Πόσο μεγαλύτερη είναι η ενέργεια μιας υπεριώδους ακτινοβολίας φωτονίων από το μέσο φως του ήλιου;

Αυτή η ερώτηση είναι λίγο δύσκολη επειδή είναι δύσκολο να ορίσετε το "μέσο φως του ήλιου" από την άποψη της ενέργειας. Το ηλιακό φως είναι ένα μείγμα φωτονίων με μια σειρά ενεργειών και η ακριβής κατανομή εξαρτάται από παράγοντες όπως η ώρα της ημέρας και των καιρικών συνθηκών.

Ακολουθεί μια κατανομή του γιατί είναι δύσκολο να δώσουμε μια ακριβή απάντηση:

* Ακτινοβολία υπεριώδους (UV): Τα φωτόνια UV έχουν υψηλότερη ενέργεια από ό, τι τα ορατά φωτόνια φωτός. Η ενέργεια ενός φωτονίου είναι άμεσα ανάλογη με τη συχνότητα του (και αντιστρόφως ανάλογη με το μήκος κύματος του). Η υπεριώδη ακτινοβολία έχει μικρότερο μήκος κύματος από το ορατό φως, έτσι τα φωτόνια του έχουν περισσότερη ενέργεια.

* ηλιακό φως: Το ηλιακό φως περιέχει ένα μείγμα φωτονίων σε όλο το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα, συμπεριλαμβανομένων των υπέρυθρων, ορατών και UV. Η μέγιστη ενέργεια του ηλιακού φωτός βρίσκεται στο ορατό εύρος (περίπου 550 nm), αλλά υπάρχει επίσης σημαντική ποσότητα ενέργειας στο υπέρυθρο και την υπεριώδη ακτινοβολία.

* Μέσο φως του ήλιου: Αυτός είναι ένας ασαφής όρος. Ο "μέσος όρος" εξαρτάται από τους παράγοντες που σκέφτεστε. Θέλετε τον μέσο όρο όλη την ημέρα; Κατά τη διάρκεια του έτους; Σε διαφορετικά γεωγραφικά πλάτη;

Για να σας δώσουμε μια καλύτερη ιδέα, ας εξετάσουμε μερικά πράγματα:

* Ακτινοβολία UV: Η ακτινοβολία UV χωρίζεται σε τρεις κατηγορίες:UVA, UVB και UVC. Το UVC έχει την υψηλότερη ενέργεια, ακολουθούμενη από UVB και στη συνέχεια UVA.

* Σύγκριση ενέργειας: Ένα μόνο φωτόνιο UV μπορεί να έχει σημαντικά περισσότερη ενέργεια από ένα μόνο ορατό φως φωτόνιο. Ωστόσο, το φως του ήλιου περιέχει πολλά πιο ορατά φωτόνια φωτός από τα φωτόνια UV.

Επομένως, ενώ ένα μόνο φωτόνιο UV έχει περισσότερη ενέργεια από ένα μόνο ορατό ελαφρύ φωτόνιο, η συνολική ενέργεια της ακτινοβολίας UV στο φως του ήλιου είναι πολύ χαμηλότερη από τη συνολική ενέργεια του ορατού φωτός.

Για να απαντήσετε πιο άμεσα στην ερώτησή σας, πρέπει να ορίσετε:

* Ποιος συγκεκριμένος τύπος υπεριώδους ακτινοβολίας σας ενδιαφέρει; (UVA, UVB ή UVC)

* Ποιος είναι ο ορισμός σας για το "μέσο φως του ήλιου;" (Ώρα της ημέρας, σεζόν, γεωγραφικό πλάτος κ.λπ.)

Μόλις τα καθορίσετε, μπορείτε να αναζητήσετε την ενέργεια ενός φωτονίου σε αυτό το συγκεκριμένο μήκος κύματος και να το συγκρίνετε με τη μέση ενέργεια των φωτονίων στο ηλιακό φως κάτω από τις καθορισμένες συνθήκες σας.