Ánh sáng là từ phổ thông dùng để chỉ các bức xạ điện từ có bước sóng nằm trong vùng quang phổ nhìn thấy được bằng mắt thường của con người (tức là từ khoảng 380 nm đến 700 nm). Giống như mọi bức xạ điện từ, ánh sáng có thể được mô tả như những đợt sóng hạt chuyển động gọi là photon. Ánh sáng do Mặt Trời tạo ra còn được gọi là ánh nắng (hay còn gọi là ánh sáng trắng bao gồm nhiều ánh sáng đơn sắc biến thiên liên tục từ đỏ đến tím); ánh sáng Mặt Trăng mà con người thấy được gọi là ánh trăng thực tế là ánh sáng do mặt trời chiếu tới Mặt Trăng phản xạ đi tới mắt người; do đèn tạo ra còn được gọi là ánh đèn; do các loài vật phát ra gọi là ánh sáng sinh học. Ánh sáng có tốc độ rất nhanh, điều này dễ hiểu khi trời mưa, ta thấy cái chớp xong rồi một lúc mới nghe tiếng sấm.
“Ánh sáng lạnh” là ánh sáng có bước sóng tập trung gần vùng quang phổ tím. “Ánh sáng nóng” là ánh sáng có bước sóng nằm gần vùng đỏ. Ánh sáng có quang phổ trải đều từ đỏ đến tím là ánh sáng trắng; còn ánh sáng có bước sóng tập trung tại vùng quang phổ rất hẹp gọi là “ánh sáng đơn sắc”.
Vậy ” Ánh sáng mặt trời là gì ? “
1.Khái niệm về Ánh sáng mặt trời :
a. Khái niệm :
Ánh sáng Mặt Trời là một phần của bức xạ điện từ phát ra từ Mặt Trời, đặc biệt là ánh sáng hồng ngoại, khả kiến và tia cực tím.
b. Đặc điểm :
Trên Trái Đất, ánh sáng mặt trời được lọc qua bầu khí quyển của Trái Đất và hiển nhiên là ánh sáng ban ngày khi Mặt Trời ở phía trên đường chân trời. Khi bức xạ mặt trời trực tiếp không bị mây che khuất, nó được trải nghiệm dưới dạng ánh nắng, là sự kết hợp giữa ánh sáng rực rỡ và sức nóng bức xạ. Khi ánh sáng Mặt Trời bị các đám mây chặn lại hoặc phản xạ từ các vật thể khác, nó được trải nghiệm dưới dạng ánh sáng khuếch tán.
Bức xạ cực tím trong ánh sáng mặt trời có cả ảnh hưởng tích cực và tiêu cực đến sức khỏe, vì nó vừa là yếu tố cần thiết để tổng hợp vitamin D3 vừa là thành phần gây đột biến.
Ánh sáng Mặt Trời mất khoảng 8,3 phút để đến Trái Đất từ bề mặt Mặt Trời. Một photon bắt đầu ở trung tâm Mặt Trời và đổi hướng mỗi khi nó gặp một hạt tích điện sẽ mất từ 10.000 đến 170.000 năm để đi tới bề mặt.
Ánh sáng mặt trời là yếu tố chính trong quang hợp, quá trình được thực vật và các sinh vật tự dưỡng khác sử dụng để chuyển đổi năng lượng ánh sáng, thông thường từ Mặt Trời, thành năng lượng hóa học có thể được sử dụng để tổng hợp carbohydrate và cung cấp năng lượng cho các hoạt động của sinh vật.
2.Thành phần và năng lượng :
Quang phổ của bức xạ Mặt Trời gần với quang phổ của vật thể đen với nhiệt độ khoảng 5,800 K. Mặt Trời phát ra bức xạ EM trên hầu hết các phổ điện từ. Mặc dù Mặt Trời tạo ra các tia gamma là kết quả của quá trình tổng hợp hạt nhân, sự hấp thụ và nhiệt hóa bên trong chuyển đổi các photon năng lượng siêu cao này thành các photon năng lượng thấp hơn trước khi chúng chạm tới bề mặt của Mặt Trời và được phát xạ ra ngoài không gian. Kết quả là, Mặt Trời không phát ra tia gamma từ quá trình này, nhưng nó phát ra tia gamma từ ngọn lửa mặt trời. Mặt Trời cũng phát ra tia X, tia cực tím, ánh sáng nhìn thấy, tia hồng ngoại và thậm chí là sóng vô tuyến; dấu vết trực tiếp duy nhất còn lại của quá trình hạt nhân là sự phát xạ của neutrino.
