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

Ánh sáng có vai trò vô cùng quan trọng đối với sự sinh trưởng và phát triển của tất cả các sinh vật sống trên Trái Đất. Tuy nhiên, không phải ai cũng có hiểu biết đầy đủ về ánh sáng là gì, đặc trưng và tác dụng của ánh sáng ra sao, ….. Chính vì vậy mà chúng tôi đã tổng hợp lại các thông tin liên quan đến ánh sáng trong nội dung bài viết dưới đây. Hãy cũng chúng tôi theo dõi ngay nhé.

Ánh sáng là gì?

Ánh sáng là gì?

Ánh sáng là cụm từ dùng để chỉ các phổ bức xạ điện từ có bước sóng nằm trong vùng quang phổ nhìn thấy được ( khoảng 380 nm – 780 nm) bằng mắt thường của con người hay còn gọi là vùng khả biến. Nguồn cung cấp ánh sáng chính trên Trái Đất là mặt trời.

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

Phân loại ánh sáng

1/ Dựa vào nguồn phát sinh ánh sáng

+> Ánh sáng tự nhiên

- Ánh sáng mặt trời hay ánh nắng (xuất hiện ban ngày): Gồm nhiều ánh sáng trắng bao gồm các ánh sáng đơn sắc có khả năng biến thiên liên tục từ sắc đỏ tới sắc tím, nhất là bước sóng của ánh sáng đỏ hoạt động mạnh vào những ngày trời nắng gắt.

- Ánh sáng mặt trăng (xuất hiện buổi tối, đêm): Được tạo ra do mặt trời chiếu tới mặt trăng sau đó phản xạ tới mắt người và ánh sáng này yếu hơn ánh sáng mặt trời rất nhiều.

+> Ánh sáng nhân tạo: Được tạo ra do bởi đèn chiếu sáng

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

2/ Dựa vào bước sóng ánh sáng

- Ánh sáng lạnh: Bao gồm những ánh sáng có bước sóng tập trung ở gần vùng quang phổ tím. Nhiệt độ màu của ánh sáng lạnh lớn hơn 5300K, gần với ánh sáng tự nhiên, mang lại cảm giác sáng rõ, giúp con người tập trung tinh thần.

- Ánh sáng nóng: Bao gồm những loại ánh sáng có bước sóng nằm ở gần vùng đỏ. Nhiệt độ màu của ánh sáng nóng thấp hơn 3300K, gần giống với nhiệt độ màu của bóng đèn dây tóc, màu đỏ chiếm đa số và tạo ra cảm giác ấm, dễ chịu.

Đặc trưng của ánh sáng

+> Vận tốc ánh sáng trong môi trường chân không

Vận tốc của ánh sáng trong môi trường chân không nói riêng và vận tốc của các bức xạ điện từ ở trong chân không nói chung không bị phụ thuộc vào hệ quy chiếu và có vận tốc là c = 299.792.458 m/s.

+> Năng lượng, khối lượng và động lượng

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

+> Tương tác với các loại vật chất

- Tương tác với mắt người

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

Do tế bào cảm giác màu lục và màu đỏ có phổ hấp thụ ở rất gần nhau nên mắt người có khả năng phân biệt được rất nhiều loại màu sắc nằm giữa màu lục và màu đỏ còn tế bào cảm giác màu lam và màu lục có phổ hấp thụ nằm xa nhau nên mắt người khó phân biệt màu xanh.

- Tương tác với mắt sinh vật

Tùy loại vật mà khả năng cảm nhận màu sắc của chúng có thể nhiều màu hoặc ít màu hơn con người. Mắt các loài sinh vật thường nhạy cảm hơn với bức xạ điện từ có bước sóng dao động trong khoảng 300 – 1200 nm. Đây cũng là khoảng bước sóng trùng khớp với cường độ của vùng phát xạ mạnh nhất trong hệ mặt trời.

Các đại lượng cơ bản của ánh sáng đèn

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

- Quang hiệu của 1 nguồn sáng (Hiệu suất phát sáng): Là tỷ số quang thông phát ra trên công suất của nguồn sáng, tức là với mỗi công suất điện được tiêu hao thì có thể sản sinh được bao nhiêu quang thông. Đại lượng này liên quan đến vấn đề tiết kiệm điện năng.

- Cường độ ánh sáng: Là lượng ánh sáng phát ra trong một góc khối nhất định, cho biết lượng ánh sáng phát ra là mạnh hay yếu. Đơn vị đo của cường độ ánh sáng là candela (Cd).  

- Độ rọi E: Là mật độ quang thông rơi lên bề mặt được chiếu sáng, biểu thị bề mặt được chiếu sáng mạnh hay yếu. Đơn vị đo của độ rọi là lux (lx).

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

- Góc chiếu sáng: Là góc nằm giữa hai mặt có cường độ sáng tối thiểu bằng 50% cường độ sáng mạnh nhất ở trung tâm vùng sáng. Góc chiếu sáng được thể hiện thông qua việc dùng bộ đèn chiếu sáng lên tường, chúng ta sẽ nhận thấy vùng sáng lớn, nhỏ hoặc có cường độ mạnh, yếu. Với nguồn sáng giống nhau nhưng nếu với các góc chiếu khác nhau thì góc chiếu càng lớn, cường độ sáng trung tâm càng nhỏ và vùng sáng càng lớn.

