Почему свет имеет значение?

Фотоника - наука о свете

Это технология генерации, управления и обнаружения световых волн и фотонов, которые являются частицами света. Характеристики волн и фотонов можно использовать для исследования Вселенной, лечения болезней и даже раскрытия преступлений. Ученые изучают свет сотни лет. 

Цвета радуги - это лишь небольшая часть всего диапазона световых волн, называемого электромагнитным спектром. Фотоника исследует более широкий спектр длин волн, от гамма-лучей до радио, включая рентгеновские лучи, УФ и инфракрасный свет.

Только в 17 веке сэр Исаак Ньютон показал, что белый свет состоит из света разных цветов. В начале 20-го века Макс Планк, а затем Альберт Эйнштейн предположили, что свет - это не только частица, но и волна, что в то время было очень спорной теорией. Как может свет быть двумя совершенно разными вещами одновременно? Позже эксперименты подтвердили эту двойственность природы света. Слово «фотоника» появилось примерно в 1960 году, когда Теодор Майман изобрел лазер.

Все статьи

Даже если мы не можем видеть весь электромагнитный спектр, видимые и невидимые световые волны являются частью нашей повседневной жизни. Фотоника повсюду; в бытовой электронике (сканеры штрих-кода, DVD-плееры, дистанционное управление телевизором), телекоммуникациях (Интернет), здравоохранении (глазная хирургия, медицинские инструменты), обрабатывающей промышленности (лазерная резка и обработка), обороне и безопасности (инфракрасная камера, дистанционное зондирование), развлечениях (голография, лазерные шоу) и др.

Во всем мире ученые, инженеры и техники проводят передовые исследования в области фотоники. Наука о свете также активно преподается в классах и музеях, где учителя и преподаватели делятся своей страстью к этой области с молодежью и широкой публикой. Фотоника открывает мир неизвестных и далеко идущих возможностей, ограниченных только недостатком воображения.

Энергия света

Когда мы думаем о свете и энергии, на ум приходят два подхода: один здесь сейчас и имеет большой непосредственный потенциал, а другой находится «не за горами», ожидая дальнейшего развития. В отношении этого последнего источника энергии мы имеем в виду использование мощных лазеров для создания термоядерного синтеза в контролируемых условиях. Первое - это, конечно, солнечная энергия. Фактически, энергия солнца, которая достигает Земли, может быть преобразована в тепло и электричество, и правительства и ученые во всем мире работают над разработкой доступных и чистых технологий солнечной энергии. Солнечная энергия станет практически неисчерпаемым ресурсом, который повысит устойчивость, уменьшит загрязнение и снизит затраты на смягчение последствий изменения климата.

Солнечная энергия производится путем использования тепла солнечных лучей с использованием таких технологий, как солнечное отопление, солнечные фотоэлектрические батареи (солнечные панели) и солнечное тепловое электричество, среди прочих. Использование солнечной энергии резко возросло за последнее десятилетие, чтобы проложить путь к более чистому и устойчивому энергетическому будущему. Эта технология используется в жилых, коммерческих, сельскохозяйственных и даже сельских районах. Солнечная энергия становится важным капиталовложением в будущее нашей Земли, поскольку мы сталкиваемся с изменением климата и нехваткой природных ресурсов во всем мире.

Экономика света

Компании в области фотоники и световых технологий работают над решением ключевых социальных проблем, таких как производство энергии и энергоэффективность, здоровое старение населения, изменение климата и безопасность. Фотонные технологии оказывают серьезное влияние на мировую экономику с текущим глобальным рынком в 300 миллиардов евро и прогнозируемой рыночной стоимостью более 600 миллиардов евро в 2020 году. Рост в фотонной отрасли более чем вдвое превысил мировой ВВП (валовой внутренний продукт) в период с 2005 года. и 2011. Эта страница будет содержать ссылки и ресурсы, которые позволят вам узнать о важной роли, которую фотоника играет в стимулировании экономического роста на международном уровне.

