La Elektromagnētiskā radiācija tie ir elektromagnētiskie viļņi, kurus ierosina dažādi izstarojoši atomu objekti, lādētas daļiņas, molekulas, antenas. Daudzām elektroierīcēm un elektropārvades līnijām ir elektromagnētiskais starojums.
Kas ir elektromagnētiskais starojums?
La Elektromagnētiskā radiācija To sauc par enerģijas pārneses veidu caur vidi, kurā elektriskie vai magnētiskie lauki izstaro viļņu veidā.Vilnis ir kustība, kas pārraida enerģiju caur vidi.
Saskaņā ar viļņu teoriju visam Elektromagnētiskajam starojumam ir būtiskas īpašības un tas uzvedas paredzamā veidā, Elektromagnētiskais starojums sastāv no elektriskā lauka un magnētiskā lauka, elektriskā lauka lielums mainās un ir vērsts perpendikulāri starojuma izplatīšanās virzienam.
Var šķist pārsteidzoši, ka tik dažādas fiziskās parādības pastāv ārēji un tām ir kopīgs elektromagnētiskā starojuma pamats, piemēram, radioaktīvās vielas gabals, rentgena caurule, dzīvsudraba gāzizlādes lampa, lukturītis, karsta plīts utt. stacija un ģenerators, kas savienots ar elektropārvades līniju.
Atšķirīgo ietekme Elektromagnētiskā starojuma veidi cilvēka organismā ir arī dažādi, gamma stari un rentgena viļņa garums iekļūst, izraisot audu bojājumus, redzamā gaisma rada redzes sajūtu acī, infrasarkanais starojums, krīt uz cilvēka ķermeni, to sakarsē, un radioviļņi un cilvēka ķermeņa zemfrekvences elektromagnētiskās vibrācijas nav jūtamas vispār.
Sakaru ierīces nodrošina elektromagnētisko lauku informācijas saņemšanas un pārraidīšanas brīdī un, tā kā tās atrodas minimālā attālumā no mums, piemēram, mobilais telefons parasti atrodas tuvu galvai, elektromagnētiskā lauka plūsmas blīvums būs maksimāls.
Mikroviļņu krāsnīm ir derīguma termiņš, ja tā ir jauna un ekspluatācijā, darbības brīdī praktiski nebūs starojuma no cepeškrāsns ārpuses, ja virsma ir netīra, durvis neder ideāli, tad aizsardzība cepeškrāsns var neapturēt visu starojumu un pat lauki iekļūs virtuves sienās un visā dzīvoklī vai tuvākajās istabās.
īpašības
Elektrodinamika ir fizika Elektromagnētiskā radiācija un elektromagnētisms ir fiziska parādība, kas saistīta ar elektrodinamikas teoriju, elektriskie un magnētiskie lauki pakļaujas superpozīcijas īpašībai, tāpēc lauks, ko rada kāda konkrēta daļiņa vai elektriskais vai magnētiskais lauks, kas mainās laika gaitā, veicina laukus, kas atrodas tajā pašā telpā. citu iemeslu dēļ.
Turklāt, tā kā tie ir vektoru lauki, visi magnētiskā un elektriskā lauka vektori summējas atbilstoši vektoru pievienošanai, tāpēc, piemēram, optikā divi vai vairāki koherenti gaismas viļņi var mijiedarboties un būt konstruktīvi vai destruktīvi, traucējumi rada iegūto izstarojumu, kas atšķiras no atsevišķu gaismas viļņu apstarošanas komponentu summa.
Tā kā gaisma ir svārstības, tā neietekmē pārvietošanos pa statiskiem elektriskiem vai magnētiskiem laukiem lineārā vidē, piemēram, vakuumā, tomēr nelineārā vidē, piemēram, dažos kristālos, var rasties gaismas un elektrisko lauku mijiedarbība un statiskā magnētiskā, šīs mijiedarbības. ietver Faradeja efektu un Kera efektu.
Refrakcijas gadījumā vilnis, kas krustojas no vienas vides uz citu ar dažādu blīvumu, maina savu ātrumu un virzienu, nonākot jaunā vidē, vides refrakcijas koeficientu attiecība nosaka laušanas pakāpi, un tas ir apkopots Snela likumā.
Salikto viļņu garumu gaisma ir izkliedēta redzamajā spektrā, kas iet caur prizmu, jo viļņa garums ir atkarīgs no materiāla prizmas refrakcijas indeksa, tas ir, katra viļņa sastāvdaļa saliktajā gaismā tiek dubultota.
Teorija
Džeimss Klerks Maksvels izsecināja viļņu formu no elektriskajiem un magnētiskajiem vienādojumiem, tādējādi atklājot elektrisko un magnētisko lauku viļņveida raksturu un to attiecību, jo viļņu vienādojuma dotais elektromagnētisko viļņu ātrums sakrita ar izmērīto gaismas ātrumu, norādīja Maksvels. ka gaisma pati par sevi ir vilnis, Maksvela vienādojumus apstiprināja Hercs, pārbaudot ar radioviļņiem.
