รังสีแสงอาทิตย์: ประเภทคุณสมบัติและคำจำกัดความ

รังสีแสงอาทิตย์: ประเภทคุณสมบัติและคำจำกัดความ
คำจำกัดความของรังสีแสงอาทิตย์: มันเป็นพลังงานที่ปล่อยออกมาจากดวงอาทิตย์ในพื้นที่ดาวเคราะห์

เมื่อเราพูดเกี่ยวกับปริมาณพลังงานแสงอาทิตย์ถึงพื้นผิวของโลกของเราเราใช้แนวคิดการฉายรังสีและการฉายรังสี การฉายรังสีพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานที่ได้รับต่อหน่วยพื้นที่ (J/M2) พลังงานที่ได้รับในเวลาที่กำหนด ในทำนองเดียวกันการฉายรังสีสุริยะคือพลังงานที่ได้รับในทันที - มันจะแสดงเป็นวัตต์ต่อตารางเมตร (w/m2)

ปฏิกิริยาฟิวชั่นนิวเคลียร์เกิดขึ้นในนิวเคลียสพลังงานแสงอาทิตย์และเป็นแหล่งพลังงานของดวงอาทิตย์ รังสีนิวเคลียร์ผลิตรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่ความถี่หรือความยาวคลื่นต่างๆ รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าแพร่กระจายในอวกาศด้วยความเร็วแสง (299,792 กม. / วินาที)
Solar Radiance เปิดตัว: การเดินทางสู่ประเภทและความสำคัญของการแผ่รังสีแสงอาทิตย์
ค่าเอกพจน์คือค่าคงที่พลังงานแสงอาทิตย์ ค่าคงที่พลังงานแสงอาทิตย์คือปริมาณรังสีที่ได้รับทันทีต่อหน่วยพื้นที่ในส่วนด้านนอกของชั้นบรรยากาศโลกในระนาบตั้งฉากกับรังสีแสงอาทิตย์ โดยเฉลี่ยค่าของค่าคงที่พลังงานแสงอาทิตย์คือ 1.366 W / m2

ประเภทของรังสีแสงอาทิตย์
รังสีแสงอาทิตย์ประกอบด้วยรังสีประเภทต่อไปนี้:

รังสีอินฟราเรด (IR): รังสีอินฟราเรดให้ความร้อนและแสดงถึง 49% ของการแผ่รังสีแสงอาทิตย์
Rays ที่มองเห็นได้ (VI): เป็นตัวแทนของรังสี 43% และให้แสงสว่าง
รังสีอัลตราไวโอเลต (รังสี UV): เป็นตัวแทน 7%
รังสีประเภทอื่น ๆ : เป็นตัวแทนประมาณ 1% ของทั้งหมด
ประเภทของรังสีอัลตราไวโอเลต
ในทางกลับกันรังสีอัลตราไวโอเลต (UV) แบ่งออกเป็นสามประเภท:

Ultraviolet A หรือ UVA: พวกมันผ่านชั้นบรรยากาศได้อย่างง่ายดายไปถึงพื้นผิวโลกทั้งหมด
อัลตราไวโอเลต B หรือ UVB: ความยาวคลื่นสั้น มีความยากลำบากมากขึ้นผ่านบรรยากาศ เป็นผลให้พวกเขาไปถึงเขตเส้นศูนย์สูตรได้เร็วกว่าที่ละติจูดสูง
อัลตราไวโอเลต C หรือ UVC: ความยาวคลื่นสั้น พวกเขาไม่ผ่านบรรยากาศ ชั้นโอโซนดูดซับพวกเขาแทน
คุณสมบัติของรังสีแสงอาทิตย์
การแผ่รังสีแสงอาทิตย์ทั้งหมดจะถูกกระจายในสเปกตรัมกว้างของแอมพลิจูดที่ไม่สม่ำเสมอด้วยรูปร่างทั่วไปของระฆังซึ่งเป็นเรื่องปกติของสเปกตรัมของร่างกายสีดำที่มีการจำลองแหล่งกำเนิดแสงอาทิตย์ ดังนั้นจึงไม่ได้มุ่งเน้นไปที่ความถี่เดียว

การแผ่รังสีสูงสุดอยู่กึ่งกลางในแถบการแผ่รังสีหรือแสงที่มองเห็นได้ด้วยจุดสูงสุดที่ 500 นาโนเมตรนอกบรรยากาศของโลกซึ่งสอดคล้องกับสีเขียวฟ้าสีฟ้า

