Az elektromágneses sugárzás fajtái

Elektromágneses sugárzás (elektromágneses hullámok) — a térben terjedő elektromos és mágneses mezők zavarása.

Az elektromágneses sugárzás tartományai

1 Rádióhullámok

2. Infravörös (termikus)

3. Látható sugárzás (optikai)

4. Ultraibolya sugárzás

5. Kemény sugárzás

Az elektromágneses sugárzás fő jellemzői a frekvencia és a hullámhossz. A hullámhossz a sugárzás terjedési sebességétől függ. Az elektromágneses sugárzás terjedési sebessége vákuumban megegyezik a fény sebességével, más közegekben ez a sebesség kisebb.

Az elektromágneses hullámok jellemzői a rezgéselmélet és az elektrodinamika fogalmai szempontjából három egymásra merőleges vektor jelenléte: a vektorhullám, az E elektromos térerősség vektor és a H mágneses tér vektor.

Az elektromágneses sugárzás spektruma

Elektromágneses hullámok - ezek a transzverzális hullámok (nyíróhullámok), amelyekben az elektromos és mágneses térvektorok a hullámok terjedési irányára merőlegesen oszcillálnak, de jelentősen eltérnek a vízen és a hangtól abban, hogy átvihetők a forrásból a másikba. vevő, beleértve a vákuumot is.

Minden típusú sugárzásra jellemző, hogy vákuumban terjedési sebessége 300 000 000 méter másodpercenként.

Az elektromágneses sugárzást az oszcilláció frekvenciája jellemzi, amely a teljes rezgési ciklusok számát jelzi másodpercenként vagy hullámhosszonként, azaz. az a távolság, amelyet a sugárzás egy rezgés alatt (egy rezgési perióduson át) terjed.

Az oszcilláció frekvenciája (f), a hullámhossz (λ) és a sugárzás terjedési sebessége (c) összefüggésben áll egymással: c = f λ.

Az elektromágneses sugárzást általában frekvenciatartományokra osztják... A tartományok között nincsenek éles átmenetek, néha átfedik egymást, a határok közöttük tetszőlegesek. Mivel a sugárzás terjedési sebessége állandó, rezgéseinek frekvenciája szorosan összefügg a vákuum hullámhosszával.

Az ultrarövid rádióhullámokat általában méterre, deciméterre, centiméterre, milliméterre és szubmilliméterre vagy mikrométerre osztják. Az 1 m-nél kisebb λ hosszúságú hullámokat (300 MHz feletti frekvencia) mikrohullámoknak vagy mikrohullámú hullámoknak is nevezik.

Infravörös sugárzás – a látható fény vörös vége (0,74 mikron hullámhosszúságú) és a mikrohullámú sugárzás (1-2 mm) közötti spektrális tartományt elfoglaló elektromágneses sugárzás.

Az infravörös sugárzás foglalja el az optikai spektrum legnagyobb részét.Az infravörös sugárzást "termikus" sugárzásnak is nevezik, mivel minden test, legyen az szilárd és folyékony, bizonyos hőmérsékletre hevítve energiát bocsát ki az infravörös spektrumban. Ebben az esetben a test által kibocsátott hullámhosszak a fűtési hőmérséklettől függenek: minél magasabb a hőmérséklet, annál rövidebb a hullámhossz és annál nagyobb a kibocsátás intenzitása. Az abszolút fekete test emissziós spektruma viszonylag alacsony (akár néhány ezer Kelvin) hőmérsékleten főleg ebben a tartományban található.

A látható fény hét alapszín kombinációja: piros, narancs, sárga, zöld, cián, kék és lila. De sem infravörös, sem ultraibolya sugárzás nem látható az emberi szem számára.

A látható, infravörös és ultraibolya sugárzás alkotja a szó legtágabb értelmében vett, úgynevezett optikai spektrumot. Az optikai sugárzás leghíresebb forrása a Nap. Felülete (fotoszféra) 6000 fokos hőmérsékletre melegszik, és élénk sárga fénnyel világít. Az elektromágneses sugárzás spektrumának ezt a részét érzékszerveink közvetlenül érzékelik.

Az optikai tartományba eső sugárzás akkor lép fel, amikor a testeket felmelegítik (az infravörös sugárzást termikusnak is nevezik), az atomok és molekulák hőmozgása miatt. Minél jobban felmelegszik a test, annál nagyobb a sugárzás frekvenciája. Némi melegítés hatására a test a látható tartományban világítani kezd (izzás), először pirosan, majd sárgán stb. Ezzel szemben az optikai spektrum sugárzása termikus hatással van a testekre.

A természetben leggyakrabban különböző hosszúságú akaratokból álló összetett spektrális összetételű fényt kibocsátó testekkel találkozunk.Ezért a látható sugárzás energiája a szem fényérzékeny elemeire hat, és eltérő érzetet okoz. Ennek oka a szem eltérő érzékenysége. különböző hullámhosszú sugárzásokra.

A sugárzási fluxusspektrum látható része

A hősugárzás mellett kémiai és biológiai reakciók is szolgálhatnak optikai sugárzás forrásaiként és vevőiként. Az egyik leghíresebb kémiai reakciót, amely az optikai sugárzás vevője, a fotózásban használják.

Kemény nyalábok... A röntgen- és gammasugárzási tartományok határai csak nagyon kísérletileg határozhatók meg. Az általános tájékozódáshoz feltételezhető, hogy a röntgenkvantumok energiája a 20 eV – 0,1 MeV tartományba esik, a gamma-kvantumok energiája pedig több, mint 0,1 MeV.

Ultraibolya sugárzás (ultraibolya, UV, UV) – elektromágneses sugárzás, amely a látható és a röntgensugárzás közötti tartományt foglalja el (380–10 nm, 7,9 × 1014–3 × 1016 Hz). A tartomány feltételesen fel van osztva közeli (380-200 nm) és távoli vagy vákuum (200-10 nm) ultraibolya sugárzásra, ez utóbbit azért nevezték így, mert a légkör intenzíven elnyeli, és csak vákuumkészülékekkel vizsgálják.

A hosszú hullámú ultraibolya sugárzás viszonylag alacsony fotobiológiai aktivitással rendelkezik, de az emberi bőr pigmentációját okozhatja, pozitív hatással van a szervezetre. Ennek az altartománynak a sugárzása képes egyes anyagok izzást okozni, ezért a termékek kémiai összetételének lumineszcenciaelemzésére használják.

A középhullámú ultraibolya sugárzás tonizáló és terápiás hatást fejt ki az élő szervezetekre.Képes bőrpírt és leégést okozni, a növekedéshez és fejlődéshez szükséges D-vitamint az állatok szervezetében felszívódó formává alakítani, erős angolkór-ellenes hatása van. Az ebben az altartományban lévő sugárzás káros a legtöbb növényre.

Rövidhullámú ultraibolya kezelés Baktériumölő hatású, ezért széles körben használják víz és levegő fertőtlenítésére, fertőtlenítésére és sterilizálására különféle berendezések és edények.

Az ultraibolya sugárzás fő természetes forrása a Földön a Nap. Az UV-A és UV-B sugárzás intenzitásának aránya, a Föld felszínét érő UV-sugárzás összmennyisége különböző tényezőktől függ.

Az ultraibolya sugárzás mesterséges forrásai változatosak. Az ultraibolya sugárzás mesterséges forrásait ma széles körben használják az orvostudományban, a megelőző, egészségügyi és higiéniai intézményekben, a mezőgazdaságban stb. lényegesen nagyobb lehetőségeket biztosítanak, mint a természetes ultraibolya sugárzás alkalmazásakor.