סוגי קרינה אלקטרומגנטית

קרינה אלקטרומגנטית (גלים אלקטרומגנטיים) - הפרעה של שדות חשמליים ומגנטיים המתפשטים בחלל.

טווחים של קרינה אלקטרומגנטית

1 גלי רדיו

2. אינפרא אדום (תרמית)

3. קרינה גלויה (אופטית)

4. קרינה אולטרה סגולה

5. קרינה קשה

המאפיינים העיקריים של קרינה אלקטרומגנטית נחשבים לתדר ואורך גל. אורך הגל תלוי במהירות ההתפשטות של הקרינה. מהירות ההתפשטות של קרינה אלקטרומגנטית בוואקום שווה למהירות האור, במדיות אחרות מהירות זו קטנה יותר.

המאפיינים של גלים אלקטרומגנטיים מנקודת מבט של תורת התנודות ומושגי האלקטרודינמיקה הם נוכחותם של שלושה וקטורים מאונכים זה לזה: גל וקטור, וקטור עוצמת שדה חשמלי E ו וקטור שדה מגנטי H.

ספקטרום של קרינה אלקטרומגנטית

גלים אלקטרומגנטיים – אלו הם גלים רוחביים (גלי גזירה) בהם וקטור השדה החשמלי והמגנטי מתנודדים בניצב לכיוון התפשטות הגלים, אך הם שונים באופן משמעותי מגלים על פני מים ומקול בכך שהם ניתנים להעברתם מהמקור ל מקלט, כולל באמצעות ואקום.

המשותף לכל סוגי הקרינה הוא מהירות התפשטותן בוואקום השווה ל-300,000,000 מטר בשנייה.

קרינה אלקטרומגנטית מאופיינת בתדירות של תנודה, המציינת את מספר מחזורי התנודה השלמים בשנייה או באורך גל, כלומר. המרחק שהקרינה מפיצה במהלך תנודה אחת (על פני תקופה אחת של תנודה).

תדירות התנודה (f), אורך הגל (λ) ומהירות התפשטות הקרינה (c) קשורים זה לזה על ידי היחס: c = f λ.

קרינה אלקטרומגנטית מחולקת לרוב לטווחי תדרים... אין מעברים חדים בין הטווחים, לעיתים הם חופפים, והגבולות ביניהם שרירותיים. מכיוון שקצב התפשטות הקרינה קבוע, תדירות התנודות שלה קשורה אך ורק לאורך הגל בוואקום.

גלי רדיו קצרים מחולקים בדרך כלל למטר, דצימטר, סנטימטר, מילימטר ותת-מילימטר או מיקרומטר. גלים באורך λ של פחות מ-1 מ' (תדר מעל 300 מגה-הרץ) נקראים גם גלי מיקרו או גלי מיקרוגל.

קרינה אינפרא אדומה - קרינה אלקטרומגנטית התופסת את האזור הספקטרלי בין הקצה האדום של האור הנראה (עם אורך גל של 0.74 מיקרון) לבין קרינת מיקרוגל (1-2 מ"מ).

קרינת אינפרא אדום תופסת את החלק הגדול ביותר של הספקטרום האופטי.קרינה אינפרא אדומה נקראת גם קרינה "תרמית" מכיוון שכל הגופים, מוצקים ונוזליים, מחוממים לטמפרטורה מסוימת פולטים אנרגיה בספקטרום האינפרא אדום. במקרה זה, אורכי הגל הנפלטים מהגוף תלויים בטמפרטורת החימום: ככל שהטמפרטורה גבוהה יותר, כך אורך הגל קצר יותר ועוצמת הפליטה גבוהה יותר. ספקטרום הפליטה של ​​גוף שחור מוחלט בטמפרטורות נמוכות יחסית (עד כמה אלפי קלווין) נמצא בעיקר בטווח הזה.

אור נראה הוא שילוב של שבעה צבעי יסוד: אדום, כתום, צהוב, ירוק, ציאן, כחול וסגול. אבל לא אינפרא אדום ולא אולטרה סגול נראים לעין האנושית.

קרינה גלויה, אינפרא אדום ואולטרה סגול מרכיבות את הספקטרום האופטי כביכול במובן הרחב של המילה. המקור המפורסם ביותר לקרינה אופטית הוא השמש. פני השטח שלו (פוטוספירה) מחוממים לטמפרטורה של 6000 מעלות וזוהרים באור צהוב בוהק. חלק זה של הספקטרום של קרינה אלקטרומגנטית נתפס ישירות על ידי החושים שלנו.

