Elektromagnetisk stråling: Hvad er det, hvordan påvirker det os? og mere

La Elektromagnetisk stråling de er elektromagnetiske bølger, der exciteres af forskellige emitterende genstande af atomer, ladede partikler, molekyler, antenner. Et stort antal elektriske apparater og elledninger har elektromagnetisk stråling. 

Hvad er elektromagnetisk stråling?

La Elektromagnetisk stråling Det er kendt som den form for energioverførsel gennem et medium, hvori elektriske eller magnetiske felter udstråler i form af bølger. En bølge er en bevægelse, der kommunikerer energi gennem et medium.

Ifølge bølgeteorien har al Elektromagnetisk Stråling væsentlige egenskaber og opfører sig på en forudsigelig måde, Elektromagnetisk Stråling er lavet af et elektrisk felt og et magnetfelt, det elektriske felt ændrer sig i størrelse og er rettet vinkelret på strålingens spredningsretning.

Det kan virke forbløffende, at så forskellige fysiske fænomener eksisterer udadtil og har et fælles grundlag for elektromagnetisk stråling, såsom et stykke radioaktivt stof, et røntgenrør, en kviksølvudladningslampe, en lommelygte, en varm komfur osv. en transmission station og en generator tilsluttet en elledning.

Virkningerne af de forskellige typer af elektromagnetisk stråling i den menneskelige krop er også forskellige, gammastråler og røntgen bølgelængde trænge ind, forårsager vævsskade, synligt lys forårsager en visuel fornemmelse i øjet, infrarød stråling, fald i den menneskelige krop, opvarmer den, og radiobølgerne og lavfrekvente elektromagnetiske vibrationer i den menneskelige krop føles slet ikke.

Kommunikationsenheder giver et elektromagnetisk felt på tidspunktet for modtagelse og transmission af information, og fordi de er placeret i en minimal afstand fra os, for eksempel, er en mobiltelefon normalt tæt på hovedet, vil fluxtætheden af ​​det elektromagnetiske felt være maksimal.

Mikrobølgeovne har en holdbarhed, hvis den er ny og i brug, vil der praktisk talt ikke være nogen stråling på driftstidspunktet fra ydersiden af ​​ovnen, hvis overfladen er snavset, døren ikke passer perfekt, så er beskyttelsen af ovnen stopper muligvis ikke al stråling, og selv felterne vil trænge igennem køkkenets vægge og hele lejligheden eller de nærmeste rum. 

Egenskaber

Elektrodynamik er fysikken i Elektromagnetisk stråling og elektromagnetisme er et fysisk fænomen forbundet med teorien om elektrodynamik, de elektriske og magnetiske felter adlyder egenskaben superposition, derfor bidrager feltet på grund af en bestemt partikel eller det elektriske eller magnetiske felt, der varierer med tiden, til felter til stede i det samme rum af andre årsager.

Da de også er vektorfelter, summerer alle magnetiske og elektriske feltvektorer sig efter vektoradditionen, så for eksempel i optik kan to eller flere sammenhængende lysbølger interagere og være konstruktive eller destruktive, interferenserne giver den resulterende irradians som afviger fra summen af ​​de enkelte lysbølgers bestrålingskomponenter.

Da lys er en oscillation, påvirker det ikke rejse gennem statiske elektriske eller magnetiske felter i et lineært medium, såsom et vakuum, men i ikke-lineære medier, såsom nogle krystaller, kan der forekomme interaktioner mellem lys og elektriske felter, og statisk magnetisk, disse interaktioner inkludere Faraday-effekten og Kerr-effekten. 

I brydning ændrer en bølge, der skærer fra et medium til et andet med forskellig tæthed, sin hastighed og retning, når den kommer ind i et nyt medium, forholdet mellem mediets brydningsindeks bestemmer brydningsgraden og er opsummeret i Snells lov.

Lys af sammensatte bølgelængder er spredt i det synlige spektrum, der passerer gennem prismet, fordi bølgelængden afhænger af brydningsindekset for materialeprismet, det vil sige, at hver komponent af bølgen i et sammensat lys fordobles en anden mængde.

teori 

James Clerk Maxwell udledte bølgeformen ud fra de elektriske og magnetiske ligninger, og opdagede dermed den bølgelignende natur af de elektriske og magnetiske felter og deres forhold, da hurtigheden af ​​de elektromagnetiske bølger givet af bølgeligningen faldt sammen med den målte lyshastighed, indikerede Maxwell at lys i sig selv er en bølge, blev Maxwells ligninger valideret af Hertz ved at teste med radiobølger. 

