SPONSOR GŁÓWNY

Energa

ORGANIZATOR

WP.pl

 

Plebiscyt "Świetlna stolica Polski" zakończony

Wkrótce ogłoszenie wyników

Zobacz galerie

 

Konkurs "Jaśnie galerie" zakończony

Wkrótce ogłoszenie wyników

Zobacz galerie finałową

Oświetlenie
Światło jakiego nie znacie. Technologia pozwala nam zobaczyć światło, którego nie dostrzega ludzkie oko

Źródło: shutterstock.com | 27.02.2017

Czy można zobaczyć temperaturę? Jak widzieć w ciemnościach? Po co reniferom zdolność widzenia w ultrafiolecie? Dzięki zdobyczom technologii możemy dzisiaj dostrzegać światło, którego nie widzą nasze oczy. Jak to możliwe?

Czego nie widzi ludzkie oko?

Świątecznie udekorowane miasta i rozświetlone fajerwerkami niebo w Sylwestra to świetna okazja do tego, by zwrócić uwagę na światło i zastanowić się, czym ono jest oraz co sprawia, że widzi je ludzkie oko.

Oko to wspaniały, a zarazem bardzo niedoskonały narząd. Wspaniały, bo pozwala nam spoglądać na otaczający nas świat, co chyba dla większości z nas jest cenną i pożądaną możliwością. Niedoskonałość ludzkiego narządu wzroku staje się jednak dobrze widoczna, gdy zastanowimy się, jak niewiele z tego, co nas otacza, jesteśmy w stanie dostrzec. Wszystko za sprawą tego, czym jest światło?

Podręcznikowa odpowiedź wskazuje, że jest to fala elektromagnetyczna, jak np. fale radiowe, mikrofale, promienie Rentgena czy promieniowanie gamma. Nauka zajmująca się badaniem światła – optyka – jako tzw. promieniowanie optyczne wyodrębnia podczerwień, ultrafiolet i światło widzialne, a w powszechnym rozumieniu światłem nazywamy tylko ten wycinek promieniowania elektromagnetycznego, który jest w stanie zarejestrować ludzkie oko.

Zostawmy jednak na boku naukowe definicje i zastanówmy się, co z tego dla nas wynika? Patrząc na piękne iluminacje miast, które rozświetlają ulice, parki i place w okresie świątecznym, warto mieć świadomość, że światło, które widzimy nie jest jedynym w naszym otoczeniu. Istnieje bowiem światło, którego nie dostrzegamy. Na szczęście dzięki ludzkiemu geniuszowi i rozwojowi technologii jesteśmy dziś w stanie dostrzec znacznie więcej, niż mogli zobaczyć nasi przodkowie.

- Piękne oświetlenie miast można też uwieczniać na zdjęciach. Warto wspomnieć, że aparat fotograficzny działa podobnie jak ludzkie oko. Gałka oczna posiada soczewkę, skupiając światło kieruje je w odpowiednie miejsce, czyli na siatkówkę, która jest odpowiednikiem matrycy CCD w aparacie. Jest to element światłoczuły. W tym miejscu światło jest przekształcane na impulsy elektryczne, które w ciele ludzkim trafiają do mózgu, a w aparacie do karty pamięci i procesora - mówi Tomasz Rożek, doktor fizyki i ambasador edukacyjnego programu „Planeta Energii”.

Jak widzieć w ciemnościach?

Jak w domowych warunkach dostrzec podczerwień? Nie potrzebujemy do tego żadnego wyspecjalizowanego sprzętu. Wystarczy to, z czego większość z nas korzysta na co dzień, czyli telefon z kamerą, co – na marginesie – świetnie pokazuje, jak zaawansowane urządzenia stały się naszymi nieodłącznymi gadżetami.

Do przeprowadzenia eksperymentu wystarczy pilot do telewizora (pod warunkiem, że do komunikacji wykorzystuje podczerwień, a nie np. Bluetooth). Wystarczy wcisnąć na nim jakiś przycisk i spojrzeć na diodę – nie powinniśmy zobaczyć niczego. Po chwili zróbmy to samo, ale spójrzmy na diodę przez kamerę w naszym smartfonie. Na ekranie telefonu powinniśmy zobaczyć, że – czego nie widać gołym okiem – dioda rozświetla się wraz z naciśnięciem przycisku na pilocie.

Innym, popularnym i powszechnie dostępnym urządzeniem, pozwalającym na obserwowanie świata w podczerwieni, są różnego rodzaju kamery czy popularne rejestratory samochodowe. Urządzenia, stosowane np. do nadzoru pustych mieszkań czy filmowania zdarzeń na drodze, są bardzo często wyposażone w diody podczerwieni.

