חשיבות האור

סרינה קווג'י
תואר פרופסור לביולוגיה

חשיבות האור עבור כל היצורים החיים ועבור האדם בפרט מתגלה ב עובדה פשוטה שכל האורגניזם האנושי מוכן לפעול כהלכה במהלך שעות הפעילות יְוֹם. מהיכולת של העיניים שלנו ללכוד אותו ועד לנטייה הטבעית של המוח לכוון את המנוחה לעבר בשעות הלילה, ניתן להבחין כי האור הוא מווסת של פעילות אנושית הגלומה בעצמנו גנים. מנקודת המבט הפיזית למהדרין, האור מאופיין בטבעו הכפול, שכן הוא מתנהג בו-זמנית כמו גל אלקטרומגנטי (לכן, אנרגיה) וכמבנה המשולב על ידי גופים קטנים הנקראים פוטונים (לכן, נושא). מצב זה מאפשר להסביר חלק גדול מתכונותיו הייחודיות, ביניהן יכולתו להיות ה"אובייקט" המהיר ביותר בוואקום, המאפשר תזוזה של 300 אלף קילומטרים לכל שְׁנִיָה.

בקרב יצורים חיים, הוא מייצג את מקור האנרגיה פר אקסלנס, הנתפס ביכולת של צמחים, אצות וכמה מיקרואורגניזמים להמיר אנרגיית אור מהשמש לאנרגיה כִּימִיָה. תהליך זה מכונה פוטוסינתזה וכרוך בהמרה של מולקולות אנאורגניות (פחמן דו חמצני, מים) למולקולות אורגניות, כגון גלוקוז. הכלורופיל פועל כמולקולה מתווך ללכידת אנרגיה מהאור. מצד שני, גם לבעלי החיים הפרימיטיביים ביותר יש קולטנים המסוגלים לזהות ולנצל את האור. בצורות החיים המפותחות יותר, נצפות עיניים מורכבות יותר ויותר; במקרה הספציפי של בעלי חיים ליליים, היכולת ללכוד אור עולה באופן משמעותי כדי להשיג הדמיה גם בתנאי חושך גדול.

כמו כן, הציוויליזציה האנושית מוכרת על סמך האור. השליטה באש בתחילת הזמן והיכולת שלאחר מכן להפיק ממנו אור של חשמל אפשרו את הרחבת הטכנולוגיה והפרודוקטיביות בכל התרבויות.

יכולת האור מתכונותיו

אור הוא סוג של אנרגיה אלקטרומגנטית שניתן ללכוד באמצעות חוש הראייה, אולם זהו רק חלק קטן. מה מייצגת התופעה הפיזית הזו, שכן במחקר המורכב שלה התגלה עליה הרבה, ההתנהגויות ניסויים והישימות שיש לו הן באופן טבעי והן זו שבין מדע לטכנולוגיה, שימשה עד עַכשָׁיו.

תכונותיו המסוימות של האור אפשרו את השימוש המרבי שלו בתחומים שונים מהפיסיקה האופטית, במובן זה ניתן לומר שהמאפיינים שאור מציג לא רק יכול להשתנות, בהתאם לתנאי המקור היוצר שלו, אלא יכול גם לגרום לשינויים באלמנטים המרכיבים את החלל שבו הוא נמצא. מתנה.

על מנת לקבל מושג ברור יותר לגבי ההשפעות שאור יכול ליצור הן בהתנהגותו כגל, והן בניתנות לקביעה אופי החלקיקים המרכיבים אותו, אידיאלי להסתכל על המאפיינים הבאים: 1) אורך הגלים משפיעים בצבע וזה בתורו מאפשר ליצור ספקטרום שלם של צבעים, שהעין האנושית יכולה להראות רק חלק קטן מהם מִגזָר; 2) עד עכשיו, שום דבר לא עבר את המהירות שבה האור מסוגל לנוע בוואקום, עם נתון קבוע המאפשר להשתמש בו בתור יחידת ייחוס לחישובים פיזיקליים ומתמטיים שונים, בעיקר למרחקים הגדולים בין הגופים ביקום לגופים שלהם ממדים; 3) העוצמה המתייחסת לכמות אנרגיית האור המגיעה למשטח נתון בזמן נתון; 4) קיטוב, שדרכו מצוינת הכיוון של גלי האור, עובדה שהייתה שימושית מאוד בפעילויות כמו צילום או תקשורת סיבים אופטיים.

