Tipuri de radiații electromagnetice

Radiația electromagnetică (unde electromagnetice) — perturbarea câmpurilor electrice și magnetice care se propagă în spațiu.

Domenii de radiație electromagnetică

1 Unde radio

2. Infraroșu (termic)

3. Radiații vizibile (optice)

4. Radiații ultraviolete

5. Radiații dure

Principalele caracteristici ale radiației electromagnetice sunt considerate a fi frecvența și lungimea de undă. Lungimea de undă depinde de viteza de propagare a radiației. Viteza de propagare a radiației electromagnetice în vid este egală cu viteza luminii, în alte medii această viteză este mai mică.

Caracteristicile undelor electromagnetice din punctul de vedere al teoriei oscilațiilor și al conceptelor de electrodinamică sunt prezența a trei vectori reciproc perpendiculari: undă vectorială, vectorul intensității câmpului electric E și vectorul câmpului magnetic H.

Spectrul de radiații electromagnetice

Unde electromagnetice - sunt unde transversale (unde de forfecare) în care vectorii câmpului electric și magnetic oscilează perpendicular pe direcția de propagare a undelor, dar diferă semnificativ de undele pe apă și de sunet prin faptul că pot fi transmise de la sursă la receptor, inclusiv prin vid.

Comun tuturor tipurilor de radiații este viteza de propagare a acestora în vid egală cu 300.000.000 de metri pe secundă.

Radiația electromagnetică este caracterizată de o frecvență de oscilație, care indică numărul de cicluri complete de oscilație pe secundă sau lungime de undă, adică. distanța pe care o răspândește radiația în timpul unei oscilații (pe o perioadă de oscilație).

Frecvența oscilației (f), lungimea de undă (λ) și viteza de propagare a radiației (c) sunt legate între ele prin relația: c = f λ.

Radiația electromagnetică este de obicei împărțită în intervale de frecvență... Nu există tranziții ascuțite între intervale, uneori se suprapun, iar granițele dintre ele sunt arbitrare. Deoarece viteza de propagare a radiației este constantă, frecvența oscilațiilor sale este strict legată de lungimea de undă în vid.

Undele radio ultrascurte sunt de obicei împărțite în metru, decimetru, centimetru, milimetru și submilimetru sau micrometru. Undele cu lungimea λ mai mică de 1 m (frecvență peste 300 MHz) se mai numesc și unde cu microunde sau unde cu microunde.

Radiația infraroșie — radiația electromagnetică care ocupă regiunea spectrală dintre capătul roșu al luminii vizibile (cu o lungime de undă de 0,74 microni) și radiația cu microunde (1-2 mm).

Radiația infraroșie ocupă cea mai mare parte a spectrului optic.Radiația infraroșie este numită și radiație „termică” deoarece toate corpurile, solide și lichide, încălzite la o anumită temperatură emit energie în spectrul infraroșu. În acest caz, lungimile de undă emise de corp depind de temperatura de încălzire: cu cât temperatura este mai mare, cu atât lungimea de undă este mai mică și intensitatea emisiei este mai mare. Spectrul de emisie al unui corp negru absolut la temperaturi relativ scăzute (până la câteva mii de Kelvin) se află în principal în acest interval.

Lumina vizibilă este o combinație de șapte culori primare: roșu, portocaliu, galben, verde, cyan, albastru și violet. Dar nici infraroșul, nici ultravioletul nu sunt vizibile pentru ochiul uman.

Radiațiile vizibile, infraroșii și ultraviolete alcătuiesc așa-numitul spectru optic în sensul cel mai larg al cuvântului. Cea mai cunoscută sursă de radiație optică este Soarele. Suprafața sa (fotosfera) este încălzită la o temperatură de 6000 de grade și strălucește cu o lumină galbenă strălucitoare. Această parte a spectrului de radiații electromagnetice este percepută direct de simțurile noastre.

Radiația în domeniul optic apare atunci când corpurile sunt încălzite (radiația infraroșie este numită și termică) datorită mișcării termice a atomilor și moleculelor. Cu cât corpul se încălzește mai mult, cu atât frecvența radiației sale este mai mare. Cu puțină încălzire, corpul începe să strălucească în intervalul vizibil (incandescență), mai întâi roșu, apoi galben etc. În schimb, radiația din spectrul optic are un efect termic asupra corpurilor.

În natură, cel mai adesea întâlnim corpuri care emit lumina unei compoziții spectrale complexe constând din voințe de diferite lungimi.Prin urmare, energia radiațiilor vizibile afectează elementele sensibile la lumină ale ochiului și provoacă o senzație diferită. Acest lucru se datorează sensibilității diferite a ochiului. la radiații de diferite lungimi de undă.

Parte vizibilă a spectrului fluxului radiativ

Pe lângă radiația termică, reacțiile chimice și biologice pot servi ca surse și receptori de radiații optice. Una dintre cele mai cunoscute reacții chimice, care este un receptor de radiație optică, este folosită în fotografie.

Fascicule dure... Limitele regiunilor cu raze X și radiații gamma pot fi determinate doar în mod foarte provizoriu. Pentru orientarea generală, se poate presupune că energia cuantelor de raze X se află în intervalul 20 eV - 0,1 MeV, iar energia cuantelor gamma este mai mare de 0,1 MeV.

Radiația ultravioletă (ultravioletă, UV, UV) — radiație electromagnetică care ocupă intervalul dintre radiația vizibilă și radiația cu raze X (380 — 10 nm, 7,9 × 1014 — 3 × 1016 Hz). Gama este împărțită condiționat în ultraviolete apropiate (380-200 nm) și departe sau în vid (200-10 nm), aceasta din urmă fiind denumită astfel deoarece este absorbită intens de atmosferă și este studiată numai cu dispozitive de vid.

Radiația ultravioletă cu undă lungă are o activitate fotobiologică relativ scăzută, dar poate provoca pigmentarea pielii umane, are un efect pozitiv asupra organismului. Radiația acestui sub-gamă este capabilă să provoace strălucirea unor substanțe, motiv pentru care este utilizată pentru analiza luminiscenței compoziției chimice a produselor.

Radiația ultravioletă cu undă medie are un efect tonic și terapeutic asupra organismelor vii.Este capabil să provoace eritem și arsuri solare, transformând vitamina D, necesară creșterii și dezvoltării, într-o formă absorbabilă în organismul animalelor și are un efect puternic anti-rahitism. Radiațiile din această subgamă sunt dăunătoare pentru majoritatea plantelor.

Tratamentul ultraviolet cu unde scurte Are efect bactericid, motiv pentru care este utilizat pe scară largă pentru dezinfecția apei și aerului, dezinfectarea și sterilizarea diferitelor echipamente și vase.

Principala sursă naturală de radiații ultraviolete de pe Pământ este Soarele. Raportul dintre intensitatea radiațiilor UV-A și UV-B, cantitatea totală de raze UV ​​care ajung la suprafața Pământului, depinde de diverși factori.

Sursele artificiale de radiații ultraviolete sunt diverse. Sursele artificiale de radiații ultraviolete sunt astăzi utilizate pe scară largă în medicină, instituții preventive, sanitare și igienice, agricultură etc. Sunt oferite oportunități semnificativ mai mari decât atunci când se utilizează radiații naturale ultraviolete.