Свет твоей жизни. Искусство использования света для улучшения качества жизни - Карл Рюберг

нить из стекла или пластика. Свет может перемещаться по этим тонким прозрачным нитям, словно вода по шлангу, и освещать удаленные или скрытые объекты. Свет отражается от блестящей внутренней поверхности стекла и пластика. Оптоволоконные технологии используют в компьютеризированной хирургии, а также в продвинутом дизайне освещения и телекоммуникациях. Некоторые виды натурального волокна, например шелк, также способны пропускать свет.

Органический светодиод (OLED). Тонкие пластины органических пластиковых полимеров, помещенные между двумя тонкими электропроводниками. При подаче тока электростатические пластинки начинают светиться и генерируют белый свет с достаточными спектральными качествами. Типичные примеры – мобильные телефоны и экраны компьютеров.

Плазма. Сильно нагретый ионизированный газ, в котором атомы лишены электронов. Горящая плазма спонтанно излучает свет. Плазма является электропроводником и подвержена влиянию внешних электрических и магнитных полей. Свет искусственных плазменных ламп можно направлять и фокусировать. Типичные примеры плазмы – угольные дуговые лампы и солнечная корона.

Полихроматический. Полихроматическими называют световые лучи, состоящие из волн различной частоты или цвета. Разные цвета вступают в конкуренцию и взаимно компенсируют друг друга. В случаях высокой рандомизации они полностью аннулируют друг друга, и в итоге цвет может казаться бледным или совершенно белым. Это самая обычная разновидность света. Типичные примеры – солнечный свет и белый искусственный свет.

Поляризация. Свет состоит из двух компонентов, колеблющихся под прямым углом друг к другу. Один из них магнитный, другой электрический, и обычно эта пара вращается во всех возможных направлениях. Когда этот вращающийся пучок отражается от поверхности или проходит через фильтр, он теряет свободу движения и становится поляризованным. После этого он продолжает колебаться только в одной плоскости. Типичные примеры поляризации – лунный свет и блестящие асфальтовые поверхности.

Призма. Прозрачное геометрическое тело из стекла, пластика, хрусталя или льда с разным количеством граней правильной формы. В треугольных призмах свет всегда отклоняется к основанию. Типичный пример – трехсторонняя призма, которую когда-то использовал в своем эксперименте Исаак Ньютон.

Пропускная способность. Количество света, способного свободно пройти через оптическую среду. Обозначает процент падающего белого света (входящего нефильтрованного света), проходящего через оптическую среду. Иногда этим термином обозначают степень прозрачности. Противоположность прозрачности – непрозрачность.

Разряд. Термин встречается в связи с газоразрядными лампами, то есть флуоресцентными световыми трубками и энергосберегающими лампами. Проводящие газы заключены в герметичную трубку и воспламеняются электродами, размещенными на ее концах. Короткие электрические импульсы заставляют газ светиться в ультрафиолетовом диапазоне. Изнутри стеклянная трубка покрыта фосфорным соединением, преобразующим испускаемое излучение в беловатый свет.

Светодиод (LED). Компактный диод, изготовленный из двух сложенных друг с другом полупроводниковых материалов. При подаче электрического тока электроны в полупроводниках вынуждены рекомбинировать со своими положительными противоположностями или пустотами, в результате чего они взаимно уничтожают друг друга в сверхэффективной вспышке света. Высокая мощность и небольшой размер, а также чрезвычайно долгий срок службы делают светодиоды особенно выгодными с энергосберегающей точки зрения. Типичные примеры использования светодиодов – светофоры и карманные фонарики.

Спектр. Видимый спектр, который также называют оптическим окном, содержит всю последовательность цветов радуги. Иногда в него включают также инфракрасное и ультрафиолетовое излучение. Тот свет, который мы способны видеть, является лишь крошечной частью гораздо более широкого электромагнитного спектра, охватывающего множество видов излучения, от космических лучей до звуковых волн. Типичным примером видимого спектра является радуга.

