Typer av elektromagnetisk strålning
Elektromagnetisk strålning (elektromagnetiska vågor) — störning av elektriska och magnetiska fält som utbreder sig i rymden.
Områden för elektromagnetisk strålning
1 Radiovågor
2. Infraröd (termisk)
3. Synlig strålning (optisk)
4. Ultraviolett strålning
5. Hård strålning
De huvudsakliga egenskaperna hos elektromagnetisk strålning anses vara frekvens och våglängd. Våglängden beror på strålningens utbredningshastighet. Utbredningshastigheten för elektromagnetisk strålning i vakuum är lika med ljusets hastighet, i andra medier är denna hastighet mindre.
Egenskaperna för elektromagnetiska vågor ur synvinkeln av oscillationsteorin och begreppen elektrodynamik är närvaron av tre ömsesidigt vinkelräta vektorer: vektorvåg, elektrisk fältstyrkevektor E och magnetfältsvektor H.
Spektrum av elektromagnetisk strålning
Elektromagnetiska vågor - dessa är tvärgående vågor (skjuvvågor) där de elektriska och magnetiska fältvektorerna svänger vinkelrätt mot vågornas utbredningsriktning, men de skiljer sig väsentligt från vågor på vatten och från ljud genom att de kan överföras från källan till mottagare, inklusive genom vakuum.
Gemensamt för alla typer av strålning är hastigheten för deras utbredning i ett vakuum lika med 300 000 000 meter per sekund.
Elektromagnetisk strålning kännetecknas av en oscillationsfrekvens, som indikerar antalet kompletta svängningscykler per sekund eller våglängd, d.v.s. det avstånd som strålningen sprider sig under en svängning (under en svängningsperiod).
Svängningsfrekvensen (f), våglängden (λ) och strålningshastigheten (c) är relaterade till varandra genom förhållandet: c = f λ.
Elektromagnetisk strålning brukar delas in i frekvensområden... Det finns inga skarpa övergångar mellan områdena, de överlappar ibland, och gränserna mellan dem är godtyckliga. Eftersom utbredningshastigheten för strålning är konstant, är frekvensen av dess svängningar strikt relaterad till våglängden i ett vakuum.
Ultrakorta radiovågor delas vanligtvis in i meter, decimeter, centimeter, millimeter och submillimeter eller mikrometer. Vågor med en längd λ på mindre än 1 m (frekvens över 300 MHz) kallas även mikrovågor eller mikrovågor.
Infraröd strålning — elektromagnetisk strålning som upptar spektralområdet mellan den röda änden av synligt ljus (med en våglängd på 0,74 mikron) och mikrovågsstrålning (1-2 mm).
Infraröd strålning upptar den största delen av det optiska spektrumet.Infraröd strålning kallas även "termisk" strålning eftersom alla kroppar, fasta och flytande, uppvärmda till en viss temperatur avger energi i det infraröda spektrumet. I det här fallet beror våglängderna som emitteras av kroppen på uppvärmningstemperaturen: ju högre temperatur, desto kortare våglängd och desto högre emissionsintensitet. Emissionsspektrumet för en absolut svart kropp vid relativt låga (upp till några tusen Kelvin) temperaturer ligger huvudsakligen inom detta område.
Synligt ljus är en kombination av sju primära färger: rött, orange, gult, grönt, cyan, blått och violett. Men varken infrarött eller ultraviolett är synligt för det mänskliga ögat.
Synlig, infraröd och ultraviolett strålning utgör det så kallade optiska spektrumet i ordets vidaste bemärkelse. Den mest kända källan till optisk strålning är solen. Dess yta (fotosfär) värms upp till en temperatur på 6000 grader och lyser med ett starkt gult ljus. Denna del av spektrumet av elektromagnetisk strålning uppfattas direkt av våra sinnen.
Strålning i det optiska området uppstår när kroppar värms upp (infraröd strålning kallas även termisk) på grund av atomers och molekylers termiska rörelse. Ju mer kroppen värms upp, desto högre frekvens av dess strålning. Med viss uppvärmning börjar kroppen glöda i det synliga området (glödlampa), först rött, sedan gult osv. Omvänt har strålning från det optiska spektrumet en termisk effekt på kroppar.
I naturen möter vi oftast kroppar som avger ljuset från en komplex spektral sammansättning bestående av viljor av olika längd.Därför påverkar energin från synlig strålning de ljuskänsliga elementen i ögat och orsakar en annan känsla. Detta beror på ögats olika känslighet. till strålning med olika våglängder.
Synlig del av strålningsflödesspektrumet
Förutom termisk strålning kan kemiska och biologiska reaktioner fungera som källor och mottagare för optisk strålning. En av de mest kända kemiska reaktionerna, som är en mottagare av optisk strålning, används i fotografering.
Hårda strålar... Gränserna för röntgen- och gammastrålningsregionerna kan endast bestämmas mycket preliminärt. För allmän orientering kan det antas att energin för röntgenkvanta ligger i intervallet 20 eV - 0,1 MeV, och energin för gammakvanta är mer än 0,1 MeV.
Ultraviolett strålning (ultraviolett, UV, UV) — elektromagnetisk strålning som upptar intervallet mellan synlig och röntgenstrålning (380 — 10 nm, 7,9 × 1014 — 3 × 1016 Hz). Området är villkorligt uppdelat i nära (380-200 nm) och långt eller vakuum (200-10 nm) ultraviolett, det senare heter så eftersom det absorberas intensivt av atmosfären och studeras endast med vakuumanordningar.
Långvågig ultraviolett strålning har en relativt låg fotobiologisk aktivitet, men det kan orsaka pigmentering av mänsklig hud, har en positiv effekt på kroppen. Strålningen från detta delområde kan få vissa ämnen att glöda, vilket är anledningen till att den används för luminescensanalys av produkters kemiska sammansättning.
Medelvågig ultraviolett strålning har en tonisk och terapeutisk effekt på levande organismer.Det kan orsaka erytem och solbränna, omvandla D-vitamin, nödvändigt för tillväxt och utveckling, till en absorberbar form i djurkroppen och har en kraftfull anti-rickets effekt. Strålning i detta delområde är skadligt för de flesta växter.
Kortvågig ultraviolett behandling Den har en bakteriedödande effekt, varför den används i stor utsträckning för vatten- och luftdesinfektion, desinfektion och sterilisering av olika utrustningar och kärl.
Den huvudsakliga naturliga källan till ultraviolett strålning på jorden är solen. Förhållandet mellan UV-A- och UV-B-strålningens intensitet, den totala mängden UV-strålar som når jordens yta, beror på olika faktorer.
Artificiella källor till ultraviolett strålning är olika. Artificiella källor för ultraviolett strålning används idag i stor utsträckning inom medicin, förebyggande, sanitära och hygieniska institutioner, jordbruk, etc. betydligt större möjligheter ges än vid användning av naturlig ultraviolett strålning.