מתכונותיו, כאשר אור פוגש משטח, הוא יכול להיות מוחזר, כלומר הוא קופץ מהמשטח, או נשבר, מוסט בזמן שהוא עובר דרך פני השטח, לשתי האיכויות יש יישום נהדר באופטיקה והנדסת מחשבים. חומרים; מצד שני, תופעת הדיפרקציה מתייחסת ליכולת של האור להתכופף סביב מכשול או דרך פתח, התנהגות שימושית מאוד עבור מחקר והנדסה מדעיים, המנצלים גם את מלוא היתרונות של הפיזור, כתופעה של הפרדת אור באורכי גל שונים, המאפשרים חקר הספקטרוסקופיה המשמש לניתוח ההרכב הכימי של חומרים, תוך ספיגה כחישוב המאפשר לקבוע את כמות אור שנקלט בחומר, והפיכתו לצורה אחרת של אנרגיה, כגון חום או חשמל, נסיבות שניתן להשתמש בהן לפיתוח טכנולוגיית אנרגיה יציב.

אנרגיית החיים המקשרת

עם זאת, כל תנאי האור הללו נוצלו ללא עוררין עם יתרון של מיליארדי שנים על ידי כל אחד מהמינים האחרים שחיו. חי על הפלנטה, וזה שנוכחות האור הופכת לאחד הגורמים הקובעים שאפשרו את היצירה, האבולוציה והתחזוקה של חיים, אפילו של אותם יצורים המתגוררים כעת באזורים עם תנאים קיצוניים עם חוסר חלקי או אפילו מוחלט של אור מה שמש, אלא שבאמצעות כימיים שפותחו מבחינה אבולוציונית, הם אפילו מסוגלים להפיק אור משלהם כשהם צריכים אותו, באמצעות תופעה המכונה ביולוגיות.

הפוטוסינתזה עצמה אינה אפשרית ללא נוכחות אור ותופעה זו נוצרת על ידי צמחים ואורגניזמים פוטוסינתטיים אחרים, כגון פיטופלנקטון. וכמה חיידקים, מסוגלים לשלב את אנרגיית אור השמש בשרשרת הטרופית, לייצר מקורות ודינמיקה חדשים של אנרגיה להאכלת בעלי חיים. את כל.

אורות וצבעים ברגשות

לאור יש גם השפעה משמעותית על הראייה ועל הרווחה הפסיכולוגית והפיזיולוגית של בני האדם, וזו הסיבה שה מחקרים על ההשפעה של זה ושל תופעותיו השונות הן ברמה האורגנית והן בנפש האדם, עם עובדות החל מגירוי וויסות של המחזורים הצירקדיים המאפשרים התחדשות של איברים, מערכות ורקמות, כגון ההשפעה שיש לצבעים ולתדרי האור על העיניים וה מוֹחַ.

לאור הנזק

אמנם זה נכון שאור מייצג אינסוף יתרונות, וחשיפה לקרני השמש מאפשרת פונקציות כמו ייצור ויטמין D בגוף, שהוא חיוני לבריאות העצמות ומערכת החיסון, גם העודף שלו וסוג המקור שלו עלולים לגרום להשפעות שליליות כמו התפתחות סרטן ב העור וההידרדרות של המבנים השונים המאפשרים לנו לראות את העולם סביבנו, בנוסף להשפעה משמעותית על איכות השינה, והבריאות הנפשית והגופנית. כללי.

הפניות

אגווינאגה דימאס, ג'יי. L., Reyes Alvarez, E. Y., & Salazar Delgado, B. לא. (2020). סדרת פורייה ותופעת עקיפות האור (דוקטורט).

בלנדז, א. (2008). האיחוד של אור, חשמל ומגנטיות: "הסינתזה האלקטרומגנטית" של מקסוול. כתב העת הברזילאי לחינוך לפיזיקה, 30, 2601-1.

קלווילו קורטס, א. ב. (2010). אור ורגשות: מחקר על השפעת התאורה העירונית על הרגשות; מבוסס על העיצוב הרגשי. אוניברסיטת פוליטיקה דה קטלוניה.

דה לאס ריבאס, ג'יי. (2000). האור והמנגנון הפוטוסינתטי. יסודות הפיזיולוגיה של הצמחים. AZCON BIETO J, 131-153.

Fernández-Peñas, P., & García-López, M. Á. (2003). קרינת שמש במעבדת עור: חשיבות מקור האור, מסננים וספקטרומטריה. מודל עם תרבית קרטינוציטים. Actas Dermo-Sifiliográficas, 94(8), 528-534.

גלינדו, א. M., Murcia, D. P., & Morales, J. ק. (2008). שיטה דדוקטיבית לתחילת הנושא: תופעות ואופי האור מתופעת הדיפרקציה. גונדולה, הוראה ולמידה מדעים, 3(1), 114-121.