W STRONĘ SWIATŁA…

CO TO JEST ŚWIATŁO?

Potocznie nazywa się tak widzialną część promieniowania elektromagnetycznego,

czyli promieniowanie widzialne odbierane przez siatkówkę oka ludzkiego np. w

określeniu światłocień. Ultrafiolet i podczerwień można obserwować i mierzyć

korzystając z podobnego zestawu przyrządów, a wyniki tych badań można opracowywać korzystając z tych samych praw fizyki (doświadczalne i teoretyczne).

HISTORIA SWIATŁA

Przez długi czas Słońce było jedynym źródłem światła dla całej rasy ludzkiej.

Następnie, około 300.000 lat temu, prehistoryczny człowiek odkrył ogień jako źródło ciepła i światła.

Ogniska, a później sosnowe pochodnie, lampy olejowe i łojowe - przyniosły światło i życie w jaskiniach, gdzie

promienie słońca nigdy nie docierały.

SŁOŃCEGwiazda centralna Układu Słonecznego, wokół której

krąży Ziemia, inne planety tego układu i planety karłowate oraz małe ciała Układu Słonecznego. Słońce

to najjaśniejszy obiekt na niebie i główne źródło energii docierającej do Ziemi.

SŁOŃCE W LICZBACH

Słońce jest oddalone od Ziemi o około 150 mln km, leży w Ramieniu Oriona w galaktyce Drogi Mlecznej, 26

tys. lat świetlnych od jej środka i około 26 lat świetlnych od płaszczyzny równika Galaktyki. Okrąża centrum Drogi Mlecznej z prędkością ok. 220-260 km/s w czasie ok. 226 mln lat, co daje ponad 20 obiegów w ciągu dotychczasowej historii gwiazdy. I

dwa obiegi od powstania życia na Ziemi.

Dowody na istnienie ozdobnych i funkcjonalnych lamp wytwarzających cenne światło za pomocą płomienia

sięga bardzo wczesnych czasów. Lampy zasilane płynnymi substancjami były używane od tysięcy lat.

Przełomowym wydarzeniem było wynalezienie w 1783 roku okrągłego palnika przez Aimé Argand.

Wiek oświetlenia elektrycznego rozpoczął się w roku 1879 roku, w którym to Thomas Edison Alva wynalazł znaną nam do dzisiaj żarówkę. Edison wyprodukował pierwszy egzemplarz żarówki, chociaż wcześniej bo w 1854 r projekt żarówki opracował również niemiecki

zegarmistrz Johann Heinrich Goebel. Światło żarówki z włóknem wolframowym weszło na rynek. Niedługo

potem został ono dołączone do pierwszych lamp wyładowczych.

PRZYKŁADY SZTUCZNYCH I NATURALNYCH

ŹRÓDEŁ ŚWIATŁA

ŚWIECZKI, ZAPAŁKI ORAZ OGNISKO

SŁOŃCE I BŁYSKAWICE

GWIAZDY

ŚWIETLIKI I RYBY GŁĘBINOWE

LASERY I ŻARÓWKI

LAMPY NAFTOWE I ELEKTRYCZNE

ŚWIATŁOWÓD

Dowolna struktura zamknięta zdolna prowadzić światło na odległości od ułamków milimetra

do setek kilometrów. Struktury światłowodowe wykorzystywane są w telekomunikacji, technice

laserowej, czujnikach, medycynie, dla celów oświetleniowych.

KLASYFIKACJA ŚWIATŁOWODÓW

Światłowody mogą być klasyfikowane ze względu na ich geometrię (planarne, paskowe lub włókniste),

strukturę modową (jednomodowe, wielomodowe), rozkład współczynnika załamania (skokowe i

gradientowe) i rodzaj stosowanego materiału (szklane, plastikowe, półprzewodnikowe).

ŚWIATŁOWÓD WARSTWOWY

Najprostszy światłowód warstwowy składa się z trzech warstw, z których środkowa ma wyższy współczynnik

załamania, niż warstwy zewnętrzne. Światło jest uwięzione w tej warstwie na skutek całkowitego

wewnętrznego odbicia, o ile kierunki rozchodzenia się promieni tworzą z płaszczyzną warstwy kąty

mniejsze od kąta granicznego.

ŚWIATŁOWÓD PASKOWY

Światłowód paskowy powstaje, kiedy propagacja wiązki w warstwie zostaje ograniczona w dwóch kierunkach.

Światłowody paskowe są wykorzystywane w układach fotoniki zintegrowanej i w laserach półprzewodnikowych. W układach fotoniki

zintegrowanej służą do prowadzenia światła.

ŚWIATŁOWÓD WŁÓKNISTY

Światłowód włóknisty to zazwyczaj falowód dielektryczny o przekroju

kołowym, otoczony przez płaszcz z innego materiału dielektrycznego o mniejszym współczynniku

załamania. Włókna światłowodowe wykonywane są najczęściej ze szkła krzemionkowego.

LASERY

Urządzenie emitujące promieniowanie elektromagnetyczne z zakresu światła

widzialnego, ultrafioletu lub podczerwieni, wykorzystujące zjawisko emisji wymuszonej.

Zasadniczymi częściami lasera są: ośrodek czynny, rezonator optyczny, układ pompujący. Układ

pompujący dostarcza energię do ośrodka czynnego, w ośrodku czynnym w odpowiednich warunkach

zachodzi akcja laserowa, a układ optyczny umożliwia wybranie odpowiednich fotonów.

FOTOOGNIWA

Element półprzewodnikowy, w którym następuje przemiana (konwersja) energii promieniowania słonecznego (światła) w energię elektryczną w

wyniku zjawiska fotowoltaicznego, czyli poprzez wykorzystanie półprzewodnikowego złącza typu p-n.

Wykonali:Maciej Wasiak

Szymon WaszkiewiczArtur Frączek

Opiekun:Krzysztof Gutowski

KONIEC