Quang phổ học hay phân quang học, theo ý nghĩa ban đầu, là môn khoa học nghiên cứu về quang phổ, tìm ra các quy luật liên hệ giữa các tính chất vật lý và hóa học của hệ vật chất với các quang phổ phát xạ hay hấp thụ của chúng; và ứng dụng các quy luật này trong các phương pháp phân tích quang phổ, tìm lại tính chất của hệ vật chất từ quang phổ quan sát được.
Mở rộng ra, phương pháp tương tự được áp dụng nghiên cứu các loại phổ, dải biến đổi của các tính chất vật lý và hóa học trong tập hợp các hạt vật chất (phân tử, nguyên tử, ion,…), gọi là phổ học. Các phương pháp phổ học nói chung đôi khi vẫn được gọi là quang phổ học vì lý do lịch sử của thuật ngữ, dù cho chúng có thể hoàn toàn không liên quan đến việc đo đạc các quang tử nhìn thấy được trong dải quang phổ phát ra hay hấp thụ bởi vật chất.
Mặc dù vành nhật hoa là nguồn phát ra tia cực tím và tia X, những tia này chỉ chiếm một lượng rất nhỏ năng lượng phát ra của Mặt Trời (xem phổ bên phải). Quang phổ của gần như tất cả các bức xạ điện từ Mặt Trời đi vào khí quyển của Trái Đất trải rộng trong phạm vi bước sóng 100 nm đến khoảng 1 mm (1.000.000 nm). Dải công suất bức xạ đáng kể này có thể được chia thành năm vùng theo thứ tự tăng dần của bước sóng.
- Tia cực tím C hoặc (UVC), bước sóng trải dài từ 100 nm đến 280 nm. Thuật ngữ tia cực tím đề cập đến thực tế là bức xạ có tần số cao hơn ánh sáng tím (và, do đó, cũng vô hình đối với mắt người). Do sự hấp thụ của khí quyển, rất ít tia này chạm tới bề mặt Trái Đất. Phổ bức xạ này có đặc tính diệt khuẩn, như được sử dụng trong đèn diệt khuẩn.
- Tia cực tím B hoặc UVB, có bước sóng từ 280 nm đến 315 nm. Nó cũng bị hấp thụ rất nhiều bởi bầu khí quyển của Trái Đất và cùng với UVC gây ra phản ứng quang hóa dẫn đến việc tạo ra tầng ozone. Nó trực tiếp làm hỏng DNA và gây cháy nắng, nhưng cũng cần thiết cho sự tổng hợp vitamin D ở da và lông của động vật có vú.
- Tia cực tím A hoặc (UVA) có bước sóng kéo dài từ 315 nm đến 400 nm. Dải bước sóng này đã từng được cho là ít gây tổn hại đến DNA, và do đó được sử dụng trong nhuộm da nhân tạo mang tính thẩm mỹ (phòng làm rám da và giường tắm nắng) và liệu pháp PUVA cho bệnh vẩy nến. Tuy nhiên, UVA hiện được biết là gây ra thiệt hại đáng kể cho DNA thông qua các con đường gián tiếp (hình thành các gốc tự do và các loại oxy phản ứng), và có thể gây ung thư.
- Ánh sáng có thể nhìn thấy có bước sóng 380 nm đến 780 nm. Như tên cho thấy, dải ánh sáng này có thể nhìn thấy bằng mắt thường. Đây cũng là dải đầu ra mạnh nhất trong tổng phổ bức xạ của Mặt Trời.