Фильтр. Прозрачная среда, которая поглощает часть световых волн определенной длины и пропускает другую часть. Фильтр всегда уменьшает количество поступающего света и нередко окрашивает пропущенный остаток. Исключение составляют бесцветные ультрафиолетовые фильтры или инфракрасные экраны. Типичные примеры – пластиковые светофильтры, тонированные солнцезащитные очки и цветные жидкости, такие как красители.

Фосфоресценция. Комбинированный процесс, подобный люминесценции, в ходе которого фотоактивное химическое вещество поглощает падающий свет, а затем повторно излучает его, но с большой задержкой. Типичные примеры – циферблаты часов и краски, которые светятся в темноте.

Фотон. Крошечная, не имеющая массы элементарная частица, движущаяся со скоростью света в вакууме. Фотон электрически нейтрален, чрезвычайно стабилен и не подвержен самопроизвольному разложению. Фотоны, обладающие достаточной энергией, способны выбивать внешние электроны на возбужденные орбитали, тем самым побуждая их участвовать в фотобиологических реакциях. Фотонная модель описывает физическую частицу, но не может считаться исчерпывающей иллюстрацией света как явления. Фотонная модель используется в светотерапии и фотобиологии.

Фотонный кристалл. Сложнейшая многомерная кристаллическая структура, избирательно преломляющая падающие лучи. Фотонный кристалл создается естественным путем из сложных белковых чешуек или искусственным путем из стекла или пластика. В определенных условиях он испускает свет, часто насыщенный монохроматический. Самые известные примеры – переливающиеся крылья бабочек и опалы.

Хронобиология. Термин происходит от греческого слова хронос, «время» + биология, «наука о жизни». Хронобиология изучает циклические процессы в жизни всех существ и их взаимодействие с солнечными и лунными ритмами.

Цветовая температура. Соотношение цвета излучаемого света с температурой его источника. Тело низкой температуры излучает низкую длинноволновую энергию и видится как красноватое. Тело высокой температуры излучает высокую коротковолновую энергию и воспринимается как голубоватое.

Циркадный. Термин относится к физическим и умственным процессам, происходящим в организме в течение суток – например таким, как сон и бодрствование (и то и другое зависит от света). Вам наверняка встречалось понятие «биологические часы» – так называют молекулярный часовой механизм, присутствующий внутри всех живых организмов, от людей до мышей и летучих мышей. Он синхронизирует наши циркадные ритмы, запуская определенные биологические процессы в определенное время суток.

Частота. Количество циклов колебаний волны в секунду. Математически выражается в герцах (Гц). Частота слышимого звука обычно составляет 1000 Гц, или 1 кГц. Частота видимого света намного выше и лежит в пределах 1015 Гц. Это огромное непрактичное число используют редко, гораздо чаще частоту света измеряют в нанометрах (нм) длины волны.

Энергия. Энергия светового луча прямо пропорциональна частоте его волн. Высокочастотные короткие волны всегда имеют высокую степень оптической энергии. Типичный пример такого излучения – рентгеновское и ультрафиолетовое излучение. Низкие частоты соответствуют низким энергиям, к этому типу относятся инфракрасное излучение и микроволны.

Дополнительная литература  

Книги

Babbitt E. The Principles of Light and Color. New York: Babbitt & Co., 1878

Bates W. Perfect Sight Without Glasses. New York: Burr, 1920

Baxter D. Therapeutic Lasers. London: Churchill Livingstone, 1994

Bernhard O. Light Treatment in Surgery. London: Arnold, 1926

Boyce P. Human Factors in Lighting. London: Taylor & Francis, 2003

Breiling B. (ed.). Light Years Ahead. Tiburon: LYA Publishing, 1996

Chang J. et al (eds.). Biophotons. Dordrecht: Kluwer Academic Publishers, 1998

Clausen H. Light & Communication. Hillerød: Meldorf Hansen, 2009

Coghill R. The Healing Energies of Light. London: Gaia, 2000

Dillon