Saskaņā ar Maksvela vienādojumiem elektriskā lauka telpiskā variācija vienmēr ir saistīta ar magnētisko lauku, kas mainās ar laiku, turklāt telpiski mainīgs magnētiskais lauks ir saistīts ar noteiktām izmaiņām laika gaitā elektriskā laukā, elektromagnētiskajā vilnī, mainās elektriskajā laukā vienmēr pavada vilnis magnētiskajā laukā vienā virzienā un otrādi.
Magnētiskos laukus var uzskatīt par elektriskiem laukiem citā atskaites sistēmā un arī elektriskos laukus var uzskatīt par magnētiskajiem laukiem citā atskaites sistēmā, taču tiem ir viena un tā pati nozīme, jo fizika ir vienāda visos atskaites sistēmās, tāpēc pastāv cieša saikne starp telpu un laiku, izmaiņas šeit ir vairāk nekā līdzība.
cik daudz starojuma
Tas ir minimālais mijiedarbībā iesaistīto fizisko īpašību skaits, fotons ir vienīgais gaismas kvants vai kāda cita veida Elektromagnētiskā radiācijaTāpat atomā saistītā elektrona enerģija tiek kvantēta un var pastāvēt tikai noteiktās diskrētās vērtībās.
Stacionārais varbūtības sadalījums ir iegūts no vienpakāpju procesa, kas atbilst Einšteina starojuma absorbcijas un emisijas teorijai, Gausa princips tiek izmantots, lai identificētu entropiju, un otrais likums sniedz dinamiskā līdzsvara nosacījumu vai starojuma likumu. Kvantu Planka teorija, šis nosacījums neatbilst Einšteina dinamiskā līdzsvara kritērijam.
Līdz XNUMX. gadsimta beigām fizikā bija gūti lieli sasniegumi, tā laika klasiskā Ņūtona fizika tika plaši atzīta zinātnieku aprindās, jo spēja precīzi izskaidrot un paredzēt daudzas parādības.
Tomēr XNUMX. gadsimta sākumā fiziķi atklāja, ka klasiskās mehānikas likumi nav piemērojami atomu mērogā, un tādi eksperimenti kā fotoelektriskais efekts bija pilnīgā pretrunā ar klasiskās fizikas likumiem.Šo novērojumu rezultātā fiziķi formulēja kopu. no teorijām, kas tagad pazīstamas kā kvantu mehānika.
Elektromagnētiskā starojuma raksturojums
the starojums elektromagnētiskais Viņiem ir vairākas interesantas funkcijas, kuras mēs pieminam tālāk:
Elektromagnētiskais starojums rodas, ja atoma daļiņu, piemēram, elektronu, paātrina elektriskais lauks, izraisot tā paātrināšanos, elektromagnētiskie viļņi un to īpašības ir īsi izskaidrotas zemāk minētajos punktos.
Viļņa garums
Viļņa pagarinājums ir pazīstams kā attālums starp viļņa nepārtrauktajām virsotnēm, īpaši elektromagnētiskā viļņa vai skaņas viļņa punktos, savukārt tas tiek sasniegts kā attālums līdz pilnam svārstību ciklam.
- C: ir gaismas ātrums
- a: ir viļņa garums
- v: ir frekvence
C = aw
Biežums
Ciklu skaits sekundē tiek definēts kā frekvence. To definē kā hercu, ja "E" ir enerģija, "h" ir Planka konstante, kas ir vienāda ar 6.62607 x 10 -34 un "v" ir frekvence, ar kādu mēs varam iegūt tālāk norādīto attiecību.
E = hν
Tātad mēs varam redzēt, ka frekvence ir tieši proporcionāla enerģijai.
Periods
Periodu parasti raksturo simbols “T”. Tas ir kopējais laiks, kas nepieciešams, lai vilnis ceļo par 1 viļņa garumu.
Ātrums
Saistībā ar Elektromagnētiskā radiācija, ātrumu parasti izsaka šādi:
Viļņa ātrums vakuumā elektromagnētiskajam viļņam ir = 186,282 2.99 jūdzes sekundē jeb 10 × XNUMX 8 jaunkundze.
Kāda ir saistība starp elektromagnētisko starojumu un radioaktivitāti?
Šis ir visplašākais elektromagnētiskā spektra diapazons, jo to neierobežo lielas enerģijas, mīksts gamma starojums rodas enerģijas pārejās atomu kodolos un spēcīgāk, kodolreakciju laikā gamma stari viegli iznīcina molekulas, arī bioloģiskās, bet, par laimi, tie neiziet cauri atmosfērai.
Gamma starojums ir elektromagnētiskais starojums ar ļoti īsu viļņa garumu, mazāku par 0.1 nm, ko izstaro ierosinātie atomu kodoli radioaktīvo transformāciju un kodolreakciju laikā, kā arī rodas no lādētu daļiņu palēninājuma vielā, to sabrukšanas pēc antidaļiņu pāru iznīcināšanas. pēc ātri lādētu daļiņu iziešanas cauri Vielas ķīmiskās izmaiņas, lāzera gaismas staros, starpzvaigžņu telpā.