קרינה בטווח האופטי מתרחשת כאשר גופים מחוממים (קרינת אינפרא אדומה נקראת גם תרמית) עקב תנועה תרמית של אטומים ומולקולות. ככל שהגוף מתחמם יותר, כך תדירות הקרינה שלו גבוהה יותר. עם קצת חימום, הגוף מתחיל לזהור בטווח הנראה (ליבון), תחילה אדום, אחר כך צהוב וכו'. לעומת זאת, לקרינה מהספקטרום האופטי יש השפעה תרמית על גופים.

בטבע אנו נתקלים לרוב בגופים הפולטים אור של הרכב ספקטרלי מורכב המורכב מצוואות באורכים שונים.לכן, אנרגיית הקרינה הנראית משפיעה על האלמנטים הרגישים לאור של העין וגורמת לתחושה שונה. זה נובע מהרגישות השונה של העין. לקרינות באורכי גל שונים.

חלק גלוי של ספקטרום השטף הקרינה

בנוסף לקרינה תרמית, תגובות כימיות וביולוגיות יכולות לשמש כמקורות ומקלטי קרינה אופטית. אחת התגובות הכימיות המפורסמות ביותר, שהיא קולט של קרינה אופטית, משמשת בצילום.

קרניים קשות... ניתן לקבוע את הגבולות של אזורי קרינת הרנטגן וקרינת הגמא רק בהיסוס רב. להתמצאות כללית, ניתן להניח שהאנרגיה של קוונטות קרני רנטגן נמצאת בטווח של 20 eV - 0.1 MeV, והאנרגיה של קוונטות גמא היא יותר מ-0.1 MeV.

קרינה אולטרה סגולה (אולטרה סגול, UV, UV) - קרינה אלקטרומגנטית התופסת את הטווח שבין קרינה נראית לקרינת רנטגן (380 - 10 ננומטר, 7.9 × 1014 - 3 × 1016 הרץ). הטווח מחולק באופן מותנה לאולטרה סגול קרוב (380-200 ננומטר) ו-רחוק או ואקום (200-10 ננומטר), האחרון נקרא כך מכיוון שהוא נספג באופן אינטנסיבי באטמוספירה ונחקר רק עם מכשירי ואקום.

לקרינה אולטרה סגולה עם גלים ארוכים פעילות פוטו-ביולוגית נמוכה יחסית, אך היא עלולה לגרום לפיגמנטציה של עור האדם, משפיעה לטובה על הגוף. הקרינה של תת-טווח זה מסוגלת לגרום לחומרים מסוימים לזרוח, וזו הסיבה שהיא משמשת לניתוח זוהר של ההרכב הכימי של מוצרים.

לקרינה אולטרה סגולה בגל בינוני יש השפעה טוניקית וטיפולית על אורגניזמים חיים.הוא מסוגל לגרום לאדמת דם ולכוויות שמש, להמיר ויטמין D, הדרוש לגדילה והתפתחות, לצורה נספגת בגוף של בעלי חיים, ויש לו השפעה חזקה נגד רככת. קרינה בתת-טווח זה מזיקה לרוב הצמחים.

טיפול אולטרה סגול בגלים קצרים יש לו אפקט קוטל חיידקים, וזו הסיבה שהוא נמצא בשימוש נרחב לחיטוי מים ואוויר, חיטוי ועיקור של ציוד וכלים שונים.

המקור הטבעי העיקרי לקרינה אולטרה סגולה על פני כדור הארץ הוא השמש. היחס בין עוצמת קרינת ה-UV-A וה-UV-B, הכמות הכוללת של קרני ה-UV המגיעות אל פני כדור הארץ, תלוי בגורמים שונים.

מקורות מלאכותיים של קרינה אולטרה סגולה מגוונים. מקורות מלאכותיים של קרינה אולטרה סגולה כיום נמצאים בשימוש נרחב ברפואה, מוסדות מניעה, סניטריים והיגייניים, חקלאות וכו'. ניתנות הזדמנויות גדולות יותר מאשר בעת שימוש בקרינה אולטרה סגולה טבעית.