Ánh sáng là gì? Tác dụng của ánh sáng đến con người và các loài sinh vật sống

Ánh sáng đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong sự sinh trưởng và phát triển của mọi sinh vật sống trên Trái Đất. Tuy nhiên không phải ai cũng có sự hiểu biết đầy đủ về nó Ánh sáng là gì?đặc điểm, tác dụng của ánh sáng,…. Chính vì vậy chúng tôi đã tổng hợp những thông tin liên quan đến ánh sáng trong bài viết dưới đây. Hãy theo dõi chúng tôi ngay bây giờ.

Ánh sáng là gì?

Ánh sáng là gì?

Ánh sáng là thuật ngữ dùng để chỉ phổ bức xạ điện từ có bước sóng nằm trong vùng phổ nhìn thấy được (khoảng 380 nm – 780 nm) đối với mắt thường của con người hay còn gọi là vùng biến thiên. Nguồn ánh sáng chính trên Trái đất là mặt trời.

Ánh sáng có thể được mô tả như sóng của các hạt chuyển động (photon) với tốc độ rất nhanh.

Phân loại ánh sáng

1/ Dựa vào nguồn sáng

+> Ánh sáng tự nhiên

– Ánh sáng mặt trời hay ánh nắng mặt trời (xuất hiện vào ban ngày): Chứa nhiều ánh sáng trắng, trong đó có ánh sáng đơn sắc có thể chuyển đổi liên tục từ đỏ sang tím, đặc biệt bước sóng của ánh sáng đỏ hoạt động mạnh vào những ngày nắng nóng.

– Ánh trăng (xuất hiện vào buổi tối, ban đêm): Được tạo ra bởi mặt trời chiếu vào mặt trăng rồi phản chiếu tới mắt người và ánh sáng này yếu hơn nhiều so với ánh sáng mặt trời.

+> Ánh sáng nhân tạo: Được tạo ra bởi ánh sáng

+> Ánh sáng sinh học: Do động vật phát ra.

2/ Dựa vào bước sóng ánh sáng

– Ánh sáng lạnh: Bao gồm ánh sáng có bước sóng tập trung gần vùng phổ tím. Nhiệt độ màu của ánh sáng lạnh lớn hơn 5300K, gần với ánh sáng tự nhiên, mang lại cảm giác trong trẻo, giúp con người tập trung.

– Ánh sáng nóng: Bao gồm các loại ánh sáng có bước sóng gần vùng màu đỏ. Nhiệt độ màu của đèn sợi đốt thấp hơn 3300K, tương tự nhiệt độ màu của bóng đèn sợi đốt. Màu đỏ chiếm ưu thế và tạo cảm giác ấm áp, dễ chịu.

Đặc điểm của ánh sáng

+> Tốc độ ánh sáng trong môi trường chân không

Tốc độ ánh sáng trong môi trường chân không nói riêng và tốc độ bức xạ điện từ trong chân không nói chung không phụ thuộc vào hệ quy chiếu và có tốc độ c = 299.792.458 m/s.

+> Năng lượng, khối lượng và động lượng

Năng lượng của photon có bước sóng λ được xác định là hc/λ, trong đó h là hằng số Planck và c là tốc độ ánh sáng trong chân không. Vì photon không có khối lượng nghỉ nên động lượng của hạt sẽ bằng năng lượng của hạt chia cho tốc độ ánh sáng.

+> Tương tác với mọi loại vật liệu

– Tương tác với mắt người

Trong mắt người có 3 loại tế bào cảm nhận ánh sáng giúp chúng ta cảm nhận được 3 vùng quang phổ khác nhau, tức là 3 màu sắc khác nhau. Nhờ sự kết hợp cùng lúc của 3 tín hiệu từ 3 loại tế bào này mà con người có thể cảm nhận được màu sắc phong phú.

Do các tế bào cảm giác màu xanh lá cây và màu đỏ có quang phổ hấp thụ rất gần nhau nên mắt người có thể phân biệt được nhiều loại màu giữa xanh lục và đỏ, còn các tế bào cảm giác xanh lam và xanh lục có quang phổ hấp thụ cách xa nhau nên mắt người khó phân biệt được màu xanh lam.

– Tương tác với mắt sinh vật

Tùy thuộc vào loại đồ vật mà khả năng cảm nhận màu sắc của chúng có thể nhiều hay ít sặc sỡ hơn con người. Mắt của các sinh vật sống thường nhạy cảm hơn với bức xạ điện từ có bước sóng từ 300 đến 1200 nm. Đây cũng là dải bước sóng trùng với cường độ của vùng phát xạ mạnh nhất trong hệ mặt trời.

