Vrste elektromagnetskog zračenja

Elektromagnetsko zračenje (elektromagnetski valovi) — poremećaj električnog i magnetskog polja koje se širi u prostoru.

Rasponi elektromagnetskog zračenja

1 Radio valovi

2. Infracrveno (termalno)

3. Vidljivo zračenje (optičko)

4. Ultraljubičasto zračenje

5. Tvrdo zračenje

Glavne karakteristike elektromagnetskog zračenja su frekvencija i valna duljina. Valna duljina ovisi o brzini širenja zračenja. Brzina širenja elektromagnetskog zračenja u vakuumu jednaka je brzini svjetlosti, u ostalim medijima ta je brzina manja.

Karakteristike elektromagnetskih valova sa stajališta teorije oscilacija i koncepata elektrodinamike su prisutnost tri međusobno okomita vektora: vektorski val, vektor jakosti električnog polja E i vektor magnetskog polja H.

Spektar elektromagnetskog zračenja

Elektromagnetski valovi - to su transverzalni valovi (smični valovi) kod kojih vektori električnog i magnetskog polja osciliraju okomito na smjer širenja valova, ali se bitno razlikuju od valova na vodi i od zvuka po tome što se mogu prenositi od izvora do prijemnik, uključujući kroz vakuum.

Zajedničko za sve vrste zračenja je brzina njihovog širenja u vakuumu jednaka 300.000.000 metara u sekundi.

Elektromagnetsko zračenje karakterizira frekvencija osciliranja, koja označava broj potpunih ciklusa titranja po sekundi ili valnoj duljini, tj. udaljenost koju zračenje širi tijekom jednog titraja (tijekom jednog perioda titranja).

Frekvencija titranja (f), valna duljina (λ) i brzina širenja zračenja (c) međusobno su povezani relacijom: c = f λ.

Elektromagnetsko zračenje obično se dijeli na frekvencijska područja... Između područja nema oštrih prijelaza, ponekad se preklapaju, a granice između njih su proizvoljne. Budući da je brzina širenja zračenja konstantna, frekvencija njegovih oscilacija je usko povezana s valnom duljinom u vakuumu.

Ultrakratki radiovalovi se obično dijele na metarske, decimetarske, centimetarske, milimetarske i submilimetarske ili mikrometarske. Valovi duljine λ manje od 1 m (frekvencija iznad 300 MHz) nazivaju se još i mikrovalovi ili mikrovalni valovi.

Infracrveno zračenje — elektromagnetsko zračenje koje zauzima spektralno područje između crvenog kraja vidljive svjetlosti (s valnom duljinom od 0,74 mikrona) i mikrovalnog zračenja (1-2 mm).

Infracrveno zračenje zauzima najveći dio optičkog spektra.Infracrveno zračenje naziva se i "toplinsko" zračenje jer sva tijela, čvrsta i tekuća, zagrijana na određenu temperaturu emitiraju energiju u infracrvenom spektru. U tom slučaju valne duljine koje tijelo emitira ovise o temperaturi zagrijavanja: što je temperatura viša, to je valna duljina kraća, a intenzitet emisije veći. Spektar emisije apsolutno crnog tijela pri relativno niskim (do nekoliko tisuća Kelvina) temperaturama leži uglavnom u ovom području.

Vidljivo svjetlo kombinacija je sedam osnovnih boja: crvene, narančaste, žute, zelene, cijan, plave i ljubičaste. Ali ni infracrveno ni ultraljubičasto nisu vidljive ljudskom oku.

Vidljivo, infracrveno i ultraljubičasto zračenje čini tzv. optički spektar u najširem smislu te riječi. Najpoznatiji izvor optičkog zračenja je Sunce. Njegova površina (fotosfera) zagrijana je na temperaturu od 6000 stupnjeva i svijetli jarko žutom svjetlošću. Ovaj dio spektra elektromagnetskog zračenja percipiramo izravno našim osjetilima.

Zračenje u optičkom području nastaje zagrijavanjem tijela (infracrveno zračenje nazivamo i toplinskim) zbog toplinskog gibanja atoma i molekula. Što se tijelo više zagrijava, veća je frekvencija njegovog zračenja. Uz određeno zagrijavanje, tijelo počinje svijetliti u vidljivom području (žarenje), prvo crveno, zatim žuto itd. Obrnuto, zračenje iz optičkog spektra ima toplinski učinak na tijela.

U prirodi najčešće susrećemo tijela koja emitiraju svjetlost složenog spektralnog sastava koja se sastoji od volja različitih duljina.Stoga energija vidljivog zračenja djeluje na svjetlosno osjetljive elemente oka i izaziva drugačiji osjet. To je zbog različite osjetljivosti oka. na zračenja različitih valnih duljina.

Vidljivi dio spektra toka zračenja

Osim toplinskog zračenja, kao izvori i prijemnici optičkog zračenja mogu poslužiti kemijske i biološke reakcije. Jedna od najpoznatijih kemijskih reakcija, koja je prijemnik optičkog zračenja, koristi se u fotografiji.

Tvrde zrake... Granice područja rendgenskog i gama zračenja mogu se odrediti samo okvirno. Za opću orijentaciju, može se pretpostaviti da energija kvanta X-zraka leži u rasponu od 20 eV do 0,1 MeV, a energija gama kvanta je veća od 0,1 MeV.

Ultraljubičasto zračenje (ultraljubičasto, UV, UV) — elektromagnetsko zračenje koje zauzima raspon između vidljivog i rendgenskog zračenja (380 — 10 nm, 7,9 × 1014 — 3 × 1016 Hz). Raspon je uvjetno podijeljen na bliski (380-200 nm) i daleki ili vakuumski (200-10 nm) ultraljubičasti, potonji je tako nazvan jer ga atmosfera intenzivno apsorbira i proučava se samo pomoću vakuumskih uređaja.

Dugovalno ultraljubičasto zračenje ima relativno nisku fotobiološku aktivnost, ali može izazvati pigmentaciju ljudske kože, ima pozitivan učinak na tijelo. Zračenje ovog podraspona može izazvati sjaj nekih tvari, zbog čega se koristi za analizu luminiscencije kemijskog sastava proizvoda.

Srednjovalno ultraljubičasto zračenje ima tonik i terapeutski učinak na žive organizme.Sposoban je izazvati eritem i sunčane opekline, pretvarajući vitamin D, neophodan za rast i razvoj, u oblik koji se može apsorbirati u organizmu životinja, te ima snažan antirahitični učinak. Zračenje u ovom podrasponu štetno je za većinu biljaka.

Kratkovalni ultraljubičasti tretman Ima baktericidni učinak, zbog čega se široko koristi za dezinfekciju vode i zraka, dezinfekciju i sterilizaciju različite opreme i posuda.

Glavni prirodni izvor ultraljubičastog zračenja na Zemlji je Sunce. Omjer intenziteta UV-A i UV-B zračenja, ukupne količine UV zraka koje dopiru do površine Zemlje, ovisi o različitim čimbenicima.

Umjetni izvori ultraljubičastog zračenja su raznoliki. Umjetni izvori ultraljubičastog zračenja danas se široko koriste u medicini, preventivnim, sanitarno-higijenskim ustanovama, poljoprivredi itd. pružaju se znatno veće mogućnosti nego kod korištenja prirodnog ultraljubičastog zračenja zračenja.