Loài người luôn luôn lệ thuộc vào năng lượng từ ánh sáng Mặt Trời cả trực tiếp dùng cho sưởi ấm, hong khô quần áo, nấu nướng, và gián tiếp mang lại thực phẩm, nước và cả không khí. Kiến thức của chúng ta về giá trị của các tia sáng Mặt Trời suy đi nghĩ lại quẩn quanh theo kiểu mà chúng ta thu lợi từ nguồn năng lượng đó, nhưng có những liên hệ còn cơ bản hơn nhiều xuất phát từ mối liên quan giữa ánh sáng và năng lượng. Dù cho loài người có nghĩ ra được những cơ chế tài tình để khai thác năng lượng Mặt Trời hay không thì hành tinh của chúng ta và môi trường luôn luôn biến đổi chứa trong nó vốn bị chi phối bởi năng lượng của ánh sáng Mặt Trời.
Biểu tượng thần Mặt Trời thời Cổ đại
Chúng ta đều biết rằng nếu như Mặt Trời không mọc, thì thời tiết của chúng ta sẽ chuyển sang mùa đông lạnh lẽo mãi mãi, ao hồ và sông suối sẽ đóng băng khắp nơi, và thực vật và động vật sẽ nhanh chóng bị diệt vong. Các động cơ sẽ không hoạt động được, và chúng ta không có cách nào để chuyên chở thực phẩm hoặc nhiên liệu, hoặc để phát ra điện. Với chất đốt hạn chế để tạo ra lửa, loài người sẽ sớm không còn nguồn thắp sáng hoặc nguồn cấp nhiệt. Tuy nhiên, với sự
hiểu biết hiện nay của chúng ta về hệ Mặt Trời, chúng ta có thể khá chắc chắn rằng Mặt Trời sẽ mọc lên vào ngày mai, như trước nay nó vẫn mọc kể từ khi Trái Đất lần đầu tiên cô đặc lại từ một đám mây khí của các mảnh vụn vũ trụ. Trong quá khứ chưa lâu lắm, loài người không chắc chắn lắm về điều này. Họ không thể giải thích đưcợ tại sao Mặt Trời lại chuyển động ngang qua bầu trời, họ cũng không biết cách thức nó tạo ra ánh sáng khác biệt giữa ngày và đêm. Nhiều nền văn minh đã ghi nhận tầm quan trọng của Mặt Trời, tôn thờ ngôi sao gần chúng ta nhất này làm thần thánh (xem hình 1) với niềm hi vọng là nó sẽ không biến mất.
2. Cung cấp năng lượng cho sự sống
Hướng sáng để phát triển
Cấu trúc của tế bào lạp lục
Ngoài ra ,lợi dụng nguồn năng lượng khổng lồ từ ánh sáng người ta chế tạo ra các máy móc sử dụng năng lượng mặt trời :pin mặt trời ,thái dương năng ….
3. Trong y tế
III.1 Tia Hồng Ngoại (Infrared): là sóng điện từ có bước sóng từ 0,76.10-6 m đến 10-3m.
a. Đặc tính:
+ Tác dụng nổi bật nhất của tia hồng ngoại là tác dụng nhiệt.
+ Mọi vật thể có nhiệt độ cao hơn 00K đều bức xạ ra tia hồng ngoại: như cơ thể người, bóng đèn dây tóc nóng sáng, Mặt trời, vật có nhiệt độ…
+ Độ dài sóng (tần số) bức xạ phụ thuộc vào nhiệt độ của vật.
+ Để phát hiện ra tia hồng ngoại người ta dùng các loại phim hồng ngoại, camera hồng ngoại.
+ Phần lớn vật liệu ngăn cản tia sáng thường thì cũng ngăn được tia hồng ngoại: như gỗ, giấy, kim loại,…
+ Nhưng cũng có một số vật liệu ngăn được tia sáng thường nhưng không ngăn được tia hồng ngoại và ngược lại như: thủy tinh, Ga, As….
+ Ánh sáng thường không thể xuyên qua các lớp sương mù, khói, mây dày đặc nhưng tia hồng ngoại có thể.
+ Tia hồng ngoại đóng vai trò lớn trong hiệu ứng nhà kính.
b. Ứng dụng:
+ Tia hồng ngoại được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành khác nhau:
- Thiên văn học, hải dương học, nghiên cứu khí hậu - Nghiên cứu động vật, y học.
- Tìm kiếm, cứu nạn, chữa cháy, dẫn đường, quân sự, công nghệ thực phẩm, cơ khí kĩ thuật…
- Dùng để sấy khô, sưởi ấm.
- Trong công nghiệp, người ta dùng tia hồng ngoại để sấy khô các sản phẩm sơn (như vỏ ôtô, vỏ tủ lạnh…) hoặc hoa quả (chuối,nho…).
III.2 Tia Tử Ngoại (UV): là sóng điện từ có bước sóng từ 15.10-9m đến 0,4.10-6m.
a. Đặc tính:
+ Thông thường người ta chia làm 3 vùng tử ngoại:
- UV-A (3150 A0 đến 4000 A0): gây cháy nắng.