Lượng ánh sáng cơ bản

– Quang thông: Là quang thông có ích trong một hệ thống ánh sáng hay lượng ánh sáng phát ra từ một nguồn sáng. Đơn vị đo quang thông là lumen (lm). Để đo quang thông, người thực hiện cần phải có thiết bị đặc biệt và thông thường chỉ có nhà sản xuất hoặc phòng thí nghiệm mới có loại thiết bị đó.

– Hiệu suất phát sáng của nguồn sáng (Luminous performance): Là tỷ lệ quang thông phát ra trên công suất của nguồn sáng, tức là với mỗi công suất điện tiêu thụ thì có thể tạo ra bao nhiêu quang thông. Số lượng này có liên quan đến tiết kiệm năng lượng.

– Cường độ ánh sáng: Là lượng ánh sáng phát ra theo một góc rắn nhất định, biểu thị lượng ánh sáng phát ra mạnh hay yếu. Đơn vị đo cường độ ánh sáng là candela (Cd).

– Độ rọi E: Là mật độ quang thông rơi trên bề mặt được chiếu sáng, cho biết bề mặt đó được chiếu sáng mạnh hay yếu. Đơn vị đo độ rọi là lux (lx).

– Độ chói: Là lượng ánh sáng phát ra từ bề mặt của nguồn sáng hoặc bề mặt phản xạ theo một hướng cụ thể từ bề mặt nguồn sáng đó và đặc trưng cho cảm nhận của con người về cường độ ánh sáng. Đơn vị của độ chói là candela/m2 (cd/m2).

– Góc chiếu sáng: Là góc giữa hai mặt có cường độ ánh sáng tối thiểu bằng 50% cường độ ánh sáng mạnh nhất ở trung tâm vùng sáng. Góc chiếu sáng được thể hiện thông qua việc sử dụng các thiết bị chiếu sáng trên tường, chúng ta sẽ thấy vùng sáng lớn hay nhỏ hoặc cường độ mạnh hay yếu. Với cùng một nguồn sáng nhưng có các góc chiếu khác nhau, góc chiếu càng lớn thì cường độ ánh sáng trung tâm càng nhỏ và diện tích ánh sáng càng lớn.

– Mức độ tiêu thụ ánh sáng: Cho biết lượng ánh sáng phát ra đã giảm bao nhiêu kể từ thời điểm sử dụng lần đầu cho đến thời điểm kiểm tra.

– Tuổi thọ trung bình (tuổi thọ định mức): Là khoảng thời gian từ khi bóng đèn bắt đầu sử dụng cho đến khi bóng đèn cháy hết. Đối với đèn LED được tính theo thời gian từ khi bắt đầu sử dụng cho đến khi đèn LED chỉ còn 70% độ sáng ban đầu.

Tác dụng của ánh sáng

1/ Ánh sáng có thể thay đổi cảm xúc con người

Theo nghiên cứu của các nhà khoa học tại Đại học Toronto Scarborough (Canada), cường độ ánh sáng có khả năng tác động đến cảm xúc và quyết định của con người. Cụ thể, với lượng ánh sáng nhẹ nhàng, không quá chói, con người sẽ đưa ra những quyết định hợp lý và sáng suốt hơn.

Ánh sáng ảnh hưởng đến tâm trạng con người

Các nhà khoa học cũng phát hiện ra rằng ánh sáng mặt trời còn ảnh hưởng đến serotonin – chất dẫn truyền thần kinh và hormone do vùng dưới đồi tiết ra, cho phép các tế bào não và tế bào thần kinh giao tiếp với nhau. Chất này đóng vai trò quan trọng trong việc điều hòa giấc ngủ, thói quen ăn uống và duy trì tâm trạng ổn định. Khi có nhiều ánh nắng, serotonin được giải phóng nhiều hơn, khiến nhiều người mắc chứng rối loạn cảm xúc theo mùa (SAD).

2/ Tăng cường sản xuất vitamin D

Ánh nắng đóng vai trò quan trọng trong việc sản xuất vitamin D, giúp cơ thể hấp thụ canxi và khoáng chất tốt hơn. Nhờ đó mà nền xương sẽ chắc khỏe hơn.

