Optinio spektro spindulių savybės ir taikymas
Pagal generavimo principus elektromagnetinė radiacija skirstoma į šiuos tipus: gama spinduliuotė, rentgeno, sinchrotroninė, radijo ir optinė spinduliuotė.
Visas optinės spinduliuotės diapazonas yra padalintas į tris sritis: ultravioletinę (UV), matomą ir infraraudonąją (IR). Ultravioletinės spinduliuotės diapazonas savo ruožtu skirstomas į UV-A (315-400 nm), UV-B (280-315) ir UV-C (100-280 nm). Ultravioletinė gama spinduliuotė regione, kurio bangos ilgis mažesnis nei 180 nm, dažnai vadinama vakuumu, nes oras šioje spektro srityje yra nepermatomas. Spinduliuotė, galinti sukelti regėjimo pojūtį, vadinama matoma. Matomoji spinduliuotė – tai siauras optinės spinduliuotės spektrinis diapazonas (380–760 nm), atitinkantis žmogaus akies jautrumo diapazoną.
Matoma spinduliuotė, kuri gali tiesiogiai sukelti regėjimo pojūtį. Regimos spinduliuotės diapazono ribos sąlyginai priimamos taip: apatinė 380 — 400 nm, viršutinė 760 — 780 nm.
Šio diapazono emisija naudojama norint sukurti reikiamą apšvietimo lygį pramoninėse, administracinėse ir buitinėse patalpose.Reikalingas lygis nustatomas pagal matomumo sąlygas. Šiuo atveju švitinimo proceso energetinis aspektas yra mažiau svarbus.
Tačiau, pavyzdžiui, toje pačioje žemės ūkio gamyboje šviesa naudojama ne tik kaip apšvietimo priemonė. Dirbtinai apšvitinant augalus, pavyzdžiui, šiltnamiuose, matoma švitinimo įrenginių spinduliuotė yra vienintelis energijos šaltinis, kuris kaupiamas augale fotosintezės procese ir vėliau naudojamas žmonių bei gyvūnų. Čia švitinimas yra energingas procesas.
Regimosios spinduliuotės poveikis gyvūnams ir paukščiams dar nėra pakankamai ištirtas, tačiau nustatyta, kad jos įtaka produktyvumui priklauso ne tik nuo apšvietimo lygio, bet ir nuo šviesos periodo per parą trukmės, šviesos kaitos. šviesus ir tamsus laikotarpiai ir kt.
Infraraudonoji spinduliuotė spektre apima sritį nuo 760 nm iki 1 mm ir yra padalinta į IR-A (760-1400 nm), IR-B (1400-3000 nm) ir IR-C (3000-106 nm).
Šiuo metu infraraudonoji spinduliuotė plačiai naudojama pastatų ir konstrukcijų šildymui, todėl ji dažnai vadinama šilumine spinduliuote. Jis taip pat naudojamas dažams džiovinti. Žemės ūkyje infraraudonoji spinduliuotė taip pat plačiai naudojama daržovėms ir vaisiams džiovinti, jaunuoliams šildyti.
Yra specialūs naktinio matymo prietaisai – termovizoriai. Šiuose įrenginiuose bet kurio objekto infraraudonoji spinduliuotė paverčiama matoma spinduliuote. Infraraudonųjų spindulių vaizdas rodo temperatūros laukų pasiskirstymą.
Infraraudonosios spinduliuotės diapazonas prasideda nuo viršutinės matomos šviesos ribos (780 nm) ir paprastai baigiasi 1 mm bangos ilgiu. Infraraudonieji spinduliai yra nematomi, tai reiškia, kad jie negali sukelti regėjimo pojūčio.
Pagrindinė infraraudonųjų spindulių savybė yra terminis veikimas: kai infraraudonieji spinduliai sugeriami, kūnai įkaista. Todėl jie daugiausia naudojami įvairių objektų ir medžiagų šildymui bei džiovinimui.
Švitinant augalus, reikia turėti omenyje, kad infraraudonųjų spindulių perteklius gali sukelti augalų perkaitimą ir mirtį.
Gyvūnų švitinimas infraraudonaisiais spinduliais gerina bendrą jų vystymąsi, medžiagų apykaitą, kraujotaką, mažina jautrumą ligoms ir kt. Veiksmingiausi IR-A zonos spinduliai. Jie geriausiai įsiskverbia į kūno audinius. Infraraudonųjų spindulių perteklius sukelia gyvų audinių ląstelių perkaitimą ir mirtį (esant aukštesnei nei 43,5 ° C temperatūrai). Ši aplinkybė naudojama, pavyzdžiui, grūdų dezinsekcijai. Švitinimo metu tvarto kenkėjai įkaista daug stipriau nei grūdai ir žūva.
Daugiau informacijos rasite čia: Gyvūnų infraraudonųjų spindulių šildymo švitintuvai ir įrenginiai
Ultravioletinė spinduliuotė apima bangų ilgių diapazoną nuo 400 iki 1 nm. Intervale tarp 100 ir 400 nm išskiriamos trys zonos: UV -A (315 - 400 nm), UV -B (280 - 315 nm), UV -C (100 - 280 nm). Šių zonų sijos turi skirtingas savybes ir todėl randa skirtingą pritaikymą. Ultravioletinė spinduliuotė taip pat nematoma, tačiau pavojinga akims. Ultravioletinė spinduliuotė, kurios bangos ilgis yra trumpesnis nei 295 nm, turi slopinamąjį poveikį augalams, todėl dirbtinai apšvitintas turi būti pašalintas iš bendro šaltinio srauto.
Apšvitinta UV-A spinduliuotė gali sukelti tam tikrų medžiagų švytėjimą. Šis švytėjimas vadinamas fotoliuminescencija arba tiesiog liuminescencija.
Liuminescencija vadinamas savaiminis kūnų švytėjimas, kurio trukmė viršija šviesos svyravimų periodą ir sužadinama bet kokios energijos, išskyrus šilumą, sąskaita. Kietosios medžiagos, skysčiai ir dujos gali šviesti. Taikant skirtingus sužadinimo būdus ir priklausomai nuo bendros kūno būklės, liuminescencijos metu jie gali patirti skirtingus procesus.
Šios zonos spinduliai naudojami tam tikrų medžiagų cheminės sudėties liuminescencinei analizei, produktų biologinės būklės (grūdų daigumo ir pažeidimo, bulvių puvimo laipsnio ir kt.) įvertinimui ir kitais atvejais, kai medžiaga gali švytėti matoma šviesa ultravioletinių spindulių sraute.
Radiacija iš UV-B zonos turi stiprų biologinį poveikį gyvūnams. Švitinimo metu provitaminas D virsta vitaminu D, kuris palengvina fosforo-kalcio junginių pasisavinimą organizme. Skeleto kaulų stiprumas priklauso nuo kalcio absorbcijos laipsnio, todėl UV-B spinduliuotė naudojama kaip priemonė nuo rachito jauniems gyvūnams ir paukščiams.
Ta pati spektro dalis turi didžiausią eritemos poveikį, tai yra, gali sukelti ilgalaikį odos paraudimą (eritemą). Eritema yra kraujagyslių išsiplėtimo pasekmė, dėl kurios atsiranda kitos palankios organizmo reakcijos.
UV-C zonos ultravioletinė spinduliuotė gali sunaikinti bakterijas, tai yra, turi baktericidinį poveikį ir yra naudojama dezinfekuoti vandenį, talpas, orą ir kt.