Elektromagnetinės spinduliuotės rūšys

Elektromagnetinė spinduliuotė (elektromagnetinės bangos) – erdvėje sklindančių elektrinių ir magnetinių laukų trikdymas.

Elektromagnetinės spinduliuotės diapazonai

1 Radijo bangos

2. Infraraudonieji (terminiai)

3. Matoma spinduliuotė (optinė)

4. Ultravioletinė spinduliuotė

5. Kieta spinduliuotė

Pagrindinės elektromagnetinės spinduliuotės charakteristikos yra dažnis ir bangos ilgis. Bangos ilgis priklauso nuo spinduliuotės sklidimo greičio. Elektromagnetinės spinduliuotės sklidimo greitis vakuume lygus šviesos greičiui, kitose terpėse šis greitis mažesnis.

Elektromagnetinių bangų charakteristikos virpesių teorijos ir elektrodinamikos sampratų požiūriu yra trijų viena kitai statmenų vektorių buvimas: vektoriaus banga, elektrinio lauko stiprumo vektorius E ir magnetinio lauko vektorius H.

Elektromagnetinės spinduliuotės spektras

Elektromagnetinės bangos – tai skersinės bangos (šlyties bangos), kuriose elektrinio ir magnetinio lauko vektoriai svyruoja statmenai bangų sklidimo krypčiai, tačiau labai skiriasi nuo bangų vandenyje ir nuo garso tuo, kad gali būti perduodami iš šaltinio į imtuvas, įskaitant per vakuumą.

Visoms spinduliuotės rūšims būdingas jų sklidimo vakuume greitis, lygus 300 000 000 metrų per sekundę.

Elektromagnetinei spinduliuotei būdingas virpesių dažnis, nurodantis pilnų virpesių ciklų skaičių per sekundę arba bangos ilgį, t.y. atstumas, kurį spinduliuotė pasklinda vieno svyravimo metu (per vieną svyravimo laikotarpį).

Virpesių dažnis (f), bangos ilgis (λ) ir spinduliuotės sklidimo greitis (c) yra susiję vienas su kitu ryšiu: c = f λ.

Elektromagnetinė spinduliuotė dažniausiai skirstoma į dažnių diapazonus... Tarp diapazonų nėra aštrių perėjimų, kartais jie persidengia, o ribos tarp jų yra savavališkos. Kadangi spinduliuotės sklidimo greitis yra pastovus, jos svyravimų dažnis yra griežtai susijęs su bangos ilgiu vakuume.

Ultratrumposios radijo bangos paprastai skirstomos į metrą, decimetrą, centimetrą, milimetrą ir submilimetrą arba mikrometrą. Bangos, kurių ilgis λ yra mažesnis nei 1 m (dažnis didesnis nei 300 MHz), dar vadinamos mikrobangomis arba mikrobangų bangomis.

Infraraudonoji spinduliuotė – elektromagnetinė spinduliuotė, užimanti spektrinę sritį tarp matomos šviesos raudonojo galo (kurios bangos ilgis 0,74 mikrono) ir mikrobangų spinduliuotės (1-2 mm).

Infraraudonoji spinduliuotė užima didžiausią optinio spektro dalį.Infraraudonoji spinduliuotė dar vadinama „termine“ spinduliuote, nes visi kūnai – kietieji ir skystieji, įkaitinti iki tam tikros temperatūros, spinduliuoja energiją infraraudonųjų spindulių spektre. Šiuo atveju kūno skleidžiami bangų ilgiai priklauso nuo šildymo temperatūros: kuo aukštesnė temperatūra, tuo trumpesnis bangos ilgis ir didesnis emisijos intensyvumas. Absoliutaus juodo kūno spinduliuotės spektras esant santykinai žemai (iki kelių tūkstančių kelvinų) temperatūrai daugiausia yra šiame diapazone.

Matoma šviesa yra septynių pagrindinių spalvų derinys: raudona, oranžinė, geltona, žalia, žydra, mėlyna ir violetinė. Tačiau nei infraraudonųjų, nei ultravioletinių spindulių žmogaus akiai nematyti.

