تفاوت بین نور گرم و سرد

نور ساطع شده توسط لامپ‌های ال ای دی به وسیله چشم انسان با تن رنگ‌های مختلف درک می‌شود که با توجه به دمای رنگ تغییر می‌کند. دمای رنگ نور بر حسب درجه کلوین اندازه‌گیری می‌شود و تن رنگ‌های مختلف دمای رنگ را تعیین می‌کند که می‌تواند گرم یا سرد باشد. در این مقاله قصد داریم تفاوت بین نور گرم و سرد را مورد بررسی و کندوکاو قرار دهیم، اما برای فهم و درک بهتر این مسئله، لازم است چیستی نور گرم و نور سرد را نیز توضیح دهیم. با ما همراه باشید.

دمای رنگ نور

نور را با دو ویژگی معرفی می‌کنند: دمای رنگ و نمایش رنگ. دمای رنگ نور بر حسب درجه کلوین اندازه‌گیری می‌شود. دمای نور در داخل خانه می‌تواند از 2000 تا 6500 درجه کلوین متغیر باشد. هرچه دمای رنگ نور بالاتر باشد، نور سردتر است، بنابراین در 1200 درجه کلوین، نور مد نظر ما گرم است و هم‌اندازه با دمای نور شمع است. نور روز جزو آن دسته از نورهایی است که به آن سرد می‌گویند و دمای آن 6500 درجه کلوین است. نور گرم در طیفی بین زرد و قرمز قرار دارد و نور سرد بین سفید تا آبی.

نمایشگر رنگی نور وظیفه نمایش نور را برعهده دارد. این مقدار نشان می‌دهد که چگونه می‌توانیم رنگ‌ها را تحت نوعی نور خاص مشاهده کنیم. این در یک شاخص رندر رنگ با مقیاس یک تا Ra 100 استفاده می‌شود. نور روزRa 100 است و بنابراین مکان‌هایی که می‌خواهند روشنایی مطابق نور روز داشته باشند، مانند فروشگاه‌های رنگ یا لباس، نوری برابر باRa ۹۰ خواهند داشت.

برای آشنایی با اصطلاحات کاربردی مختلف در نورپردازی، می‌توانید مقاله اصطلاحات نورپردازی مقدماتی را مطالعه کنید.

نور سرد

هنگامی که اکسیژن با کلسیم، آدنوزین تری فسفات (ATP) و ماده شیمیایی لوسیفرین در حضور لوسیفراز، یک آنزیم بیولومینسانس ترکیب می‌شود، نور سرد تولید می‌شود. برخلاف لامپ که علاوه بر نور، گرمای زیادی نیز تولید می‌کند، نور کرم شب تاب، نور سرد است، بدون اینکه انرژی زیادی به شکل گرما از دست برود.

یک تعریف برای نور سرد این است که آن را با دمای رنگ بین 3600 تا 6500 کلوین تعریف کنیم. در این حالت، رنگ نور از سفید به آبی تبدیل می‌شود، چرا که سایه‌های آبی و فیروزه‌ای متبادرکننده رنگ سردی هستند. یک نشانه دقیق برای درک بهتر نور سرد، ارتباط یخ خالص با دمای 5000 درجه کلوین است و در نهایت رنگ آبی به 6500 درجه کلوین مرتبط می‌شود.

لومینسانس یعنی انتشار نور توسط موادی خاصی، در زمانی که  نسبتا خنک هستند. برخلاف نور ساطع‌شده از اجسام رشته‌ای، مانند سوزاندن چوب یا زغال سنگ، آهن مذاب و سیم گرم شده توسط جریان الکتریکی، نور لومینسانس سرد است.

لومینسانس ممکن است در لامپ‌های نئون وفلورسنت دیده شود؛ همچنین آن را می‌توان در صفحه نمایش فلوروسکوپ تلویزیون، رادار و اشعه ایکس، مواد آلی مانند لومینول یا لوسیفرین در کرم شب‎تاب و کرم درخشان مشاهده کرد.

