ضوء شمس اصطناعي
ضوء الشمس الاصطناعي (إنگليزية: Artificial sunlight)، هو استخدام مصدر ضوء لمحاكاة ضوء الشمس حيث تكون هناك حاجة إلى الخصائص الفريدة لضوء الشمس، عندما يكون ضوء الشمس الطبيعي الكافي غير متوفر أو غير ممكن. الجهاز المستخدم لمحاكاة ضوء الشمس هو المحاكي الشمسي.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
تكوين ضوء الشمس الطبيعي
يتراوح طيف الإشعاع الكهرومغناطيسي الذي يضرب الغلاف الجوي للأرض من 100 إلى 1.000.000 نانومتر. يمكن تقسيم هذا إلى خمس مناطق بترتيب متزايد للأطوال الموجية:[1]
- الأشعة فوق البنفسجية ج (UVC) النطاق: 100–290 ن.م.
- الأشعة فوق البنفسجية ب (UVB) النطاق: 290–320 ن.م.
- الأشعة فوق البنفسجية أ (UVA) النطاق: 320–400 ن.م.
- النطاق المرئي أو الضوء: 400–700 ن.م.
- نطاق الأشعة تحت الحمراء. وهو مقسم كذلك إلى ثلاثة أنواع على أساس الطول الموجي:
- الأشعة تحت الحمراء-أ: 700–1,400 ن.م.
- الأشعة تحت الحمراء-ب: 1,400–3,000 ن.م.
- الأشعة تحت الحمراء-ج: 3,000–1,000,000 ن.م.
التطبيقات
الإضاءة
زُعم أن مصادر الضوء الاصطناعي التي تحاكي أطيافها إلى حد كبير طيف ضوء الشمس الأرضي مفيدة لصحة الإنسان وإنتاجيته.[بحاجة لمصدر] تعطي هذه المصادر الضوء كامل الطيف.[2]
العلاج بالضوء
ضوء الشمس الاصطناعي مفيد في علاج ومنع الاضطراب العاطفي الموسمي (المعروف أيضًا باسم "اكتئاب الشتاء"، والذي يسبب أعراض الاكتئاب تحديدًا في الشتاء)،[3] و متلازمة مرحلة النوم المتأخرة، حيث يضطرب إيقاع الساعة البيولوجية (التناوب الإيقاعي بين سلوك النهار والليل والحالات الجسدية) ويغفو الشخص في وقت متأخر عما يريد.
قد يكون ضوء الشمس الاصطناعي مفيدًا أيضًا في تقليل شدة اضطراب الرحلات الجوية الطويلة.[4]
إضاءة الأحواض المائية
تتطلب أنواع المرجان المختلفة في حوض الشعاب المرجانية ظروف إضاءة مختلفة. تعتمد معظم الشعاب المرجانية تكافليًا على الحييونات الصفراء، وهو نوع من الطحالب. تتطلب الحييونات الصفراء الضوء للقيام بعملية التمثيل الضوئي، وهي تزود المرجان بالكربوهيدرات البسيطة. تقنية تستخدم الثنائيات الباعثة للضوء (LED) تسمح للمعالجات الدقيقة بالتحكم في معلمات الإضاءة، مثل الألواء الدافئة والباردة، مما يسهل محاكاة الفجر وغروب الشمس وأطوار القمر. بعض الحيوانات، مثل السلاحف حمراء الأذن تستفيد أيضًا من أضواء الأحواض المائية هذه.
اختبار الإنتاج
يتطلب اختبار فعالية واقيات الشمس استخدام المحاكيات الشمسية.[5]
يجب على مصنعي الخلايا الشمسية اختبار الكفاءة الكلية للخلايا. يجب اختبارها في الداخل، والذي يجرى تقليدياً باستخدام مصابيح بلازما الكبريت أو مصابيح قوس زينون.[6]
في صناعة السيارات، تُستخدم اختبارات المحاكاة الشمسية لضمان موثوقية نظام السيارات ووظائفه.[7]
تُستخدم أشعة الشمس الاصطناعية (المحاكيات الشمسية) أيضًا في اختبار التعرض لأشعة الشمس و"ثبات اللون" و"ثبات المواد" للمنسوجات والبلاستيك والدهانات.[5]
مرئيات
| تجربة "الشمس الاصطناعية" الصينية لإنتاج الطاقة. |
المصادر
- ^ Naylor, Mark; Kevin C. Farmer (1995). "Sun damage and prevention". Electronic Textbook of Dermatology. The Internet Dermatology Society. Archived from the original on 5 July 2008. Retrieved 2008-06-02.
- ^ "Full-Spectrum Light Sources". National Lighting Product Information Program. Rensselaer Polytechnic Institute. March 2005. Retrieved 2008-06-05.
- ^ Raloff, Janet (2006-05-23). "Light Impacts". Science News (in الإنجليزية الأمريكية). Retrieved 2022-07-21.
- ^ "Kiss jet lag goodbye". www.news.com.au. 2006-03-12. Retrieved 2008-06-05.
- ^ أ ب "Solar simulation systems". Photo Emission Tech. Retrieved 2008-06-05.
- ^ J.C., Bisaillon (2000). "Non-traditional light sources for solar cell and module testing" in Photovoltaic Specialists Conference, 2000. Conference Record of the Twenty-Eighth IEEE.: 1498–1501, IEEE. doi:10.1109/PVSC.2000.916178.
- ^ "Solar Simulation: Basic Requirements". Archived from the original on 2009-10-10. Retrieved 2010-02-09.