Matomoji, infraraudonoji ir ultravioletinė spinduliuotė sudaro vadinamąjį optinį spektrą plačiąja šio žodžio prasme. Garsiausias optinės spinduliuotės šaltinis yra Saulė. Jo paviršius (fotosfera) įkaista iki 6000 laipsnių temperatūros ir šviečia ryškia geltona šviesa. Ši elektromagnetinės spinduliuotės spektro dalis yra tiesiogiai suvokiama mūsų pojūčiais.

Spinduliuotė optiniame diapazone atsiranda, kai kūnai įkaista (infraraudonoji spinduliuotė dar vadinama termine) dėl atomų ir molekulių šiluminio judėjimo. Kuo labiau kūnas įkaista, tuo didesnis jo spinduliavimo dažnis. Kai šiek tiek šildomas, kūnas pradeda švytėti matomame diapazone (kaitinimas), pirmiausia raudona, tada geltona ir pan. Ir atvirkščiai, optinio spektro spinduliuotė turi šiluminį poveikį kūnams.

Gamtoje dažniausiai susiduriame su kūnais, skleidžiančiais sudėtingos spektrinės kompozicijos, susidedančios iš skirtingo ilgio valių, šviesą.Todėl matomos spinduliuotės energija veikia šviesai jautrius akies elementus ir sukelia kitokį pojūtį. Taip yra dėl skirtingo akių jautrumo. skirtingo bangos ilgio spinduliuotei.

Matoma spinduliavimo srauto spektro dalis

Be šiluminės spinduliuotės, cheminės ir biologinės reakcijos gali būti optinės spinduliuotės šaltiniai ir imtuvai. Viena žinomiausių cheminių reakcijų – optinės spinduliuotės imtuvas – naudojama fotografijoje.

Kietieji spinduliai... Rentgeno ir gama spinduliuotės sričių ribas galima nustatyti tik labai preliminariai. Bendrai orientuojantis galima daryti prielaidą, kad rentgeno kvantų energija yra 20 eV – 0,1 MeV diapazone, o gama kvantų energija yra didesnė nei 0,1 MeV.

Ultravioletinė spinduliuotė (ultravioletinė, UV, UV) – elektromagnetinė spinduliuotė, užimanti diapazoną tarp matomos ir rentgeno spinduliuotės (380–10 nm, 7,9 × 1014–3 × 1016 Hz). Diapazonas sąlyginai skirstomas į artimąjį (380-200 nm) ir tolimąjį arba vakuuminį (200-10 nm) ultravioletinį, pastarasis taip pavadintas, nes yra intensyviai sugeriamas atmosferos ir tiriamas tik vakuuminiais prietaisais.

Ilgųjų bangų ultravioletinė spinduliuotė turi palyginti mažą fotobiologinį aktyvumą, tačiau gali sukelti žmogaus odos pigmentaciją, teigiamai veikia organizmą. Šio pogrupio spinduliuotė gali sukelti kai kurių medžiagų švytėjimą, todėl ji naudojama produktų cheminės sudėties liuminescencinei analizei.

Vidutinės bangos ultravioletinė spinduliuotė turi tonizuojantį ir gydomąjį poveikį gyviems organizmams.Jis gali sukelti eritemą ir nudegimą saulėje, vitaminą D, reikalingą augimui ir vystymuisi, paverčia absorbuojama gyvūnų organizme ir turi stiprų antirachito poveikį. Šiame pogrupyje esanti spinduliuotė yra kenksminga daugumai augalų.

Trumpųjų bangų ultravioletinis apdorojimas Pasižymi baktericidiniu poveikiu, todėl plačiai naudojamas vandens ir oro dezinfekcijai, įvairios įrangos ir indų dezinfekcijai ir sterilizavimui.

Pagrindinis natūralus ultravioletinės spinduliuotės šaltinis Žemėje yra Saulė. UV-A ir UV-B spinduliuotės intensyvumo santykis, bendras UV spindulių kiekis, pasiekiantis Žemės paviršių, priklauso nuo įvairių veiksnių.

Dirbtiniai ultravioletinės spinduliuotės šaltiniai yra įvairūs. Dirbtiniai ultravioletinės spinduliuotės šaltiniai šiandien plačiai naudojami medicinoje, profilaktikos, sanitarijos ir higienos įstaigose, žemės ūkyje ir kt. suteikiamos žymiai didesnės galimybės nei naudojant natūralią ultravioletinę spinduliuotę.