همچنین آن را می‌توان در پدیده‌های طبیعی مانند شفق قطبی مشاهده کرد، که در تمام این پدیده‌ها، انتشار نور از دمای بالای اتاق (مثلا لامپ یا خورشید) ناشی نمی‎شود و به همین دلیل اغلب، درخشندگی آنان را نور سرد می‌نامند.

منابع انتشار نور سرد

منابع انتشار نور سرد را در پایین به تفصیل شرح خواهیم داد:

 کرم شب‌تاب

کرم شب تاب به دلیل فرایندی شیمیایی به نام نورتابی شیمیایی، قادر به انتشار انرژی نور در محیط است. لومینسانس شیمیایی معمولا از تبدیل انرژی شیمیایی به انرژی نور استفاده می‌کند. کرم شب‌تاب در هنگام تولید نور هیچ‌گونه افزایش دمایی در بدنش تجربه نمی‌کند، به همین دلیل در دسته منابع نور سرد قرار می‌گیرد.

کرم درخشان یا شب‌تاب

کرم‌های درخشان نمونه دیگری از منابع نور سرد هستند، چراکه این موجودات بدون گرم شدن، نور تولید می‌کنند. در مورد کرم‌های درخشان، واکنش شیمیایی که مسئول انتشار انرژی نور در محیط افراد است، در ناحیه شکم کرم‌ها انجام می‌شود. پوست کرم‌های درخشان که از نظر طبیعی کاملا نازک است باعث تابش راحت نور و عبور آن از بدن کرم می‌شود.

عروس دریایی

عروس دریایی یکی از نمونه‌های بارز منابع نور سردی است که در اطراف ما وجود دارد. آن‌ها نور را بدون تغییر دما در محیط منتشر می‌کنند و تمایل دارند از آن به عنوان مکانیزم دفاعی در برابر شکارچیان استفاده کنند. بیولومینسانس تولیدشده توسط عروس نتیجه واکنش شیمیایی اکسیژن با ماده‌ای به نام لوسیفرین است.

ماهی انگلر

ماهی انگلر انرژی نوری را از طریق یک امتداد میله‌مانندی که روی پیشانی‌اش وجود دارد به محیط افراد می‌تاباند.

ماهی اژدهای سیاه

این نوع ماهی سیاه، نمونه دیگری از منابع نور موجود در سیاه زمین است.

ماهی وایپر

ماهی وایپر نیز از روش بیولومینسانس برای جذب طعمه و فریب ماهی‌های کوچک استفاده می‌کند. ستون فقرات پشتی ماهی وایپر قادر است انرژی نوری ساطع کند، چرا که از پوشش نازکی از فوتوفرها تشکیل شده است.

قارچ

برخی از انواع خاص قارچ‌ها می‌توانند انرژی نوری را در محیط منتشر کنند بدون این که گرم شوند، به همین دلیل می‌توان آن‌ها را دسته منابع سرد موجود در طبیعت طبقه‌بندی کرد.

گیاهان

برخی از گیاهان بیولومینسانس به‌طور مصنوعی توسط دانشمندان تولید شده‌اند که می‌توانند به عنوان یک منبع انتشار نور سرد عمل کنند.