Ifølge Maxwells ligninger er den rumlige variation af det elektriske felt altid relateret til det magnetiske felt, som ændrer sig med tiden, desuden er et rumligt variabelt magnetfelt forbundet med visse ændringer over tid i det elektriske felt, i en elektromagnetisk bølge, ændringer i det elektriske felt er altid ledsaget af en bølge i magnetfeltet i én retning og omvendt.

Magnetiske felter kan betragtes som elektriske felter i en anden referenceramme, og også elektriske felter kan betragtes som magnetiske felter i en anden referenceramme, men de har samme betydning, da fysikken er den samme i alle referencerammer, så der er en tæt sammenhæng mellem rum og tid ændringer er mere end en analogi her.

hvor meget stråling

Det er det mindste antal fysiske egenskaber involveret i interaktionen, en foton er den eneste lyskvante eller en anden form for Elektromagnetisk strålingPå samme måde er energien af ​​en bundet elektron i et atom kvantiseret og kan kun eksistere ved bestemte diskrete værdier.

Den stationære sandsynlighedsfordeling er afledt af en-trins-processen svarende til Einsteins teori om absorption og emission af stråling, Gauss' princip bruges til at identificere entropien, og den anden lov giver betingelsen om dynamisk ligevægt eller strålingsloven for Kvante Planck teori, er denne betingelse i uenighed med Einsteins dynamiske ligevægtskriterium. 

I slutningen af ​​det XNUMX. århundrede var der sket store fremskridt inden for fysik, klassisk newtonsk fysik på det tidspunkt var bredt accepteret i det videnskabelige samfund for sin evne til præcist at forklare og forudsige mange fænomener.

Men i begyndelsen af ​​det XNUMX. århundrede opdagede fysikere, at den klassiske mekaniks love ikke er anvendelige på atomare skala, og eksperimenter som den fotoelektriske effekt modsiger fuldstændig den klassiske fysiks love. Som et resultat af disse observationer formulerede fysikere et sæt teorier nu kendt som kvantemekanik.

Karakteristika for elektromagnetisk stråling

den stråling elektromagnetisk De har flere interessante funktioner, som vi nævner nedenfor:

Elektromagnetisk stråling opstår, når en atompartikel, såsom en elektron, accelereres af et elektrisk felt, hvilket får den til at accelerere, elektromagnetiske bølger og deres karakteristika forklares kort i punkterne nævnt nedenfor.

Bølgelængde

Bølgeforlængelsen er kendt som afstanden mellem de kontinuerlige toppe af en bølge, især ved punkterne i en elektromagnetisk bølge eller lydbølge, til gengæld nås den som afstanden af ​​en komplet slingringscyklus.

• C: er lysets hastighed
• a: er bølgelængden
• v: er frekvensen

C = aw

Frekvens

Antallet af cyklusser pr. sekund er defineret som frekvens. Den er defineret som Hertz, hvis "E" er energien, er "h" Plancks konstant, som er lig med 6.62607 x 10 ^-34 og "v" er den frekvens, hvormed vi kan udlede relationen givet nedenfor.

E = hν

Så vi kan se, at frekvensen er direkte proportional med energien.

periode

Perioden er almindeligvis karakteriseret ved symbolet 'T'. Det er den samlede tid, det tager for en bølge at rejse 1 bølgelængde.

Hastighed

I forbindelse med Elektromagnetisk stråling, hastighed er normalt udtrykt som:

Bølgehastigheden i vakuum for den elektromagnetiske bølge er = 186,282 miles/sekund eller 2.99 × 10 ⁸ Frk.

Hvad er forholdet mellem elektromagnetisk stråling og radioaktivitet?

Dette er det bredeste spektrum af det elektromagnetiske spektrum, da det ikke er begrænset af høje energier, blød gammastråling produceres under energiovergange inden for atomkerner og hårdere, under kernereaktioner ødelægger gammastråler let molekylerne, inklusive biologiske, men heldigvis, de passerer ikke gennem atmosfæren. 

Gammastråling er elektromagnetisk stråling med en meget kort bølgelængde, mindre end 0.1 nm, udsendt af exciterede atomkerner under radioaktive transformationer og nukleare reaktioner og også afledt af decelerationen af ​​ladede partikler i stoffet, deres henfald, efter udslettelse af par af antipartikler, efter, passage af hurtigt ladede partikler gennem Kemiske ændringer af stof, i stråler af laserlys, i det interstellare rum. 

