle metalurgicznym, technologii wojskowej, medycynie, telekomunikacji, geodezji, budownictwie, poligrafii. Światła lasera stosuje się w celach oświetleniowych, mimo że jest ono emitowane podobnie jak w zwykłych żarówkach. Istnieje jednak różnica w działaniu żarówki i lasera – w żarówce każdy atom emituje światło niezależnie od pozostałych. Natomiast w laserze wszystkie atomy emitują świtało w sposób skorelowany ze sobą. Dzięki temu światło lasera ma odmienne właściwości w porównaniu z tradycyjnymi źródłami światła.
Prace nad źródłami światła ciągle ewoluują w celu uzyskania bielszego światła i większej wydajności świetlnej. Obecnie oprócz tradycyjnych żarówek stosuje się np. żarówki próżniowe, gazowane i halogenowe.
Komentarze (