لامپ ال ای دی

ال ای دی‌ها یک تکنولوژی روشنایی هستند که به‌سرعت در حال توسعه و پیشرفت هستند و یکی از انواع لامپ‎های کم مصرف موجود در بازار هستند. در مقایسه با لامپ‌های رشته‌ای، می‌توانند حدوداً 75 درصد انرژی کمتری مصرف کنند و 25 برابر بیشتر از سایر لامپ‌ها عمر کنند، اگرچه ممکن است گران‌تر نیز باشند. آن‌ها معمولاً به دلیل خروجی نور خوب و با کیفیت بالا، در مقایسه با سایر انواع منبع نور مصنوعی، بسیار مورد توجه قرار گرفته و بازارپسند هستند. برخلاف نورپردازی سنتی، ال‌ای‌دی‌ها در آب و هوای سرد بیشتر می‌درخشند و به همان اندازه در شرایط محیطی دیگر کارآمد هستند. این به معنای روشنایی با مصرف انرژی بیشتر است، زیرا چراغ ال‌ای‌دی‌ها به مصرف انرژی بسیار کمتری نیاز دارند که منجر به انتشار کربن و قبض‌های برق بالاتر می شود. پس می‌توان ال ای دی‌ها را در گروه سردها نیز قرار داد.

نور در مکان‌های مختلف تاثیر و کاربرد خاصی دارد. یکی از این مکان‌ها محیط کار است. برای اطلاع از کاربرد و تاثیر نور در محیط کار می‌توانید مقاله تاثیر نور در محیط کار را مطالعه کنید.

نور گرم

ما نور گرم را با دمای کمتر از 3300 درجه کلوین تعریف می‌کنیم که معمولا با سایه‌های قرمز، نارنجی و زرد تا سفید تشکیل می‌شود. برای نشان دادن یک نور گرم، معمولا مقادیری بین صفر تا 3300 درجه کلوین را تعریف می‌کنیم. نور گرم واقعی مربوط به دمای نور 3000 درجه کلوین است و با این که ما در 3500 درجه کلوین هنوز هم یک نور سفید داریم، اما هنوز هم دمای نور گرم است. به ناحیه بین 3500 تا 4000 درجه کلوین، نور خنثی گفته می‌شود و در این ناحیه، رنگ روشن عمدتا متمایل به رنگ سفید است.

منابع انتشار نور گرم

برخی از منابع انتشار نور گرم در زیر آمده است که هر کدام از این موارد را به تفصیل شرح می‌دهیم:

 نور خورشید

نور دریافت‌شده از جانب خورشید یکی از بارزترین نمونه‌های منابع طبیعی نور است. اشعه‌های به‌دست آمده از خورشید به‌راحتی و به‌وفور قابل دسترس هستند. خواص نور خورشید مانند شدت، جهت، سرعت انتشار، روشنایی و غیره را نمی‌توان به شکل خارجی کنترل کرد.

نور خورشید بخشی از تابش الکترومغناطیسی است که توسط خورشید منتشر می‌شود. در سطح کره‌ی زمین نور خورشید در جو (اتمسفر) زمین پراکنده و فیلتر می‌شود و زمانی که خورشید در ورای افق قرار دارد، مانند نور روز آشکار می‌شود. در صورتی‌که تابش نور خورشید توسط ابرها و گرد و غبار مسدود نشود، ترکیبی از نور درخشان و شفاف و گرما را به جو زمین می‌فرستد.

در حدود 8/3 دقیقه طول می‌کشد تا نور خورشید از سطح خورشید به زمین برسد. فوتونی که از مرکز خورشید شروع می‌شود و هر بار که با یک ذره‌ی باردار روبه‌رو می‎شود تغییر جهت می‌دهد، بین 10هزار تا 170هزار سال طول می‌کشد تا به سطح خورشید برسد.

 نور ستارگان

ستارگان یکی از بهترین نمونه‌های منابع طبیعی نور هستند. نور ستاره، نوری است که از ستاره‌ها ساطع می‌شود و معمولاً به تشعشعات الکترومغناطیسی مرئی ستارگانی غیر از خورشید اشاره دارد که شب‌ها می‌توانید آن‌ها را از روی کره زمین مشاهده کنید، اگرچه بخشی از نور ستارگان در طول روز نیز قابل مشاهده است. فشار و دمای شدید در هسته یک ستاره اجازه می‌دهد تا واکنش‌های هم‌جوشی هسته‌ای رخ دهند. این دقیقاً همان جایی است که اتم‌های هیدروژن ذوب شده و طی چند مرحله تبدیل به اتم‎های هلیوم می‌شوند. در نتیجه این واکنش مقدار زیادی انرژی را به شکل پرتوهای گاما آزاد می‌کند و چیزی را ساطع می‌کند که ما آن را تحت عنوان نور ستاره می‌شناسیم.

