סוגי אור מלאכותי

תקציר

סוגי אור מלאכותי

אור מלאכותי הוא צורה של אנרגיה נראית שנוצרת על ידי בני אדם כדי להאיר חללים חשוכים, לעבוד בלילה או לשלוח אותות. בניגוד לאור השמש, שהוא טבעי, אור מלאכותי מגיע ממקורות כמו נורות ליבון, צינורות פלורסנט, נוריות LED ולייזרים. כל אחד מהסוגים הללו פועל בדרכים שונות ומשתמש באנרגיה באופן שונה. מדענים ומהנדסים מתכננים את האורות האלה על ידי הבנת האופן שבו גלי אור מתנהגים, כיצד משתמשים באנרגיה ואילו חומרים פולטים אור בצורה הטובה ביותר. למידה על אור מלאכותי מסייעת לנו להבין כיצד ניתן לייצר אור ולשלוט בו בדרכים שימושיות.

פרקטיקות מדע והנדסה (SEP): פיתוח ושימוש במודלים

כדי לחקור אור מלאכותי, מדענים ומהנדסים יוצרים מודלים כדי להראות כיצד סוגים שונים של אורות מייצרים אנרגיה ומה הופך אותם לייחודיים. מודל עשוי להראות כיצד נורית LED משתמשת באלקטרונים הנעים דרך חומר כדי ליצור אור, או כיצד גז בתוך נורת פלורסנט זוהר כאשר חשמל עובר דרכה. המודלים האלה עוזרים לנו לחזות איזה סוג אור יהיה הבהיר ביותר, החסכוני ביותר באנרגיה או יחזיק מעמד הכי הרבה זמן. בבית הספר אתם יכולים ליצור מודלים פשוטים כדי להראות כיצד מקורות אור פועלים וכיצד חשמל הופך לאור נראה.

רעיונות לפעילות:

• יצירת מודל נורה - בנה מודלים המציגים את החלקים הפנימיים של נורת ליבון, פלורסנט ו-LED ומסבירים כיצד כל סוג מייצר אור.
  
• פוסטר יעילות אנרגטית - צור תמונה חזותית המשווה כמה אנרגיה כל סוג של אור מלאכותי צורך ומה המשמעות של זה לשימוש יומיומי.

מושגים רוחביים (CCC): מבנה ותפקוד

אורות מלאכותיים פועלים בגלל המבנה שלהם. בתוך נורה, האופן שבו חוטים, גזים וחומרים אחרים מסודרים מאפשר לה להפיץ אור כאשר החשמל זורם דרכה. החומרים נבחרים על סמך מה שהם צריכים לעשות - חלקם זוהרים כאשר הם מחוממים, אחרים זוהרים כאשר הם מופעלים על ידי חשמל. צורת הנורה או הלד משפיעה גם על אופן התפשטות האור לחדר. על ידי תכנון המבנה הנכון, מהנדסים יכולים ליצור אורות קטנים, בהירים, עמידים לאורך זמן או אפילו צבעוניים.

דוגמאות:

• מבנה: חוט דק (נימה) בנורת ליבון מתחמם עד שהוא זוהר.
  פונקציה: הוא מייצר אור חם ויציב אך צורך אנרגיה רבה.
  
• מבנה: שכבה של חומר מיוחד בנורת LED ממירה זרם חשמלי לאור.
  פונקציה: הוא מייצר אור בהיר ביעילות ומחזיק מעמד זמן רב.
  
• מבנה: צינורות פלורסנט מכילים גז וציפוי שנדלק כאשר החשמל עובר דרכו.
  פונקציה: זה יוצר אור רחב וקריר שעובד היטב בשטחים גדולים.

פרוטוקול

החדר נדלק מיד כשאתה לוחץ על המתג. זה אור מלאכותי בפעולה.

אור מלאכותי מיוצר על ידי מכשירים כמו נורות, המשתמשים בחשמל כדי ליצור אור נראה.

דוגמה אחת היא נורת ליבון, שבה חוט זעיר מתחמם מאוד וזוהר כדי להפיץ אור.

ואז יש אור פלורסנט, שמשתמש בגז ובציפוי מיוחד כדי להמיר חשמל לאור עם פחות חום.

אורות ניאון, הנראים לעתים קרובות בשלטים צבעוניים, זוהרים כאשר חשמל עובר דרך גזים כמו ניאון או ארגון.

פנסי אדים, כמו אלה המשמשים בפנסי רחוב או בחניונים, פולטים צבעים עזים כאשר חשמל מחמם גזים כמו נתרן או כספית.

נורות לד הן החסכוניות ביותר באנרגיה. הם משתמשים במוליכים למחצה זעירים כדי לייצר אור עם חום מינימלי.

סוגים שונים של נורות משמשים למטרות שונות על סמך הבהירות, הצבע והיעילות שלהן.

כל אחד מהאורות הללו עוזר לנו לראות ולחיות בבטחה כשהשמש שוקעת.

מנורות זוהרות ועד שלטי ניאון מהבהבים, אור מלאכותי מאיר את חיינו מדי לילה.