Elektromagnētiskā starojuma bioloģiskā ietekme
Viļņu un daļiņu efekti pilnībā izskaidro elektromagnētiskā starojuma emisijas un absorbcijas spektrus, matērija ir vides sastāvs, caur kuru izplatās gaisma, nosaka absorbcijas un starojuma spektra raksturu, šīs joslas atbilst pieļaujamajiem enerģijas līmeņiem atomos.
Absorbcijas spektra tumšās joslas rodas tāpēc, ka atomi ir starpvide starp avotu un novērotāju, atomi absorbē noteiktas gaismas frekvences starp emitētāju un detektoru un pēc tam izstaro tās visos virzienos, parādās tumša josla ar detektors starojuma izkliedētā starojuma dēļ.
Tā, piemēram, tumšās joslas tālās zvaigznes izstarotajā gaismā rada zvaigznes atmosfērā esošie atomi, līdzīga parādība notiek starojumam, kas ir redzams, kad izstarojošā gāze spīd, jo atomus ierosina jebkura mehānisms, ieskaitot siltumu.
Elektroniem nolaižoties uz zemākiem enerģijas līmeņiem, spektrs izstaro, atspoguļojot lēcienus starp elektronu enerģijas līmeņiem, bet līnija ir redzama, jo atkal emisija notiek tikai pie noteiktām enerģijām pēc ierosmes.
Piemērs ir miglāju emisijas spektrs, jo strauji kustīgie elektroni paātrinās straujāk, kad tie sastopas ar spēka apgabalu, tāpēc tie ir atbildīgi par lielākās daļas augstākās frekvences radīšanu. Elektromagnētiskā radiācija novērota dabā.
Šīs parādības var palīdzēt citai ķīmiskai vielai noteikt aizmugurgaismotu gāzu sastāvu un gaismas gāzēm spektroskopija nosaka, kuri ķīmiskie elementi ietver konkrētu zvaigzni, spektroskopija tiek izmantota arī zvaigznes attāluma noteikšanai, izmantojot nobīdi līdz sarkanai.
Jonizējošā radiācija
Šīs sadaļas mērķis ir sniegt informāciju par jonizējošā starojuma pamatiem Attiecībā uz visu avota emitēto enerģiju parasti sauc par starojumu, piemēram, siltumu vai gaismu, kas izplūst no avota. saules struktūra, mikroviļņi no krāsns, rentgena un gamma stari no radioaktīviem elementiem.
To sauc arī par starojumu ar pietiekami daudz enerģijas, lai, mijiedarbojoties ar atomu, tas varētu atdalīt no atoma orbītas ļoti iekļautus elektronus, izraisot atoma pievienošanos vai jonizāciju.
nejonizējošais starojums
Nejonizējošais starojums atrodas spektra garajā viļņa garumā, un tam var būt pietiekami daudz enerģijas, lai ierosinātu molekulas un atomus, izraisot to ātrāku vibrāciju. Tas ir ļoti acīmredzams mikroviļņu krāsnī, kur starojums liek ūdens molekulām vibrēt ātrāk, radot siltumu.
Nejonizējošais starojums svārstās no ārkārtīgi zemas frekvences starojuma, kas parādīts pa kreisi, līdz radiofrekvences, mikroviļņu un redzamām spektra daļām līdz ultravioletā diapazona diapazonam.
Elektromagnētiskā starojuma pielietojumi
- Elektromagnētiskais starojums nodrošina enerģijas pārnešanu caur vakuumu.
- Tā kā elektromagnētiskie viļņi pārraida enerģiju, tiem ir svarīga loma mūsu ikdienas dzīvē, tostarp sakaru tehnoloģijās.
- Elektromagnētiskais starojums ir radara darbības pamats, kas savukārt tiek izmantots, lai vadītu un attālināti atklātu mūsu planētas Zeme izpēti.
- Ultravioletie stari pēc būtības ir baktericīdi un iznīcina baktērijas, vīrusus un pelējuma sēnītes uz dažādām virsmām, gaisā vai ūdenī.
- Infrasarkano starojumu izmanto nakts redzamībai un noder drošības kamerām.
- Infrasarkanais starojums ir redzams visu laiku, tāpēc amatpersonas to izmanto, lai notvertu ienaidnieku.
Kā mūs ietekmē elektromagnētiskais starojums?
Jau sen ir zināms, ka Elektromagnētiskā radiācija ir negatīvs raksturs, kas ietekmē cilvēku, visur, kur mūs ieskauj sadzīves tehnika, vadi, šādu efektu pārpalikums rada izmaiņas cilvēka imūnā fonā, kas noved pie dažādām slimībām, kuras varēja novērst, atrodoties šādā vidē un vide veselīga.
Kā liecina pētījumu rezultāti, sirds un asinsvadu sistēmai un nervu sistēmai ir arī augsta jutība pret elektromagnētiskā starojuma ietekmi.
Radiācija var izraisīt:
- Nervu darbības traucējumi.
- Miega traucējumi.
- Ievērojams redzes aktivitātes pasliktināšanās.
- Imūnsistēmas pavājināšanās, dažādi dzīvības veidošanās procesu traucējumi.
- Sirds un asinsvadu sistēmas traucējumi.