- UV-B (2800 A0 đến 3150 A0): gây ung thư.
- UV-C (150 A0 đến 2800 A0): bị hấp thụ bởi khí quyển.
+ Mặt trời, các vì sao có nhiệt độ cao, đèn thủy ngân Hg, hồ quang điện…đều là các nguồn phát tia tử ngoại.
b. Ứng dụng:
+ Tia tử ngoại tác dụng mạnh lên kính ảnh, có thể làm một số chất phát quang. Nó có tác dụng ion hoá không khí, gây một số phản ứng quang hoá, phản ứng quang hợp.
+ Trong công nghiệp ta sử dụng tia tử ngoại để phát hiện những vết xướt nhỏ, vết sướt trên bề mặt các sản phẩm tiện. Muốn vậy, người ta xoa lên bề mặt sản phẩm một lớp bột phát quang rất mịn. Bột sẽ chui vào các khe nứt, vết xướt. Khi đưa sản phẩm vào chùm tử ngoại, các vết xướt đó sẽ sáng lên.
+ Trong y học người ta dùng tia tử ngoại để chữa bệnh còi xương.
4. Trong nghệ thuật: vẽ tranh bằng ánh sáng
Light Painting được gọi là "vẽ tranh bằng ánh sáng" bởi người ta sử dụng các thiết bị như đèn pin, đuốc, đèn LED... để sáng tạo nên hình thù tưởng tượng trong bóng tối và chụp lại bằng camera có thời gian phơi sáng dài
5. Internet
Có thể dùng ánh sáng để kết nối mạng Internet
Các nhà nghiên cứu Mỹ thuộc trường Đại học Boston cho rằng trong một tương lai không xa nữa, ánh sáng có thể được sử dụng làm môi trường để kết nối Internet từ điện thoại hoặc máy tính cá nhân.
Có lẽ điều này sẽ làm chúng ta
ngạc nhiên nhưng nó lại có cơ sở khoa học vững chắc. Bởi, thực tế, ánh sáng hồng ngoại đã được các nhà khoa học sử dụng để truyền tín hiệu từ những thiết bị điều khiển từ xa (remote) đến các thiết bị đầu cuối như tivi, đầu DVD... Thậm chí gần đây, các thiết bị chiếu sáng trong gia đình cũng được điều khiển qua các thiết bị điều khiển từ xa, thậm chí qua Internet.
Hiện nay, các nhà khoa học đang tập trung vào việc nghiên cứu khả năng truyền tín hiệu của ánh sáng phát ra từ đèn LED điện tử (LED là viết tắt của Light Emiting Diode, có nghĩa là điốt phát quang), vì loại đèn này tiêu thụ ít năng lượng, lại có tuổi thọ cao
Theo Little, việc truyền thông bằng ánh sáng sẽ cho phép chúng ta tránh được những trở ngại trên, bởi vì từng thiết bị sẽ nhận được tín hiệu riêng biệt truyền đến, cho dù tín hiệu đó đến từ một tia laser hay một chùm tia sáng.
Nguyên lý của phương pháp truyền thông mới sẽ là: các thông tin sẽ được truyền từ một route (thiết bị cho phép các gói dữ liệu dọc theo mạng, gọi tắt là bộ định tuyến) không dây tới các đèn LED được bố trí trong một khoảng không gian kín nhất định (chẳng hạn như một căn hộ). Từ đây các đèn LED sẽ truyền dữ liệu tới các thiết bị cần kết nối Internet, chẳng hạn như máy tính, điện thoại...
Little cho biết, đèn LED hiện được sử dụng rất phổ biến trong các máy tính, chẳng hạn như các thiết bị chỉ báo trạng thái làm việc và có giá thành rất rẻ.
Nhưng thực tế, để có thể thực hiện được việc truyền thông tin và chiếu sáng thì phải cần đến loại đèn LED có giá thành cao hơn nhiều - tối thiểu phải từ 30 USD trở lên.
Tuy nhiên, bóng đèn LED lại tiêu thụ ít điện năng và có tuổi thọ trung bình tới hơn 50.000 giờ, lớn hơn nhiều so với loại đèn sợi đốt (khoảng 1.000 giờ).
Chính vì vậy, theo Little, những lợi ích đó có thể sẽ làm cho giá thành của bóng đèn LED giảm trong 5-10 năm tới. Đây thực sự là một cơ hội tốt cho ngành sản xuất đèn LED .
6.Công nghệ ánh sáng và sợi quang
Những khám phá của Kao đã đặt nền tảng cho công nghệ sợi quang, công nghệ ngày nay được sử dụng trong hầu hết mọi hệ thống điện thoại và truyền thông dữ liệu. Boyle và Smith thì phát minh ra một bộ cảm biến ảnh số - CCD, hay dụng cụ tích điện kép – thiết bị ngày nay trở thành con mắt điện tử trong hầu hết mọi lĩnh vực thuộc ngành nhiếp ảnh.