صاعقه

رعدوبرق یا صاعقه یک پدیده‌ی طبیعی است که به دلیل عدم تعادل در بارهای موجود در زمین و ابرها رخ می‌دهد. بارهای منفی یا الکترون‌هایی که در ابرها وجود دارند تمایل دارند به سمت بارهای مثبت یا پروتون‌هایی که در سطح زمین وجود دارند، جذب شوند. این فرایند یک تخلیه الکتریکی سریع ایجاد کرده که به تشکیل رعد و برق کمک می‌کند. گرمای رعد و برق به مراتب از گرمای آفتاب بیشتر است؛ به‌عبارتی صاعقه می‌تواند هوایی که از آن عبور می‌کند را تا ۵۰هزار درجه‌ی فارنهایت (۵ برابر گرم‌تر از سطح خورشید) گرم کند. رعدوبرق هم بسیار قدرتمند است و هم بسیار سریع. درست است که رعد و برق می‌تواند انرژی یک شهر بزرگ را در حدود یک دقیقه تامین کند، اما مشکلات بسیاری برای دریافت برق صاعقه به عنوان منبع انرژی وجود دارد، که مهم‌ترین مشکل این است هنگام برخورد رعد و برق به زمین، بیشتر انرژی آن نه به شکل الکتریسیته که به‌صورت گرما آزاد می‌شود. بنابراین این انرژی را نمی‌توان مستقیماً به‌کار برد، چرا که این برق و گرما می‌تواند به تجهیزات آسیب جدی وارد کند.

نور خورشید، نور ستارگان و صاعقه از دسته نورهای طبیعی هستند. برای آشنایی با نورهای طبیعی می‌توانید به مقاله مشخصات نور طبیعی چه چیزهایی هستند؟ مراجعه کنید.

 لامپ سنتی (رشته‌ای)

لامپ سنتی نوعی لامپ با رشته‌های درخشان است که در گذشته استفاده‌های بسیاری در ساختمان‌های مسکونی داشت. آن‌ها به طور کلی به عنوان کم‌مصرف‌ترین نوع لامپ الکتریکی در نظر گرفته می‌شوند. این لامپ‌ها همچنین ارزان هستند، فوراً روشن می‌شوند و در اندازه‌ها و شکل‌های مختلف موجود هستند.

لامپ فلورسنت

انواع چراغ‌های فلورسنت فشرده (CFL) در اندازه‌ها و اتصالات مختلف موجود هستند و می‌توانند به‌جای لامپ‌های رشته‌ای، بدون تغییر در ویژگی‌های لامپ، استفاده شوند. آن‌ها به‌طور کلی نسبت به لامپ‌های رشته‌ای، بسیار کارآمدتر انرژی را مصرف می‌کنند. برخی از آن‌ها قابل تنظیم و با سایر کنترل‌های روشنایی سازگار هستند. CFL‌ها در شکل‌های گلوب، مارپیچ، نورافکن و بازتابنده عرضه می‌شوند.

تفاوت بین نور گرم و سرد

تفاوت اولیه بین نور سرد و گرم ناشی از تفاوت دمای آن‌ها برحسب کلوین است. پایین بودن دما برحسب کلوین، نشان‌دهنده نور گرم است؛ از جمله نور زرد رنگ و قرمز رنگ. دمای این نوع نور بین 1000 تا 3500 درجه کلوین است. حالت مقابل آن نور سرد است که هرچه دمای آن برحسب کلوین بالاتر برود، به نور سرد نزدیک‌تر می‌شویم. نور سرد معمولا بین 6000  تا 10000 درجه کلوین رده‌بندی می‌شوند و متمایل به رنگ آبی و سفید است.