Ánh sáng giúp kích thích sản xuất vitamin D

3/ Ngăn ngừa cận thị

Thiếu dopamine khiến mắt giãn ra dẫn đến cận thị, trong khi ánh sáng mặt trời giúp kích thích sản xuất dopamine. Do đó, trẻ em tiếp xúc nhiều với ánh nắng mặt trời có thể ít bị cận thị hơn. Tuy nhiên, ánh nắng mặt trời hầu như không có tác dụng gì đối với trẻ đã bị cận thị.

Tiếp xúc quá nhiều với ánh sáng mặt trời có thể làm giảm cận thị

4/ Giúp con người dễ ngủ

Ánh sáng mặt trời đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh “đồng hồ sinh học” bên trong cơ thể con người và nó cần được thiết lập lại hàng ngày để thích ứng với những thay đổi về ánh sáng. Quá trình điều chỉnh này xảy ra do tiếp xúc với ánh sáng và bóng tối. Tiếp xúc với ánh nắng nhiều và thường xuyên sẽ giúp não bạn ngủ ngon hơn khi trời tối, từ đó giúp bạn ngủ ngon hơn.

Tiếp xúc quá nhiều với ánh nắng mặt trời giúp con người dễ ngủ

5/ Giúp chữa bệnh

+> Tia cực tím:

– Khử trùng không khí trong phòng mổ, phòng thay đồ và dụng cụ phẫu thuật.

– Tắm tia cực tím giúp điều trị bệnh còi xương ở trẻ em, hỗ trợ quá trình phục hồi cho người vừa khỏi bệnh, tăng cường sức đề kháng cho cơ thể.

– Tia cực tím giúp điều trị các bệnh về da như vảy nến, Giber, bạch biến, chàm, rụng tóc, điều trị các vết loét da lâu lành…

+> Tia hồng ngoại:

– Điều trị các cơn đau do nguyên nhân thần kinh như đau do viêm rễ và dây thần kinh, đau thắt lưng, đau vai gáy.

– Điều trị các vùng viêm như viêm cơ, mụn nhọt, viêm khớp, viêm xương khớp, viêm cột sống dính khớp,..

– Tăng cường tuần hoàn dinh dưỡng cho những vùng không được cung cấp đầy đủ dưỡng chất do mắc các bệnh về mạch máu, thần kinh, vết thương, vết loét lâu ngày, sẹo xấu,…

– Giảm sưng tấy sau tổn thương, kích thích sẹo mau lành.

– Về mặt thẩm mỹ, tia hồng ngoại giúp tăng cường dinh dưỡng cho da mặt…

+>Laze:

– Trong phẫu thuật, tia laser công suất cao được sử dụng để tiêu diệt khối u, điều trị thoát vị đĩa đệm, xóa hình xăm, mụn cóc, trong phẫu thuật mắt, v.v.

– Trong nội khoa, laser năng lượng thấp được sử dụng để điều trị viêm, kích thích lành vết thương, giảm đau, laser nội tĩnh mạch, v.v.

+> Ánh sáng nhìn thấy: Ánh sáng xanh giúp điều trị bệnh vàng da ở trẻ sơ sinh.

Ánh sáng xanh giúp chữa bệnh vàng da ở trẻ sơ sinh

6/ Tác dụng đối với cây trồng

Ánh sáng ảnh hưởng rất lớn đến các hoạt động sinh lý của cây như quang hợp, hô hấp,… và khả năng hút nước của cây.

Ánh sáng ảnh hưởng đến quá trình quang hợp của cây xanh

7/ Tác dụng đối với động vật

– Ảnh hưởng đến khả năng sinh sản của nhiều loài động vật: Mùa xuân, mùa hè có ngày dài, nhiều ánh sáng nên là mùa sinh sản của nhiều loài chim,…

– Tác động đến hoạt động của nhiều loài động vật như động vật hoạt động về đêm, trong hang ngầm, vùng nước sâu, v.v. (dơi, sóc, cú, v.v.) hoặc hoạt động ban ngày (trâu, bò, chích, v.v.).

Lớp nước nơi sinh vật biển sinh sống phụ thuộc vào cường độ ánh sáng

Trên đây là một số thông tin cơ bản nhất về Ánh sáng là gì? mà LabTrường Chu Văn An muốn chia sẻ tới bạn đọc. Nếu có thắc mắc hoặc muốn đóng góp ý kiến ​​bổ sung để bài viết hoàn thiện hơn, vui lòng để lại bình luận bên dưới. Cảm ơn các bạn đã quan tâm đọc và hẹn gặp lại ở các bài viết mới.