Видове електромагнитно излъчване

Електромагнитно излъчване (електромагнитни вълни) — смущение на електрически и магнитни полета, разпространяващи се в космоса.

Диапазони на електромагнитно излъчване

1 Радиовълни

2. Инфрачервен (термичен)

3. Видимо излъчване (оптично)

4. Ултравиолетова радиация

5. Твърда радиация

Основните характеристики на електромагнитното излъчване се считат за честота и дължина на вълната. Дължината на вълната зависи от скоростта на разпространение на радиацията. Скоростта на разпространение на електромагнитно излъчване във вакуум е равна на скоростта на светлината, в други среди тази скорост е по -малка.

Характеристиките на електромагнитните вълни от гледна точка на теорията на трептенията и концепциите за електродинамика са наличието на три взаимно перпендикулярни вектора: векторен вълна, вектор на силата на електрическото поле E и вектор на магнитното поле H.

Спектър на електромагнитно излъчване

Електромагнитни вълни — това са напречни вълни (срязващи вълни), при които векторите на електрическото и магнитното поле се колебаят перпендикулярно на посоката на разпространение на вълните, но те се различават значително от вълните върху водата и от звука по това, че могат да се предават от източник към приемник, включително чрез вакуум.

Обща за всички видове радиация е скоростта на тяхното разпространение във вакуум, равна на 300 000 000 метра в секунда.

Електромагнитното излъчване се характеризира с честота на трептене, показваща броя на пълните цикли на трептене в секунда или дължина на вълната, т.е. разстоянието, на което се разпространява радиацията по време на едно трептене (през един период на трептене).

Честотата на трептенията (f), дължината на вълната (λ) и скоростта на разпространение на радиацията (c) са свързани помежду си чрез съотношението: c = f λ.

Електромагнитното излъчване обикновено се разделя на честотни диапазони… Няма резки преходи между диапазоните, те понякога се припокриват, а границите между тях са произволни. Тъй като скоростта на разпространение на радиацията е постоянна, честотата на нейните трептения е строго свързана с дължината на вълната във вакуум.

Ултра къси радиовълни обичайно е да се разделя на метър, дециметър, сантиметър, милиметър и субмилиметър или микрометър. Вълните с дължина λ по -малка от 1 m (честота над 300 MHz) се наричат ​​още микровълни или микровълнови вълни.

Инфрачервено лъчение — електромагнитно излъчване, заемащо спектралната област между червения край на видимата светлина (с дължина на вълната 0,74 микрона) и микровълновото излъчване (1-2 мм).

Инфрачервено лъчение заема най -голямата част от оптичния спектър. Инфрачервената радиация се нарича още „топлинна“ радиация, тъй като всички тела, твърди и течни, нагряти до определена температура, излъчват енергия в инфрачервения спектър. В този случай дължините на вълните, излъчвани от тялото, зависят от температурата на нагряване: колкото по -висока е температурата, толкова по -къса е дължината на вълната и по -висок е интензитетът на излъчване. Емисионният спектър на абсолютно черно тяло при относително ниски (до няколко хиляди Келвина) температури се намира главно в този диапазон.

Видима светлина е комбинация от седем основни цвята: червен, оранжев, жълт, зелен, циан, син и виолетов. Но не инфрачервените, нито ултравиолетовите не са видими за човешкото око.

Видимото, инфрачервеното и ултравиолетовото лъчение съставляват т.нар оптичен спектър в най -широкия смисъл на думата. Най -известният източник на оптично излъчване е Слънцето. Повърхността му (фотосфера) се нагрява до температура от 6000 градуса и свети с ярко жълта светлина. Тази част от спектъра на електромагнитното излъчване се възприема директно от сетивата ни.

Излъчване на оптичния обхват възниква, когато телата се нагряват (инфрачервеното излъчване се нарича още термично) поради топлинното движение на атомите и молекулите. Колкото повече тялото се нагрява, толкова по -висока е честотата на излъчването му. При известно загряване тялото започва да свети във видимия диапазон (нажежаване), първо в червено, след това в жълто и т.н. Обратно, излъчването от оптичния спектър има топлинен ефект върху телата.

В природата най -често се срещаме с тела, излъчващи светлината на комплекс спектрален състав, състоящ се от завещания с различна дължина. Следователно енергията видимото излъчване засяга светлочувствителните елементи на окото и предизвиква различно усещане. Това се дължи на различната чувствителност на окото. към излъчвания с различни дължини на вълните.

Видима част от спектъра на излъчващия поток

В допълнение към топлинното излъчване, химически и биологични реакции могат да служат като източник и приемник на оптично излъчване. Една от най -известните химични реакции, която е приемник на оптично излъчване, се използва във фотографията.

Твърди греди… Границите на областите на рентгеново и гама лъчение могат да бъдат определени само много условно. За обща ориентация може да се приеме, че енергията на рентгеновите кванти се намира в диапазона от 20 eV — 0,1 MeV, а енергията на гама квантите е повече от 0,1 MeV.

Ултравиолетова радиация (ултравиолетово, UV, UV) — електромагнитно излъчване, заемащо диапазона между видимо и рентгеново лъчение (380 — 10 nm, 7.9 × 1014 — 3 × 1016 Hz). Обхватът е условно разделен на близки (380-200 nm) и далечни или вакуумни (200-10 nm) ултравиолетови, последният е наречен така, защото се абсорбира интензивно от атмосферата и се изследва само с вакуумни устройства.

Ултравиолетово лъчение с дълги вълни има относително ниска фотобиологична активност, но може да причини пигментация на човешката кожа, има положителен ефект върху организма. Излъчването на този поддиапазон е в състояние да предизвика блясък на някои вещества, поради което се използва за луминесцентен анализ на химичния състав на продуктите.

Средно вълново ултравиолетово лъчение има тонизиращ и терапевтичен ефект върху живите организми. Той е способен да причини еритема и слънчево изгаряне, превръщайки витамин D, необходим за растежа и развитието, в усвоима форма в тялото на животните, и има мощен антирахитичен ефект. Радиацията в този поддиапазон е вредна за повечето растения.

Късо вълново ултравиолетово лечение Той има бактерициден ефект, поради което се използва широко за дезинфекция на вода и въздух, дезинфекция и стерилизация на различно оборудване и съдове.

Основният естествен източник на ултравиолетова радиация на Земята е Слънцето. Съотношението на интензивността на UV-A и UV-B радиация, общото количество UV лъчи, достигащи до повърхността на Земята, зависи от различни фактори.

Изкуствени източници ултравиолетова радиация разнообразни. Изкуствени извори днес ултравиолетова радиация широко използван в медицината, превантивните, санитарно -хигиенните институции, селското стопанство и др. се предоставят значително по -големи възможности, отколкото при използване на естествени ултравиолетова радиация радиация.