ИСААК НЬЮТОН ВСТАВЛЯЛ ПАЛОЧКИ В ГЛАЗА,  чтобы изучить, как наши глаза   воспринимают свет  

Он пытался понять является ли свет результатом того, что исходит извне или изнутри.  На самом деле оба предположения верны.

Существует много легенд как Исаак Ньютон изучал зрение. По одной из них: он сделал из слоновой кости нитевидный изогнутый зонд, запустил этот «прибор» себе в глаз и надавливал им на заднюю стенку глазного яблока.  При этом возникали цветные вспышки и звездочки. 

Это подтвердило его гипотезу,  что мы видим мир из-за попадания света на сетчатку глаза и раздражения последней.

Хорошо, что мы не современники Исаака Ньютона, и сегодня мы ВСЕ можем узнать в интернете.  ‍

Сегодня наш пост про видимое излучение:

почему небо голубое? 

что такое радуга?

почему некачественное искусвенное освещение так вредно для наших глаз?

---

Видимое излучение

Видимое электромагнитное излучение, воспринимаемое человеческим глазом, занимает совсем крошечную область спектра, но играет самую важную роль в жизни и эволюции человека, как биологического вида.

Энергия фотонов в нем гораздо выше чем в радиочастотных волнах, но человек - homo sapiens, развивался при естественном видимом излучении от Солнца. Поэтому разумно предположить, что, если не превышать естественные уровни видимого излучения, оно безвредно для организма человека.

Каждый Охотник Желает Знать, Где Сидит Фазан

Все с детства знают этот акростих, который позволяет нам помнить все цвета, входящие в видимый диапазон электромагнитных волн -

Красный, Оранжевый, Желтый, Зеленый, Голубой, Синий, Фиолетовый.

По английски:

«Richard Of York Gave Battle In Vain»

Ричард из Йорка дал бой напрасно -

Red, Оrange Yellow, Green, Blue, Indigo, Violet.

Радуга

Мы можем увидеть весь спектр во время радуги - одного из самых красивых явлений природы.

Радуга возникает из-за того, что солнечный свет преломляется и отражается капельками воды.

Фиолетовый цвет - самая короткая длина волны видимого света, преломляется сильнее всего, красный цвет - самая длинная волна видимого света, меньше всего. Поэтому после дождя свет от солнца, идущий сзади Вас и отраженный от капелек воды, будет казаться разделенным на все цвета радуги! Фиолетовый будет внизу, а красный - вверху.

Вторичная радуга

Иногда можно увидеть ещё одну радугу, менее яркую вокруг первой. Вторичная радуга образована вторым отражение внутри капли, этот «переотраженный» свет выходит из капли под другим углом и будет иметь «перевёрнутый» порядок цветов - красный внизу и фиолетовый вверху.

Полная радуга

На самом деле радуга представляет собой полный круг, но с Земли мы видим только его часть. С самолета, с небоскреба в подходящих условиях можно увидеть круглую радугу.

Почему небо синее

Видимое излучение попадает в «оптическое окно» - область спектра электромагнитного излучения, практически не поглощаемого земной атмосферой. Вероятно поэтому homo sapiens и большинство других животных в процессе эволюции выбрали этот диапазон для восприятия органами зрения.

Чистый воздух рассеивает свет с короткой длиной волны сильнее длинноволнового излучения. Сине-фиолетовый участок видимого спектра рассеивается приблизительно в 16 раз интенсивнее красного. Благодаря этому небо имеет голубой цвет, не фиолетовый, так как интенсивность синего цвета в солнечном спектре выше, и чувствительность глаза к фиолетовому цвету ниже.

Во время заката и рассвета солнечный свет проходит по касательной к земной поверхности, и большая часть синего цвета рассеивается в стороны от прямого солнечного цвета, поэтому небо вокруг солнца окрашивается в красные тона.

Искусственное освещение

Естественное видимое излучение от Солнца является условно непрерывным и не оказывает отрицательного влияния на глаза.
Но мы пользуемся искусственным освещением, а оно совсем не безобидное.

Все источники света, работающие на переменном токе, создают мерцающий световой поток из-за флуктуаций тока и напряжения.

Видимые пульсации светового потока частотой до 80 Гц оказывают негативное влияние на мозг, раздражают нервную систему через органы зрения.

Человек подсознательно борется с дискомфортом, хочет выключить этот «плохой» свет.

Сбои в работе головного мозга

Мерцание в диапазоне 80-300 Гц не воспринимается напрямую человеческим глазом.

Коварность пульсации заключается в том, что попадая на сетчатку глаза, она корректируется и воспринимается человеком как ровный свет.

Однако зрительные рецепторы детектируют такие колебания, которые провоцируют сбои в работе головного мозга.

Действуя незаметно, они постепенно сдвигают гормональный фон, способствуют снижению работоспособности, ухудшают эмоциональное самочувствие.

Как показали эксперименты - длительное нахождение в зоне пульсаций светового потока способствует возникновению и обострению хронических заболеваний нервной системы.

Колебания свыше 300 Гц человек никак не воспринимает, они на него никак не действуют.

Коэффициентом пульсации - 5%

Качество искусственного освещения характеризуется коэффициентом пульсации - это отношение разности максимального и минимального уровня освещенности к среднему значению.
Уровень освещенности и коэффициент пульсации измеряют с помощью пульсметр-люксметров.
Самые строгие санитарные нормы (СанПиНы) предъявляются к освещению рабочих мест, оборудованных компьютерной техникой. Мониторы компьютеров также пульсируют, глаза подвергаются большой нагрузке, поэтому коэффициент пульсаций света не должен превышать 5%.
В детских садах, медицинских учреждениях, учебных классах, кабинетах и аудиториях, торговых залах этот показатель не должен превышать 10%. Пульсации света более 20% не допускается нигде.

Традиционные, старые, добрые лампы накаливания имеют малый уровень мерцания. Совершенно иначе ведут себя энергосберегающие люминесцентные и газоразрядные лампы, коэффициент пульсации у них достигает 40%.

Применение электронных пускорегулирующих аппаратов (ЭПРА) позволяет уменьшить мерцание до 15%, но все равно многовато.

Светодиоды без стабилизации тока могут давать мерцание света даже больше - до 90 %, поскольку являются прямыми преобразователями электрической энергии в свет.

Яркость светодиода изменяется вместе с циклом переменного тока.

☝Поэтому надо использовать различные устройства стабилизации или «выпрямления» напряжения.

Современные устройства - светодиодные драйверы позволяют уменьшить мерцание до 4%.

Светодиоды на постоянном токе, например в автомобилях, не мерцают вообще.

❌ Дешевые «китайские» устройства использовать нельзя!