A quale lunghezza d' onda l' occhio umano diventa significativamente meno sensibile alla luce?
doc-7960
L' insorgenza dell' infrarosso è definita (secondo standard diversi) a vari valori generalmente compresi tra 700 nm e 800 nm, ma il confine tra la luce visibile e quella infrarossa non è definito con precisione. L' occhio umano è notevolmente meno sensibile alla luce al di sopra della lunghezza d' onda di 700 nm, così lunghe lunghezze d' onda rendono insignificanti i contributi alle scene illuminate da sorgenti luminose comuni. Tuttavia, una luce vicino all' infrarosso particolarmente intensa (ad es. da laser IR, sorgenti LED IR o da luce diurna brillante con la luce visibile rimossa dai gel colorati) può essere rilevata fino a circa 780 nm e viene percepita come luce rossa. Fonti che forniscono lunghezze d' onda fino a 1050 nm possono essere viste come una luce rossa spenta in sorgenti intense, causando qualche difficoltà nell' illuminazione quasi-IR di scene al buio (di solito questo problema pratico è risolto da illuminazione indiretta).
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doc-7845
L' efficacia luminosa di una sorgente luminosa può essere definita in due modi. L' efficacia luminosa radiante (LER) è il rapporto tra il flusso luminoso visibile emesso (il flusso luminoso) e la potenza totale irradiata su tutte le lunghezze d' onda. L' efficacia luminosa della sorgente luminosa (LES) è il rapporto tra il flusso luminoso visibile emesso (il flusso luminoso) e la potenza totale assorbita dalla sorgente, come una lampada. La luce visibile viene misurata in lumen, unità definita in parte dalla diversa sensibilità dell' occhio umano alle diverse lunghezze d' onda della luce. Non tutte le lunghezze d' onda dell' energia elettromagnetica visibile sono ugualmente efficaci nello stimolare l' occhio umano; l' efficacia luminosa dell' energia radiante (LER) è una misura di come la distribuzione dell' energia corrisponda alla percezione dell' occhio. Le unità di efficienza luminosa sono "lumens per watt" (lpw). Il massimo LER possibile è di 683 lm/W per luce verde monocromatica a 555 nanometri di lunghezza d' onda, la sensibilità di picco dell' occhio umano.
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doc-7846
Lo spettro emesso da un radiatore a corpo nero alle temperature delle lampadine ad incandescenza non corrisponde alle caratteristiche di sensibilità dell' occhio umano; la luce emessa non appare bianca, e la maggior parte di essa non rientra nella gamma di lunghezze d' onda a cui l' occhio è più sensibile. I filamenti di tungsteno irradiano per lo più radiazione infrarossa a temperature dove rimangono solidi - sotto i 3.695 K (3.422 °C; 6.191 °F). Donald L. Klipstein spiega così:"Un radiatore termico ideale produce la luce visibile in modo ottimale a temperature intorno ai 6.300 °C (6.600 K; 11.400 °F). Anche a questa temperatura elevata, molta radiazione è infrarossa o ultravioletta, e l' efficacia luminosa teorica (LER) è di 95 lumen per watt". Nessun materiale noto può essere utilizzato come filamento a questa temperatura ideale, che è più calda della superficie del sole.
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doc-6799
Il verde è comune in natura, in quanto molte piante sono verdi a causa di un complesso chimico complesso noto come clorofilla, che è coinvolto nella fotosintesi. La clorofilla assorbe le lunghezze d' onda della luce (rossa) e le lunghezze d' onda corte della luce (blu) in modo molto più efficiente rispetto alle lunghezze d' onda che appaiono verdi all' occhio umano, per cui la luce riflessa dalle piante si arricchisce di verde. La clorofilla assorbe male la luce verde perché è nata in organismi che vivono negli oceani dove gli alobatteri viola stavano già sfruttando la fotosintesi. Il loro colore viola è sorto perché hanno estratto energia nella parte verde dello spettro utilizzando batterorhodopsin. I nuovi organismi che in seguito sono venuti a dominare l' estrazione della luce sono stati selezionati per sfruttare quelle porzioni dello spettro non utilizzate dagli alobatteri.