- Tiêu hao ánh sáng: Chỉ sự phát sáng từ lúc ban đầu sử dụng cho đến thời điểm kiểm tra đã suy giảm bao nhiêu.

- Tuổi thọ bình quân (tuổi thọ định mức): Là khoảng thời gian từ khi bắt đầu sử dụng bóng đèn đến khi bóng cháy còn với đèn Led thì nó được tính bằng khoảng thời gian từ khi bắt đầu sử dụng 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 của con người

Theo như một nghiên cứu của các nhà khoa học thuộc đại học Toronto Scarborough (Canada), cường độ ánh sáng có khả năng chi phối cảm xúc và các quyết định của con người. Cụ thể là, với một lượng ánh sáng dịu nhẹ, không quá chói, con người sẽ đưa ra quyết định hợp lý, sáng suốt hơn.

Ánh sáng tác động đến tâm trạng con người

Các nhà khoa học cũng phát hiện ra rằng, ánh sáng mặt trời cũng tác động đến serotonin – một chất dẫn truyền thần kinh và hoocmon được tiết ra bởi vùng dưới đồi, cho phép tế bào não và tế bào thần kinh giao tiếp với nhau. Đây là chất đóng vai trò quan trọng trong việc điều hòa giấc ngủ, thói quen ăn uống và duy trì tâm trạng ổn định.  Khi nhiều ánh sáng mặt trời, serotonin giải phóng nhiều hơn, kéo theo tình trạng nhiều người bị rối loạn tâm lý theo mùa (SAD).

2/ Tăng cường sản xuất vitamin D

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

Ánh sáng giúp kích thích sản xuất vitamin D

3/ Ngăn ngừa cận thị

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

Tiếp xúc nhiều với ánh sáng mặt trời có thể ít cận thị

4/ Giúp con người dễ ngủ

Ánh sáng mặt trời đóng có 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 mỗi ngày để phù hợp với những thay đổi về ánh sáng. Quá trình điều chỉnh này diễn ra do tiếp xúc với ánh sáng và bóng tối. Tiếp xúc ánh sáng mặt trời nhiều và thường xuyên sẽ giúp não có thể ngủ khi trời tối, qua đó giúp bạn ngủ ngon hơn.

Tiếp xúc ánh sáng mặt trời nhiều giúp con người dễ ngủ

5/ Giúp chữa bệnh

+> Tia tử ngoại: 

- Diệt khuẩn không khí trong các buồng mổ, buồng thay băng và dụng cụ phẫu thuật.

- Tắm tử ngoại giúp điều trị bệnh còi xương cho trẻ em, hỗ trợ quá trình hồi phục cho người mới ốm dậy và tăng cường sức đề kháng cho cơ thể.

- Tia tử ngoại giúp điều trị các bệnh ngoài da như vảy nến, Giber, bạch biến, ezema, rụng tóc, điều trị các vết loét lâu liền da…

+> Tia hồng ngoại: 

- Điều trị các chứng đau do căn nguyên thần kinh như đau do viêm rễ và dây thần kinh, đau thắt lưng hông, đau vai – gáy.

- Điều trị các vùng viêm như viêm cơ, mụn nhọt, viêm khớp, thoái hóa khớp, viêm cột sống dính khớp,….

- Tăng cường dinh dưỡng tuần hoàn cho các vùng không được cung cấp dưỡng chất đầy đủ bởi các bệnh lý mạch máu và thần kinh, các vết thương, vết loét lâu liền, sẹo xấu, ….

- Làm giảm phù nề sau chấn thương, kích thích nhanh liền sẹo.

- Trong thẩm mỹ, tia hồng ngoại giúp tăng dinh dưỡng cho da mặt…

+> Tia laser: 

- Trong ngoại khoa, tia laser công suất cao được dùng để tiêu diệt các các khối u, can thiệp điều trị thoát vị đĩa đệm, xóa xăm, mụn cơm, trong các phẫu thuật mắt,…

- Trong nội khoa, tia laser công suất thấp được sử dụng để điều trị viêm, kích thích liền vết thương, giảm đau, laser nội tĩnh mạch, …

+> Ánh sáng nhìn thấy: Đèn có ánh sáng màu xanh dương giúp điều trị bệnh vàng da ở trẻ sơ sinh.

Ánh sáng xanh giúp chữa vàng da ở trẻ sơ sinh

6/ Ảnh hưởng tới thực vật

Ánh sáng ảnh hưởng nhiều đến hoạt động sinh lí của thực vật như quá trình quang hợp, hô hấp, … và khả năng hút nước của cây.

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

7/ Ảnh hưởng tới động vật

- Tác động đến khả năng sinh sản của nhiều loài động vật: Mùa xuân, hè có ngày dài, ánh sáng nhiều 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 đất, vùng nước sâu,….(dơi, sóc, cú mèo,…) hoặc hoạt động ban ngày (trâu, bò, chích chòe,…).

Tầng nước sinh sống của các sinh vật biển theo cường độ ánh sáng

Trên đây là một số thông tin cơ bản nhất về ánh sáng là gì mà LabVIETCHEM muốn chia sẻ đến bạn đọc. Nếu có bất kỳ thắc mắc nào hay muốn đóng góp thêm ý kiến để bài viết hoàn thiện hơn, các bạn hãy để lại bình luận ở phía dưới. Cảm ơn sự quan tâm theo dõi của bạn đọc và hẹn gặp lại các bạn trong những bài viết mới.