Vrste elektromagnetnega sevanja
Elektromagnetno sevanje (elektromagnetni valovi) — motnje električnih in magnetnih polj, ki se širijo v prostoru.
Območja elektromagnetnega sevanja
1 Radijski valovi
2. Infrardeči (toplotni)
3. Vidno sevanje (optično)
4. Ultravijolično sevanje
5. Trdo sevanje
Glavni značilnosti elektromagnetnega sevanja sta frekvenca in valovna dolžina. Valovna dolžina je odvisna od hitrosti širjenja sevanja. Hitrost širjenja elektromagnetnega sevanja v vakuumu je enaka hitrosti svetlobe, v drugih medijih pa je ta hitrost manjša.
Značilnosti elektromagnetnega valovanja z vidika teorije nihanj in konceptov elektrodinamike so prisotnost treh med seboj pravokotnih vektorjev: vektorskega vala, vektorja električne poljske jakosti E in vektorja magnetnega polja H.
Spekter elektromagnetnega sevanja
Elektromagnetno valovanje - to je transverzalno valovanje (strižno valovanje), pri katerem vektorji električnega in magnetnega polja nihata pravokotno na smer širjenja valov, vendar se od valovanja na vodi in zvoka bistveno razlikujejo po tem, da se lahko prenašajo od vira do sprejemnik, vključno z vakuumom.
Vsem vrstam sevanja je skupna hitrost njihovega širjenja v vakuumu 300.000.000 metrov na sekundo.
Za elektromagnetno sevanje je značilna frekvenca nihanja, ki označuje število popolnih ciklov nihanja na sekundo ali valovno dolžino, tj. razdalja, ki jo sevanje razširi med enim nihanjem (v eni periodi nihanja).
Frekvenca nihanja (f), valovna dolžina (λ) in hitrost širjenja sevanja (c) so med seboj povezane z razmerjem: c = f λ.
Elektromagnetno sevanje običajno delimo na frekvenčna območja ... Med območji ni ostrih prehodov, včasih se prekrivajo, meje med njimi pa so poljubne. Ker je hitrost širjenja sevanja konstantna, je frekvenca njegovega nihanja strogo povezana z valovno dolžino v vakuumu.
Ultrakratke radijske valove običajno delimo na metrske, decimetrske, centimetrske, milimetrske in submilimetrske ali mikrometrske. Valovanje z dolžino λ manjšo od 1 m (frekvenca nad 300 MHz) imenujemo tudi mikrovalovi ali mikrovalovi.
Infrardeče sevanje - elektromagnetno sevanje, ki zaseda spektralno območje med rdečim robom vidne svetlobe (z valovno dolžino 0,74 mikronov) in mikrovalovnim sevanjem (1-2 mm).
Infrardeče sevanje zavzema največji del optičnega spektra.Infrardeče sevanje imenujemo tudi "toplotno" sevanje, ker vsa telesa, trdna in tekoča, segreta na določeno temperaturo, oddajajo energijo v infrardečem spektru. V tem primeru so valovne dolžine, ki jih oddaja telo, odvisne od temperature segrevanja: višja kot je temperatura, krajša je valovna dolžina in večja je intenzivnost sevanja. Emisijski spekter absolutno črnega telesa pri relativno nizkih (do nekaj tisoč Kelvinov) temperaturah leži predvsem v tem območju.
Vidna svetloba je kombinacija sedmih osnovnih barv: rdeče, oranžne, rumene, zelene, cian, modre in vijolične. Toda niti infrardeča niti ultravijolična nista vidna človeškemu očesu.
Vidno, infrardeče in ultravijolično sevanje sestavljajo tako imenovani optični spekter v najširšem pomenu besede. Najbolj znan vir optičnega sevanja je Sonce. Njena površina (fotosfera) je segreta na temperaturo 6000 stopinj in sveti s svetlo rumeno svetlobo. Ta del spektra elektromagnetnega sevanja zaznamo neposredno s svojimi čutili.
Sevanje v optičnem območju nastane pri segrevanju teles (infrardeče sevanje imenujemo tudi toplotno) zaradi toplotnega gibanja atomov in molekul. Bolj ko se telo segreva, večja je frekvenca njegovega sevanja. Z nekaj segrevanja telo začne svetiti v vidnem območju (žarenje), najprej rdeče, nato rumeno itd. Nasprotno pa sevanje iz optičnega spektra toplotno vpliva na telesa.
V naravi najpogosteje srečujemo telesa, ki oddajajo svetlobo kompleksne spektralne sestave, sestavljene iz voln različnih dolžin.Zato energija vidnega sevanja vpliva na svetlobno občutljive elemente očesa in povzroči drugačen občutek. To je posledica različne občutljivosti očesa. na sevanja različnih valovnih dolžin.
Vidni del spektra sevalnega toka
Poleg toplotnega sevanja lahko kot viri in sprejemniki optičnega sevanja služijo kemične in biološke reakcije. Ena najbolj znanih kemijskih reakcij, ki je sprejemnik optičnega sevanja, se uporablja v fotografiji.
Trdi žarki... Meje območij rentgenskega in gama sevanja lahko določimo le okvirno. Za splošno orientacijo lahko domnevamo, da je energija rentgenskih kvantov v območju od 20 eV do 0,1 MeV, energija gama kvantov pa je več kot 0,1 MeV.
Ultravijolično sevanje (ultravijolično, UV, UV) - elektromagnetno sevanje, ki zaseda območje med vidnim in rentgenskim sevanjem (380 - 10 nm, 7,9 × 1014 - 3 × 1016 Hz). Območje je pogojno razdeljeno na bližnje (380-200 nm) in daleč ali vakuumsko (200-10 nm) ultravijolično, slednje je tako imenovano, ker ga atmosfera intenzivno absorbira in se preučuje samo z vakuumskimi napravami.
Dolgovalovno ultravijolično sevanje ima razmeroma nizko fotobiološko aktivnost, vendar lahko povzroči pigmentacijo človeške kože, pozitivno vpliva na telo. Sevanje tega podrazpona lahko povzroči žarenje nekaterih snovi, zato se uporablja za luminiscenčno analizo kemijske sestave izdelkov.
Srednjevalovno ultravijolično sevanje ima toničen in terapevtski učinek na žive organizme.Sposoben je povzročiti eritem in sončne opekline, pretvarjati vitamin D, ki je potreben za rast in razvoj, v telesu živali v absorpcijsko obliko in ima močan antirahitični učinek. Sevanje v tem podrazponu je škodljivo za večino rastlin.
Kratkovalovno ultravijolično zdravljenje Ima baktericidni učinek, zato se pogosto uporablja za dezinfekcijo vode in zraka, dezinfekcijo in sterilizacijo različne opreme in posod.
Glavni naravni vir ultravijoličnega sevanja na Zemlji je Sonce. Razmerje med intenzivnostjo sevanja UV-A in UV-B, skupna količina UV-žarkov, ki dosežejo zemeljsko površje, je odvisno od različnih dejavnikov.
Umetni viri ultravijoličnega sevanja so raznoliki. Umetni viri ultravijoličnega sevanja se danes pogosto uporabljajo v medicini, preventivi, sanitarnih in higienskih ustanovah, kmetijstvu itd. so zagotovljene bistveno večje možnosti kot pri uporabi naravnega ultravijoličnega sevanja.