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doc-13592
Come un raggio di luce solare bianca viaggia attraverso l' atmosfera fino all' occhio, alcuni dei colori sono sparsi fuori dal fascio da molecole d' aria e particelle aerodisperse a causa della diffusione Rayleigh, cambiando il colore finale del fascio che si vede. Colori con lunghezza d' onda più corta, come il blu e il verde, si diffondono più fortemente e vengono rimossi dalla luce che finalmente raggiunge l' occhio. All' alba e al tramonto, quando il percorso della luce del sole attraverso l' atmosfera fino all' occhio è più lungo, i componenti blu e verde sono rimossi quasi completamente, lasciando la lunghezza d' onda più lunga arancione e luce rossa. Il resto della luce solare rossastra può anche essere disseminata da goccioline di nubi e altre particelle relativamente grandi, che danno al cielo sopra l' orizzonte il suo bagliore rosso.
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doc-7969
Il vicino infrarosso è la regione più vicina in lunghezza d' onda alla radiazione rilevabile dall' occhio umano, il medio e il lontano infrarosso sono progressivamente più lontani dallo spettro visibile. Altre definizioni seguono diversi meccanismi fisici (picchi di emissione, bande vs., assorbimento d' acqua) e le più recenti ragioni tecniche (i comuni rivelatori di silicio sono sensibili a circa 1.050 nm, mentre la sensibilità di InGaAs inizia a circa 950 nm e termina tra 1.700 e 2.600 nm, a seconda della specifica configurazione). Purtroppo, le norme internazionali per queste specifiche non sono attualmente disponibili. Vicino infrarosso.
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doc-9176
Le perdite di efficienza dei LED basate sul fosforo sono dovute alle perdite di calore dovute allo spostamento degli Stokes e ad altri problemi di degradazione legati al fosforo. La loro efficacia luminosa rispetto ai LED normali dipende dalla distribuzione spettrale della luce risultante e dalla lunghezza d' onda originale del LED stesso. Ad esempio, l' efficacia luminosa di un tipico LED bianco a base di fosforo giallo YAG varia da 3 a 5 volte l' efficacia luminosa del LED blu originale a causa della maggiore sensibilità dell' occhio umano al giallo che al blu (come modellato nella funzione di luminosità). Grazie alla semplicità di fabbricazione, il metodo al fosforo è ancora il metodo più popolare per produrre LED bianchi ad alta intensità. La progettazione e la produzione di una sorgente luminosa o di un apparecchio di illuminazione che utilizza un emettitore monocromatico con conversione del fosforo è più semplice e meno costosa di un complesso sistema RGB, e la maggior parte dei LED bianchi ad alta intensità attualmente presenti sul mercato sono fabbricati con conversione della luce fosforosa.
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doc-9221
L' unità SI di illuminamento e di emissione luminosa, essendo la potenza luminosa per area, viene misurata in Lux. Viene utilizzato nella fotometria come misura dell' intensità, percepita dall' occhio umano, della luce che colpisce o attraversa una superficie. È analogo all' unità radiometrica watt per metro quadrato, ma con la potenza ad ogni lunghezza d' onda ponderata in base alla funzione di luminosità, un modello standardizzato di percezione della luminosità visiva umana. In inglese,"lux" viene utilizzato sia al singolare che al plurale.