تفاوت دیگر در مکان و محل استفاده از این نورها است. مثلا نورهای گرم در فضاهایی که نیاز به حس و حال صمیمیت و علاقه دارد، از جمله هتل، رستوران و کافی‌شاپ، استفاده می‌شوند. در فضاهایی همچون بیمارستان، مطب، کلینیک، گالری هنری و موزه‌ها که نیاز به انتقال حس تمیزی و واقعیت است، از نورهای سرد با رنگ‌های آبی و سفید استفاده می‌شود. اساسا نور گرم با دمای 2500 تا 3000 کلوین به شما کمک می‌کند که هنگام مطالعه آرامش داشته باشید و پس از آن بهتر استراحت کنید. نور طبیعی با دمای 4900 تا 6500 درجه کلوین بهترین گزینه برای چشم است که راحت کار کردن را امکان‌پذیر می‌کند. نور سرد با دمای 6500 درجه کلوین سطح عالی روشنایی را ارائه می دهد و تمرکز کلی را بهبود می‌بخشد.

گفتنی است که علاوه بر تقسیم نور بر سرد و گرم، یک تقسیم‌بندی دیگر از لحاظ طبیعی یا مصنوعی‌بودن نور نیز وجود دارد. برای آشنایی با این تقسیم‌بندی می‌توانید از مقاله نور طبیعی و مصنوعی چیست؟ کمک بگیرید.

کلام آخر

در این مقاله تلاش کردیم مفاهیم نور گرم و سرد را توضیح دهیم و به بیان تفاوت‌های آن‌ها بپردازیم. به همین منظور در ابتدا نور سرد و منابع آن را معرفی کردیم و پس از آن نور گرم و منابعش را شرح دادیم. سپس تفاوت‌های آن‌ها را بررسی کردیم و نشان دادیم که برای یک نورپردازی مناسب، لازم است نور لامپ‌ها با رنگ محیط سازگار باشد.

سؤالات متداول:

نور سرد چگونه تولید می‌شود؟

هنگامی که اکسیژن با کلسیم، آدنوزین تری فسفات (ATP) و ماده شیمیایی لوسیفرین در حضور لوسیفراز، یک آنزیم بیولومینسانس ترکیب می‌شود، نور سرد تولید می‌شود. برخلاف لامپ که علاوه بر نور، گرمای زیادی نیز تولید می‌کند، نور کرم شب تاب، نور سرد است، بدون اینکه انرژی زیادی به شکل گرما از دست برود.

آیا نور لامپ‌های ال ای دی در دسته نورهای سرد قرار می‌گیرند؟

برخلاف نورپردازی سنتی، ال‌ای‌دی‌ها در آب و هوای سرد بیشتر می‌درخشند و به همان اندازه در شرایط محیطی دیگر کارآمد هستند. این به معنای روشنایی با مصرف انرژی بیشتر است، زیرا ال‌ای‌دی‌ها به مصرف انرژی بسیار کمتری نیاز دارند که منجر به انتشار کربن و قبض‌های برق بالاتر می‌شود. پس می‌توان ال ای دی‌ها را در گروه سردها نیز قرار داد.

نور سرد برای چشم بهتر است یا نور گرم؟

نور گرم با دمای ۲۵۰۰ تا ۳۰۰۰ کلوین به شما کمک می کند که هنگام مطالعه آرامش داشته باشید و پس از آن بهتر استراحت کنید. نور طبیعی با دمای ۴۹۰۰ تا ۶۵۰۰ درجه کلوین بهترین گزینه برای چشم است که راحت کار کردن را امکان‌پذیر می‌کند. نور سرد با دمای ۶۵۰۰ درجه کلوین سطح عالی روشنایی را ارائه می دهد و تمرکز کلی را بهبود می‌بخشد.