ตามกฎของ Wien แถบรังสีที่ใช้งานสังเคราะห์แสงจะแกว่งไปมาระหว่าง 400 ถึง 700 นาโนเมตรสอดคล้องกับรังสีที่มองเห็นได้และเทียบเท่ากับ 41% ของรังสีทั้งหมด ภายในรังสีที่ใช้งานสังเคราะห์แสงมี subbands ที่มีรังสี:

Blue-Violet (400-490 nm)
สีเขียว (490-560 นาโนเมตร)
สีเหลือง (560-590 นาโนเมตร)
สีส้มแดง (590-700 นาโนเมตร)
เมื่อข้ามชั้นบรรยากาศรังสีแสงอาทิตย์จะถูกสะท้อนการหักเหการดูดซับและการแพร่กระจายโดยก๊าซในชั้นบรรยากาศต่าง ๆ ถึงระดับตัวแปรเป็นฟังก์ชันของความถี่

บรรยากาศของโลกทำหน้าที่เป็นตัวกรอง ส่วนนอกของชั้นบรรยากาศดูดซับส่วนหนึ่งของรังสีสะท้อนส่วนที่เหลือลงในอวกาศโดยตรง องค์ประกอบอื่น ๆ ที่ทำหน้าที่เป็นตัวกรองคือคาร์บอนไดออกไซด์เมฆและไอน้ำซึ่งบางครั้งเปลี่ยนเป็นรังสีกระจาย

เราต้องจำไว้ว่ารังสีแสงอาทิตย์ไม่เหมือนกันทุกที่ ตัวอย่างเช่นพื้นที่เขตร้อนได้รับรังสีแสงอาทิตย์มากที่สุดเนื่องจากรังสีของดวงอาทิตย์เกือบจะตั้งฉากกับพื้นผิวโลก

ทำไมการแผ่รังสีแสงอาทิตย์จึงจำเป็น?
พลังงานแสงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงานหลักและดังนั้นเครื่องยนต์ที่ขับเคลื่อนสภาพแวดล้อมของเรา พลังงานแสงอาทิตย์ที่เราได้รับจากการแผ่รังสีแสงอาทิตย์มีความรับผิดชอบโดยตรงหรือโดยอ้อมในแง่มุมที่มีความสำคัญต่อกระบวนการทางชีวภาพเช่นการสังเคราะห์ด้วยแสงการบำรุงรักษาอุณหภูมิอากาศของดาวเคราะห์ที่เข้ากันได้กับชีวิตหรือลม

พลังงานแสงอาทิตย์ทั่วโลกที่มาถึงพื้นผิวโลกนั้นสูงกว่าพลังงานที่มนุษย์ทั้งหมดใช้ในปัจจุบัน 10,000 เท่า

การแผ่รังสีแสงอาทิตย์มีผลต่อสุขภาพอย่างไร?
รังสีอัลตราไวโอเลตสามารถมีผลกระทบต่าง ๆ ต่อผิวหนังมนุษย์ขึ้นอยู่กับความเข้มและความยาวของคลื่น

รังสี UVA อาจทำให้เกิดโรคผิวหนังก่อนวัยอันควรและมะเร็งผิวหนัง นอกจากนี้ยังสามารถทำให้เกิดปัญหาเกี่ยวกับตาและระบบภูมิคุ้มกัน

รังสี UVB ทำให้เกิดการถูกแดดเผา, มืด, หนาของชั้นนอกของผิว, มะเร็งผิวหนัง, และมะเร็งผิวหนังชนิดอื่น ๆ นอกจากนี้ยังสามารถทำให้เกิดปัญหาเกี่ยวกับตาและระบบภูมิคุ้มกัน

ชั้นโอโซนป้องกันการแผ่รังสี UVC ส่วนใหญ่ไม่ให้ไปถึงโลก ในสาขาการแพทย์รังสี UVC สามารถมาจากหลอดไฟหรือลำแสงเลเซอร์และใช้ในการฆ่าเชื้อโรคหรือช่วยรักษาบาดแผล นอกจากนี้ยังใช้ในการรักษาสภาพผิวบางอย่างเช่นโรคสะเก็ดเงิน, vitiligo และก้อนบนผิวหนังที่ทำให้มะเร็งต่อมน้ำเหลือง T-cell

ผู้แต่ง: Oriol Planas - วิศวกรเทคนิคอุตสาหกรรม