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doc-12308
Allo stesso modo, la piccolezza della costante Planck riflette il fatto che gli oggetti e i sistemi quotidiani sono costituiti da un gran numero di particelle. Ad esempio, la luce verde con una lunghezza d' onda di 555 nanometri (la lunghezza d' onda approssimativa alla quale gli occhi umani sono più sensibili) ha una frequenza di 701454000000000000000?540 THz (701454000000000000000?540×1012 Hz). Ogni fotone ha un' energia E = hf = 69813580000000000000000?3,58×10-19 J. Si tratta di una quantità molto piccola di energia in termini di esperienza quotidiana, ma l' esperienza quotidiana non riguarda i fotoni individuali più che i singoli atomi o molecole. Una quantità di luce compatibile con l' esperienza quotidiana è l' energia di una mole di fotoni; la sua energia può essere calcolata moltiplicando l' energia del fotone per la costante Avogadro, NA 70236022000000000000000?6.022×1023 mol-1? Il risultato è che la luce verde della lunghezza d' onda 555 nm ha un' energia di 70052160000000000000000000000?216 kJ/mol, un' energia tipica della vita quotidiana. particelle.
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doc-9172
Con nitruri contenenti alluminio, molto spesso AlGaN e AlGaInN, è possibile ottenere lunghezze d' onda ancora più corte. I LED ultravioletti in una gamma di lunghezze d' onda stanno diventando disponibili sul mercato. Gli emettitori quasi-UV a lunghezze d' onda intorno ai 375-395 nm sono già a buon mercato e spesso si incontrano, ad esempio, come sostituti di lampade a luce nera per l' ispezione di filigrane UV anticontraffazione in alcuni documenti e valute cartacee. I diodi a lunghezza d' onda più corta, pur essendo molto più costosi, sono disponibili in commercio per lunghezze d' onda fino a 240 nm. Poiché la fotosensibilità dei microrganismi corrisponde approssimativamente allo spettro di assorbimento del DNA, con un picco a circa 260 nm, si prevede che i dispositivi di disinfezione e sterilizzazione prevedano un' emissione di LED UV a 250-270 nm. Recenti ricerche hanno dimostrato che i LED UVA disponibili in commercio (365 nm) sono già efficaci dispositivi di disinfezione e sterilizzazione. Le lunghezze d' onda UV-C sono state ottenute in laboratorio utilizzando nitruro di alluminio (210 nm), nitruro di boro (215 nm) e diamante (235 nm).
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doc-6794
I laser che emettono nella parte verde dello spettro sono ampiamente disponibili per il grande pubblico in un' ampia gamma di potenze di uscita. I puntatori laser verdi a 532 nm (563,5 THz) sono relativamente economici rispetto ad altre lunghezze d' onda della stessa potenza, e sono molto popolari a causa della loro buona qualità del fascio e luminosità apparente molto elevata. I laser verdi più comuni utilizzano la tecnologia a diodi a stato solido pompato (DPSS) per creare la luce verde. Un diodo laser infrarosso a 808 nm viene utilizzato per pompare un cristallo di ossido di ittrio vanadio drogato con neodimio (Nd: YVO4) o di granato di alluminio all' ittrio drogato con neodimio (Nd: YAG) e indurlo a emettere 281,76 THz (1064 nm). Questa luce infrarossa più profonda viene poi fatta passare attraverso un altro cristallo contenente potassio, titanio e fosforo (KTP), le cui proprietà non lineari generano luce ad una frequenza doppia di quella del fascio incidente (563,5 THz); in questo caso corrispondente alla lunghezza d' onda di 532 nm ("verde"). Altre lunghezze d' onda verdi sono disponibili anche utilizzando la tecnologia DPSS che va da 501 nm a 543 nm. Le lunghezze d' onda verdi sono disponibili anche nei laser a gas, tra cui il laser elio-neon (543 nm), il laser agli ioni di Argon (514 nm) e il laser agli ioni di Krypton (521 nm e 531 nm), nonché nei laser a colorante liquido. I laser verdi hanno un' ampia varietà di applicazioni, tra cui puntamento, illuminazione, chirurgia, spettacoli di luce laser, spettroscopia, interferometria, fluorescenza, olografia, visione meccanica, armi non letali e controllo degli uccelli.
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