Biologiske virkninger af elektromagnetisk stråling

Bølger og partikeleffekter forklarer fuldt ud emissions- og absorptionsspektrene for elektromagnetisk stråling, stof er sammensætningen af ​​det medium, hvorigennem lyset forplanter sig, bestemmer arten af ​​absorptions- og strålingsspektret, disse bånd svarer til de tilladte energiniveauer i atomer.

De mørke bånd i absorptionsspektret skyldes atomerne som et mellemmedium mellem kilden og observatøren, atomerne absorberer visse lysfrekvenser mellem emitteren og detektoren og udsender dem derefter i alle retninger, et mørkt bånd vises med detektor, på grund af strålingen spredt af strålen.

Så for eksempel er de mørke bånd i lyset, der udsendes af en fjern stjerne, forårsaget af atomer i stjernens atmosfære, et lignende fænomen finder sted for stråling, som er synligt, når den udsendende gas lyser på grund af excitation af atomerne ved evt. mekanisme, herunder varme.

Når elektronerne falder til lavere energiniveauer, stråler spektret ud og repræsenterer spring mellem elektronenerginiveauer, men linjen er synlig, fordi der igen kun sker emission ved bestemte energier efter excitation.

Et eksempel er emissionsspektret for tåger, da hurtigt bevægende elektroner accelererer kraftigere, når de møder et kraftområde, så de er ansvarlige for at producere det meste af den højere frekvens af Elektromagnetisk stråling observeret i naturen.

Disse fænomener kan hjælpe et andet kemikalie med at bestemme sammensætningen af ​​baggrundsbelyste gasser, og for lysende gasser bestemmer spektroskopi, hvilke kemiske grundstoffer der omfatter en bestemt stjerne, spektroskopi bruges også til at bestemme afstanden af ​​en stjerne ved hjælp af forskydning til rød

Ioniserende stråling

Formålet med dette afsnit er at give information om det grundlæggende i ioniserende stråling. For alting kaldes energien, der udsendes af en kilde, generelt som stråling, eksempler omfatter varme eller lys, der kommer fra solens struktur, mikrobølger fra en ovn, røntgenstråler og gammastråler fra radioaktive grundstoffer. 

Det er også kendt som stråling med tilstrækkelig energi til, at når der er en interaktion med et atom, kan den adskille højt inkorporerede elektroner fra et atoms kredsløb, hvilket får atomet til at binde sig eller ionisere.

Ikke-ioniserende stråling

Ikke-ioniserende stråling er i den lange bølgelængde ende af spektret og kan have nok energi til at excitere molekyler og atomer, hvilket får dem til at vibrere hurtigere, dette er meget tydeligt i en mikrobølgeovn, hvor strålingen får vandmolekyler til at vibrere hurtigere og skabe varme.

Ikke-ioniserende stråling spænder fra ekstremt lavfrekvent stråling, vist længst til venstre, gennem radiofrekvens, mikrobølger og synlige dele af spektret til det ultraviolette område.

Anvendelser af elektromagnetisk stråling

• Elektromagnetisk stråling opnår transmission af energi gennem vakuumet. 
• Da elektromagnetiske bølger transmitterer energi, spiller den en vigtig rolle i vores daglige liv, herunder kommunikationsteknologi.
• Elektromagnetisk stråling er grundlaget for driften af ​​radar, som igen bruges til at guide og fjerndetektere undersøgelsen af ​​vores planet Jorden.
• Ultraviolette stråler er bakteriedræbende i naturen og ødelægger bakterier, vira og skimmelsvampe på forskellige overflader, luft eller vand.
• Infrarød stråling bruges til nattesyn og er nyttig til sikkerhedskameraer. 
• Infrarød stråling er synlig til enhver tid, derfor bruges den af ​​embedsmænd til at fange fjenden.

Hvordan påvirker elektromagnetisk stråling os?

Det har længe været kendt, at Elektromagnetisk stråling har en negativ karakter af indflydelse på en person, overalt hvor vi er omgivet af husholdningsapparater, ledninger, et overskud af sådanne effekter medfører ændringer i den menneskelige immunbaggrund, hvilket fører til forskellige sygdomme, der kunne have været forhindret ved at være i et sådant miljø og miljø sundt.

Det kardiovaskulære system og nervesystemet har også en høj følsomhed over for virkningerne af elektromagnetisk stråling, som afsløret af resultaterne af undersøgelserne.

Stråling kan forårsage: 

• Nervøse lidelser.
• Søvnforstyrrelser.
• Betydelig svækkelse af synsaktivitet.
• Svækkelse af immunsystemet, forskellige lidelser i livsdannende processer.
• Lidelser i det kardiovaskulære system.