A fény

(A LED (fény) terápia háttere)

A fényterápia megértéséhez a fény egyes fontos tulajdonságainak, valamint viselkedésének ismerete szükséges. Itt csak röviden tekintjük át a legfontosabb fizikai kérdéseket.

A látható fény elektromágneses sugárzás, ami a szemünkbe jutva fényérzetet kelt - ez a meghatározás természetesen az emberi megismerés során alakult ki, ezért a látást veszi alapul.
A fény azonban nemcsak emberi szemmel, hanem más eszközökkel is tanulmányozható. A fény például kémiai változást okoz egy fényképlemezen, mûködésbe hozza a fotocellát, hõhatása pedig érzékeny hõmérõkkel (termoelemekkel) is kimutatható.
Vannak olyan elektromágneses sugárzások is, amelyek fizikai tulajdonságaikban megegyeznek a látható fény tulajdonságaival, de az emberi szem nem érzékeli õket. Ilyenek például az infravörös (IR), az ultraibolya (UV), de ebbe a fogalomkörbe tartoznak a rádióhullámok és a mikrohullámok is.
Az élõlények érzékelésének tanulmányozása során is bebizonyosodott, hogy a különbözõ állatok más-más, az embertõl különbözõ tartományokat látnak az elektromágneses sugárzásból, tehát a fény nemcsak a mûszerek, hanem az élõvilág számára is tágabb fogalmat jelent, mint az emberi szem számára látható fény.

a fény legfontosabb fizikai jellemzői

Fénysebesség, frekvencia, hullámhossz

A fény a mechanikai hullámokhoz hasonlóan a sebességével, a frekvenciájával és a hullámhosszával jellemezhetõ.
Minden hullámmozgást valamilyen rezgõ forrás hoz létre, a hullám frekvenciája megegyezik a forráséval. Az egyik közegbõl a másikba történõ áthaladáskor a hullám frekvenciája állandó marad. A frekvencia mértékegysége a Hz.
A látható fény színét a tiszta spektrumszínek esetén a fény frekvenciája határozza meg.
A fény sebessége, vákuumban közel 300 000 km/s (299 792 ± 0,5 km/s).. Ez a sebesség a fizikai világban elérhetõ legnagyobb érték. Nyugalmi tömeggel rendelkezõ test ezt a sebességet sem érheti el, és a fénysebességet megközelítõ sebességgel történõ mozgás esetén is szokatlan változások történnek a testtel. Ezeknek a jelenségeknek a leírásával a speciális relativitás elmélete foglalkozik.
Levegõben és más közegekben a fény sebessége kisebb. Két közeg közül azt, amelyikben a terjedési sebesség kisebb, optikailag sûrûbb közegnek nevezzük.
A hullámhossz.
Egy adott közegben a hullámhosszt a sebesség határozza meg, vagyis a hullámhossz a sebesség és a frekvencia hányadosa, tehát a különbözõ közegekben a sebesség értékével arányosan változik.
A fény energiája.
A fény részecske elmélete alapján a fény energiáját a frekvenciájával arányosnak találták. A fény a frekvenciájával arányos nagyságú energiacsomagok, fotonok áramának tekinthetõ.
A fény részecskéinek nyugalmi tömege nulla, többi jellemzõje: a lendület, nyomás, energiasûrûség, stb. az elektromágneses elmélet alapján számítható.
A fényenergia viselkedését az anyag határfelületén mind a fénysugár tulajdonságai /elsősorban a hullámhossz, a beesés szöge/ és az anyag tulajdonságai (abszorpciós jellemzői, felületi tulajdonságai stb) határozzák meg. A fény közegen való áthaladásakor a sugárzási intenzitás gyengülését az exponenciális abszorpciótörvény írja le.
Az elnyelődött fényenergia a közeg anyagában hoz létre változásokat. Az anyagban a fény legfontosabb kölcsönhatásai a következők :

hőhatás
fotodisszociáció
ionizáció, lökéshullámkeltés
fluoreszcencia
fotokémiai reakciók keltése

Jelentõségének megfelelõen a fénnyel, a látással kapcsolatos ismereteket nagyon sok különbözõ tudományterület is vizsgálja. Ezek (a teljesség igénye nélkül) a következõk:

Fizika

A fénytani kísérletek, vizsgálatok szempontrendszerük szerint több kategóriába sorolhatók.
A klasszikus optika a fény terjedésének szabályaival foglalkozik, a tárgyaláskor alkalmazott módszere szerint geometriai (sugár-) optikára és fizikai (hullám-) optikára osztható.
A geometriai optika a fénysugarakat mint geometriai vonalakat használja fel segédeszközként, a fizikai optika olyan jelenségekkel foglalkozik, amelyek csak a fény hullámtermészetével értelmezhetõk.
A fény keletkezésének, és az anyaggal - köztük az elektromos és mágneses mezõvel - való kölcsönhatásának vizsgálata a kvantumoptika témakörébe tartozik, amely valójában az atomfizika részterületének is tekinthetõ.

fotobiológia, orvostudomány

Az élettan (fiziológia), a szemészet és az agykutatás célja a fénynek az élõ szervezetre, annak biokémiai folyamataira gyakorolt hatásának, valaminta szem mûködésének és a látás folyamatainak feltárása. Az újabb kutatások a
terápiás hatásokat, és a lehetséges gyógyászati alkalmazásokat vizsgálják A kutatások középpontjába egyre inkább a különböző fényforrások, és a fizikailag módosított fény eltérő hatásainak elemzése került.

pszichológia

A látottak értelmezését, az észlelés jelenségeit a kognitív pszichológia kutatja, hatásaival az alkalmazott pszichológia, reklámpszichológia foglalkozik. (pl. a színek, világítás hatása, stb.), de ugyanakkor nagy szerepet kap a fényteráia és a pszichológia összekepcsolása (pl.: depresszió kezelés), ezért mér nem lehet nagyon elkülöníteni az orvosi - gyógyászati szakterülettől.