- Dải hồng ngoại có bước sóng từ 700 nm đến 1.000.000 nm (1 mm). Nó bao gồm một phần quan trọng của bức xạ điện từ đến Trái Đất. Các nhà khoa học chia phạm vi hồng ngoại thành ba loại trên cơ sở bước sóng:
Hồng ngoại-A: 700 nm đén 1.400 nm
Hồng ngoại-B: 1.400 nm đến 3.000 nm
Hồng ngoại-C: 3.000 nm đến 1 mm.
3.Lợi ích tuyệt vời mà ánh sáng mặt trời đem lại :
a. Giúp xương chắc khỏe :
Vitamin D là loại vitamin đặc biệt giúp cơ thể dễ dàng hấp thụ canxi. Nhờ đó xương khớp trở nên trắc khỏe, hỗ trợ tăng chiều cao, vóc dáng, ngăn ngừa hiệu quả các bệnh về xương khớp, răng miệng.
Ánh nắng mặt trời lại là nhân tố quan trọng giúp ta hấp thụ được 90-95% vitamin D. Các tia sáng sẽ giúp chuyển hóa chất 7- dehydrocholesterol trên da thành vitamin D3. Hàm lượng vitamin này ở trong máu càng cao thì tỉ lệ rạn nứt xương sẽ càng thấp.
Do vậy, các bạn cần biết tận dụng ánh sáng mặt trời để được thường xuyên cung cấp loại vitamin này.
b. Tăng cường khả năng miễn dịch :
Ngoài việc sản xuất ra vitamin D, mới đây các nhà khoa học đã tìm ra một khả năng không ngờ của ánh sáng mặt trời. Đó là việc loại ánh sáng này còn giúp kích thích tế bào T phản ứng nhanh hơn bình thường.
Tế bào T có vai trò quan trọng trong hệ miễn dịch của con người. Chúng giúp các vết thương giảm bớt khả năng nhiễm trùng, loại bỏ vi khuẩn độc hại.
c. Làm giảm bệnh trầm cảm và stress :
Vận động nhiều dưới ánh sáng mặt trời giúp bạn cảm thấy thoải mái, giảm căng thẳng, lo âu và ngăn ngừa bệnh trầm cảm hiệu quả. Thiếu ánh sáng mặt trời dễ gây ra bệnh trầm cảm theo mùa (SAD).
Những người hay làm việc trong văn phòng, hạn chế tiêp xúc với môi trường bên ngoài thường rất dễ gặp bệnh này. Trầm cảm SAD cũng rất phổ biến vào những thời điểm thiếu ánh sáng mặt trời.
Ánh sáng mặt trời còn giúp tăng cường hormone hạnh phúc tự nhiên, giúp cơ thể khi ra ngoài nắng cảm thấy vui vẻ và tràn đầy năng lượng.
d. Ngăn ngừa các bệnh mãn tính
Người được cung cấp đủ vitamin sẽ giảm được 80% nguy cơ phát triển bệnh tiểu đường. Cùng với đó, lượng vitamin D thấp đi sẽ làm tăng lượng cholesterol dẫn đến việc gia tăng nguy cơ tử vong vì bệnh tim.
Dù ánh nắng mặt trời có thể gây ra ung thư da, nhưng theo một số nghiên cứu, vitamin D do mặt trời cung cấp giúp giảm nguy cơ mắc các bệnh ung thư khác như ung thư vú và ung thư ruột kết, đại tràng,…
e. Nâng cao chất lượng giấc ngủ :
Khi ánh sáng mặt trời tiếp xúc nhiều với cơ thể sẽ giúp sản sinh ra một loại hormone điều hoà giấc ngủ, đó là melatonin. Mức độ sản sinh melatonin cao sẽ giúp chất lượng giấc ngủ được nâng cao rất nhiều, đặc biệt là đối với người cao tuổi và trẻ sơ sinh.
Qúy độc giả cũng cần lưu ý: Chúng ta nên để ánh nắng tiếp xúc với cơ thể từ 5 đến 15 phút mỗi ngày. Thời điểm thích hợp để phơi nắng là vào các buổi sáng khoảng từ 5h đến 7h và buổi chiều từ 17h đến 19h. Lúc đấy, ánh sáng mặt trời khá nhẹ, chứa ít tia độc hại nhưng lại giúp hấp thụ vitamin hiệu quả nhất.