Niewidzialne światło

Dlaczego właśnie podczerwień, a nie zwykłe diody LED, znane nam choćby z latarek czy świątecznych iluminacji, które możemy podziwiać w miastach na przełomie roku ? Odpowiedź jest prosta – oświetlając okolice podczerwienią, widzimy, nie będąc widzianymi, a przy tym nie oślepiamy otoczenia. W praktyce oznacza to, że dzięki kamerze z diodami podczerwieni jesteśmy w stanie np. czuwać nad śpiącym w pokoju obok dzieckiem, nie budząc go włączaniem widzialnego światła.

Podczerwień w połączeniu z odpowiednimi urządzeniami, jak choćby smartfony, daje nam wyjątkową zdolność widzenia w ciemnościach. Sama podczerwień to jednak nie wszystko. W naszym zasięgu znajduje się bowiem coś jeszcze ciekawszego – termowizja.

Zobaczyć temperaturę

Przed długie dziesięciolecia termowizory, czyli sprzęt pozwalający na obrazowanie temperatury (temperaturowe promieniowanie podczerwieni), były skomplikowane i drogie, jednak rozwój technologii sprawił, że obecnie znajdują się w zasięgu każdego z nas. Specjaliści wykorzystują je np. do sprawdzania, czy z budynków nie ucieka zbyt wiele ciepła, jednak kamery termowizyjne są już na tyle małe i tanie, że na rynku pojawiły się pierwsze modele smartfonów, wyposażonych w takie urządzenia.

Dzięki nim jesteśmy w stanie sprawdzić na odległość, czy ktoś przed chwilą siedział na danym miejscu, czy korzystał z komputera albo czy sinik samochodu był przed chwilą uruchomiony.

Warto przy tym zwrócić uwagę na dość częste mylenie podczerwieni i termowizji. Choć oba terminy dotyczą podobnych kwestii, to jest między nimi istotna różnica: w przypadku termowizji mówimy o dostrzeganiu obiektów emitujących promieniowanie cieplne. W przypadku podczerwieni dostrzegamy to, od czego odbiła się wiązka światła podczerwonego. Dlatego właśnie termowizja bywa przydatna nie tylko do oceniania jakości wykonania budynków, ale również np. do nadzoru, pozwalając wykryć ludzi ukrytych w zaroślach czy zamaskowane pojazdy z uruchomionymi silnikami.

Zabija bakterie i chroni przed fałszerzami

Po drugiej stronie światła widzialnego znajduje się ultrafiolet, nazywany również nadfioletem lub promieniowaniem UV. Niektóre zwierzęta, jak np. renifery, są w stanie go dostrzec, co przydaje się w warunkach arktycznych do łatwiejszego odnajdywania pożywienia i unikania drapieżników. Ludzie, a przynajmniej większość z nich, ultrafioletu jednak nie widzi. Dlaczego większość, a nie wszyscy?

Wynika to z faktu, że fotoreceptory w ludzkim oku są wrażliwe na pewien zakres ultrafioletu. Nie widzimy go, ponieważ światło nadfioletowe jest blokowane przez prawidłowo wykształconą soczewkę. Niektóre uszkodzenia czy schorzenia narządu wzroku mogą jednak w pewnym stopniu uwrażliwić ludzkie oko na ultrafiolet, czego przykładem jest choćby słynny malarz impresjonista, Claude Monet, który po operacji zaćmy najprawdopodobniej widział również część światła ultrafioletowego.

Jakie praktyczne znaczenie ma dla nas ultrafiolet i jak – mając zdrowe oczy – dostrzec go w działaniu? Na co dzień wykorzystujemy promieniowanie ultrafioletowe choćby do opalania – to właśnie promieniowaniu UV zawdzięczamy piękną, choć niezalecaną przez lekarzy opaleniznę. Ultrafiolet ma również działanie bakteriobójcze, dzięki czemu bywa wykorzystywany do dezynfekcji. Istnieją nawet domowe promienniki ultrafioletu, pozwalające na oczyszczenie z bakterii np. klawiatury naszego laptopa.

Ciekawą cechą ultrafioletu jest wywoływanie przez niego fluorescencji wielu substancji chemicznych – niektóre z nich w świetle ultrafioletowym zaczynają wyraźnie świecić. Wykorzystanie tego zjawiska obserwujemy nieraz w sklepach, gdzie osoby obsługujące kasę zbliżają banknoty do lamp ultrafioletowych, aby potwierdzić ich oryginalność. Innym sposobem na wykorzystanie ultrafioletu, który większość z nas obserwuje głównie na filmach, jest np. oświetlenie nim miejsca zbrodni, dzięki czemu najmniejsze nawet krople krwi stają się widoczne, podobnie jak jej niezbyt dokładnie usunięte ślady.

Poleć ten artykuł znajomym