§ 50. Джерела світла. Сонце. Сонячна енергія. Розподіл світла й тепла на земній поверхні
Поміркуйте
Що таке джерело світла?
Пригадайте
Джерела світла
Світло випромінюють Сонце, зорі, свічки, лампи тощо. Це — джерела світла.
Джерела світла — це тіла або предмети, що випромінюють світло.
Які ж тіла можуть бути джерелами світла?
Проведемо дослід (разом із дорослими). Щипцями або плоскогубцями тримайте цвях і нагрівайте його в полум’ї газової горілки. Цвях розжарюється й починає випромінювати світло. Спочатку цвях світиться червоним, а за подальшого нагрівання колір стає жовтогарячим.
Якщо б ми далі підвищували температуру, то колір розпеченого цвяха став би білим, а потім блакитним.
Нагріті тіла, що випромінюють світло, називають тепловими джерелами світла.
Перегляньте відео про різноманітні джерела світла в нашому житті та виконайте завдання.
Завдання 1
Природні та штучні джерела світла
Джерела світла також поділяються на природні та штучні.
До природних джерел світла належать Сонце, зорі, блискавки, полярні сяйва, лісові пожежі тощо.
Ще з давнини люди почали виготовляти штучні джерела світла. Перші з них використовували горіння різних видів палива: дерева, жиру, сала, олії.
Усе змінилося, коли наприкінці ХІХ століття американець Томас Едісон винайшов лампочку розжарювання, а згодом з’явилися лампи денного світла та світлодіодні лампи.
Розгляньте 3D-моделі ламп двох видів. У додаткових джерелах інформації дізнайтеся, чим відрізняються ці види ламп.
Завдання 2
Середній термін роботи світлодіодної лампи, яка коштує від 55 грн, становить близько 50 000 годин у безперервному режимі. Це приблизно 6 років, якщо використовувати лампу цілодобово. У лампи розжарювання, вартість якої від 5 грн, термін безперервної роботи становить приблизно 1 місяць. Які лампи вигідніше використовувати? Відповідь обґрунтуйте обчисленнями.
Енергія Сонця
Земля перебуває на відстані 150 мільйонів кілометрів від Сонця. Цю відстань світло долає приблизно за 8,5 хвилин, поширюючись зі швидкістю 300 000 кілометрів за секунду. Це найбільша можлива швидкість у природі!
Сліпуче яскраве Сонце — найважливіше для нас, землян, теплове джерело світла, адже температура на його поверхні сягає 6000 °С.
Сонячна енергія, яку Земля отримує від Сонця через випромінювання у вигляді тепла і світла, є основним джерелом енергії для живих організмів, зокрема людини. Енергію Сонця можна використовувати як джерело тепла й електроенергії, про що ми говорили в попередніх параграфах. Також сонячна енергія впливає на клімат і погоду на нашій планеті.
Дізнайтеся більше
Ніна Миколаївна Мороженко (1928–2009) — українська астрономикиня. Займалася дослідженням будови Сонця та процесів, що в ньому відбуваються.
Завдання 3
Розподіл світла й тепла на земній поверхні
Ви вже знаєте, що кількість сонячного тепла і світла, яке отримує поверхня Землі, у різних географічних зонах не однакова. Оскільки Земля має форму кулі, сонячні промені падають на її поверхню під різними кутами. Чим більший кут між променями Сонця і поверхнею планети, тим більше світла вона отримує. Цей кут найбільший на екваторі. У напрямку до полюсів він зменшується.
Відповідно до цього зменшується й кількість світла, яку отримує земна поверхня.
Залежно від середнього за рік кута між сонячними променями та земною поверхнею, на Землі виділяють такі пояси освітленості: один тропічний (жаркий), два помірні та два полярні (холодні).
Завдання 4 (дослідження)
У два однакові пластикові стаканчики посадіть по насінині однакових рослин (соняшник, пшениця, квасоля тощо). Лише з’являться паростки, один стакан накрийте цупким папером або іншою непрозорою посудиною. Через певний час порівняйте, як виглядає паросток, що зростав без сонячного світла, та той, що зростав під Сонцем.
Зробіть висновок про вплив сонячного світла на ріст рослин. За можливості зробіть фотографії та оформте ілюстрований звіт.
Дізнайтеся більше
Деякі живі організми також здатні випромінювати світло. У вологому лісі навколо трухлявих пнів («гниляків») уночі можна побачити таємниче світіння. Його джерелом є мікроорганізми.
Також випромінюють світло деякі гриби, комахи, водорості, морські молюски, медузи та риби. Такі живі організми належать до холодних джерел світла.
Світіння організмів — це не «забавка» для них. Ця «здібність» сформувалися в них у процесі еволюції, оскільки має життєво важливе значення. Так, світіння допомагає організмам відлякувати хижаків і полювати.
Підсумуємо
Завдання 5
Завдання 6
Завдання 7
Ключова ідея
Джерела світла — це тіла чи предмети, які випромінюють світло. Нагріті тіла, що випромінюють світло, називають тепловими джерелами світла.
Джерела світла поділяють на природні та штучні.
Сонячна енергія є основним джерелом енергії для живих організмів і найважливішою умовою життя на планеті.
Залежно від кута падіння сонячних променів на земну поверхню, виділяють полюси освітленості: один тропічний (жаркий), два помірні та два полярні (холодні).
Запитання для повторення й засвоєння
1. Що таке джерело світла?
2. Наведіть приклад теплового джерела світла.
3. Чи можна вважати Місяць джерелом світла?
4. У чому полягає відмінність між природними та штучними джерелами світла?
5. Із якою швидкістю поширюється світло?
6. Від чого залежить нагрівання земної поверхні Сонцем?
7. Скільки може тривати полярний день і полярна ніч?
8*. Що таке, на ваш погляд, сонячна засмага?