• Свет в сельском хозяйстве

В сельском хозяйстве и садоводстве солнечная энергия помогает лучше использовать солнечную энергию. Массовое накопление солнечной энергии используется не только на крупных тепловых электростанциях. Теплицы являются наиболее распространенным применением солнечной энергии в этой категории и используются для преобразования солнечного света в тепло для выращивания культур, которые не подходят для естественного климата в определенных областях.

• Тепловая энергия

Тепловую энергию, генерируемую солнцем, можно использовать для множества задач, от приготовления пищи до охлаждения и многого другого. Эти приложения солнечной энергии низко технологичны и очень полезны.

Солнечные водонагреватели используются во всем мире для обогрева жилых домов и особенно бассейнов. В жилых и коммерческих помещениях солнечная энергия может использоваться для круглогодичного снабжения тепловой энергией в виде отопления, охлаждения и вентиляции, а также очистку воды.

• Опреснение и переработка воды

Изменение климата и засухи в сочетании с быстро растущим населением мира стимулируют рост глобального спроса на пресную воду. Почти 800 миллионов человек не имеют доступа к чистой воде. Термическое опреснение (очищение морской воды и солоноватой воды от солей и примесей) с помощью фотоэлектрических систем является одним из жизнеспособных вариантов создания более доступной пресной воды. Солнечные фотоэлектрические системы также могут использоваться для очистки и повторного использования воды. Хотя обратный осмос с использованием электрических насосов по-прежнему является предпочтительным методом, эти применения солнечной энергии имеют решающее значение для удовлетворения потребностей нашего текущего экспоненциального роста населения.

• Альтернативная энергетика

Потребность в альтернативных источниках энергии становится все более очевидной по мере того, как неизбежная угроза изменения климата становится реальностью. Такие технологии, как фотоэлектрические панели и солнечные водонагреватели, могут обеспечить до трети мировой энергии к 2060 году. Этот прогноз, который является смелым и правдоподобным, потребует международного участия в сокращении выбросы парниковых газов за счет увеличения использования солнечной энергии и уменьшения зависимости от ископаемого топлива.

В системах концентрации солнечной энергии (CSP) используются зеркала или линзы для концентрации большой площади солнечного света на небольшой площади. Собранная солнечная тепловая энергия затем преобразуется в тепло, которое обычно питает генератор электроэнергии. Спрос на системы CSP, в частности, в коммерческих отраслях, постоянно растет. Несмотря на высокую цену, эти системы желательны из-за их способности накапливать электроэнергию.

Развитие фотоэлектрических технологий и способность генерировать, хранить и использовать электроэнергию на месте без передачи на большие расстояния приводят к трансформационным изменениям в электроэнергетической инфраструктуре. При наличии надлежащего образования и финансовых ресурсов производство электроэнергии с помощью фотоэлектрических элементов (солнечных панелей) может трансформировать инфраструктуру в слаборазвитых, развивающихся и развитых странах.

Низкая стоимость и надежность фотоэлектрических систем приводит к их преобладанию над другими альтернативными видами электроэнергии, такими как энергия ветра и концентрированная солнечная энергия (CSP). Однако установка таких альтернатив также быстро растет во всем мире.

Свет в искусственной среде

На освещение приходится почти 20% мирового потребления электроэнергии (Международное энергетическое агентство). Будущее развитие общества как в развитых странах, так и в странах с формирующейся рыночной экономикой во всем мире тесно связано со способностью эффективно освещать наши города, дома, школы и зоны отдыха. Эта страница содержит ссылки и ресурсы, которые позволят вам узнать об инновационных решениях в области освещения, которые будут определять будущее мира.

Освещение обеспечивает безопасность, доступ к образованию, улучшает архитектуру и улучшает качество жизни. Мы принимаем это как должное и часто замечаем это только по отсутствию. Однако по мере развития городов по всему миру становится важным использование новых и инновационных методов и технологий проектирования освещения, которые улучшают затраты на энергоэффективность и контроль и могут быть легко адаптированы к местным потребностям. Используйте приведенные ниже ресурсы, чтобы изучить силу света и его роль в искусственной среде.

Каталог светильников ФОКУС