La Elektromagnetinė radiacija tai elektromagnetinės bangos, kurias sužadina įvairūs skleidžiantys atomų objektai, įkrautos dalelės, molekulės, antenos. Daugelis elektros prietaisų ir elektros linijų turi elektromagnetinę spinduliuotę.
Kas yra elektromagnetinė spinduliuotė?
La Elektromagnetinė radiacija Ji žinoma kaip energijos perdavimo per terpę forma, kurioje elektriniai arba magnetiniai laukai spinduliuoja bangų pavidalu.Banga – tai judėjimas, perduodantis energiją per terpę.
Pagal bangų teoriją visa Elektromagnetinė spinduliuotė turi esminių savybių ir elgiasi nuspėjamai, Elektromagnetinė spinduliuotė susideda iš elektrinio lauko ir magnetinio lauko, elektrinio lauko dydis keičiasi ir yra nukreiptas statmenai spinduliuotės sklidimo krypčiai.
Gali atrodyti nuostabu, kad tokie skirtingi fiziniai reiškiniai egzistuoja išoriškai ir turi bendrą elektromagnetinės spinduliuotės pagrindą, pavyzdžiui, radioaktyviosios medžiagos gabalas, rentgeno vamzdis, gyvsidabrio išlydžio lempa, žibintuvėlis, karšta viryklė ir kt. stotis ir generatorius, prijungtas prie elektros linijos.
Skirtingų padarinių Elektromagnetinės spinduliuotės rūšys žmogaus organizme taip pat skiriasi, gama spinduliai ir rentgeno bangos ilgis prasiskverbia, sukelia audinių pažeidimus, matoma šviesa sukelia regėjimo pojūtį akyje, infraraudonoji spinduliuotė, žmogaus kūno kritimas, jį įkaitina, o radijo bangos ir žemo dažnio elektromagnetiniai žmogaus kūno virpesiai visiškai nejaučiami.
Ryšio įrenginiai suteikia elektromagnetinį lauką informacijos priėmimo ir perdavimo metu ir kadangi jie yra minimaliu atstumu nuo mūsų, pavyzdžiui, mobilusis telefonas dažniausiai būna arti galvos, elektromagnetinio lauko srauto tankis bus maksimalus.
Mikrobangų krosnelės galiojimo laikas, jei ji nauja ir eksploatuojama, veikimo metu praktiškai nebus jokios spinduliuotės iš orkaitės išorės, jei paviršius nešvarus, durelės nepritampa, tada apsauga orkaitė gali nesustabdyti visos spinduliuotės ir net laukai prasiskverbs pro virtuvės sienas ir visą butą ar artimiausias patalpas.
Nekilnojamasis turtas
Elektrodinamika yra fizika Elektromagnetinė radiacija o elektromagnetizmas yra fizinis reiškinys, susijęs su elektrodinamikos teorija, elektriniai ir magnetiniai laukai paklūsta superpozicijos savybei, todėl laukas, atsirandantis dėl bet kokios konkrečios dalelės arba elektrinio ar magnetinio lauko, kuris kinta laikui bėgant, prisideda prie laukų, esančių toje pačioje erdvėje. dėl kitų priežasčių.
Be to, kadangi tai yra vektoriniai laukai, visi magnetinio ir elektrinio lauko vektoriai susisumuoja pagal vektorių pridėjimą, taigi, pavyzdžiui, optikoje dvi ar daugiau koherentinių šviesos bangų gali sąveikauti ir būti konstruktyvios arba destruktyvios, trukdžiai sukuria gaunamą apšvitą, kuri skiriasi nuo atskirų šviesos bangų švitinimo komponentų suma.
Kadangi šviesa yra svyravimas, ji neturi įtakos judėjimui per statinius elektrinius ar magnetinius laukus linijinėje terpėje, pvz., vakuume, tačiau netiesinėse terpėse, tokiose kaip kai kurie kristalai, gali atsirasti šviesos ir elektrinių laukų sąveika, o statinis magnetinis, šios sąveikos. apima Faradėjaus efektą ir Kero efektą.
Lūžio metu banga, kertanti iš vienos terpės į kitą skirtingo tankio terpę, patekusi į naują terpę keičia savo greitį ir kryptį, terpės lūžio rodiklių santykis lemia lūžio laipsnį ir yra apibendrintas Snell dėsniu.
Sudėtinių bangų ilgių šviesa yra išsklaidyta matomame spektre, einanti per prizmę, nes bangos ilgis priklauso nuo medžiagos prizmės lūžio rodiklio, tai yra, kiekvienas bangos komponentas sudėtinėje šviesoje yra padvigubintas.
Teorija
Jamesas Clerkas Maxwellas išvedė bangos formą iš elektrinių ir magnetinių lygčių, taip atrasdamas elektrinių ir magnetinių laukų banginį pobūdį ir jų santykį, nes pagal bangų lygtį elektromagnetinių bangų greitis sutapo su išmatuotu šviesos greičiu, nurodė Maxwellas. kad pati šviesa yra banga, Maksvelo lygtis patvirtino Hertzas, bandydamas radijo bangomis.
Pagal Maksvelo lygtis, elektrinio lauko erdvinė kaita visada yra susijusi su magnetiniu lauku, kuris kinta laikui bėgant, be to, erdvėje kintantis magnetinis laukas yra susijęs su tam tikrais pokyčiais laikui bėgant elektriniame lauke, esant elektromagnetinei bangai, keičiasi. elektriniame lauke visada lydi banga magnetiniame lauke viena kryptimi ir atvirkščiai.
Magnetiniai laukai gali būti laikomi elektriniais laukais kitoje atskaitos sistemoje, taip pat elektriniai laukai gali būti laikomi magnetiniais laukais kitoje atskaitos sistemoje, tačiau jie turi tą pačią reikšmę, nes fizika yra ta pati visose atskaitos sistemose, todėl yra glaudus ryšys tarp erdvės ir laiko pokyčių čia yra daugiau nei analogija.
kiek radiacijos
Tai yra minimalus sąveikoje dalyvaujančių fizinių savybių skaičius, fotonas yra vienintelis šviesos kvantas ar kitokia Elektromagnetinė radiacijaPanašiai surišto elektrono energija atome yra kvantuojama ir gali egzistuoti tik esant tam tikroms atskiroms vertėms.
Stacionarus tikimybių skirstinys gaunamas iš vieno žingsnio proceso, atitinkančio Einšteino spinduliuotės sugerties ir emisijos teoriją, Gauso principas naudojamas entropijai nustatyti, o antrasis dėsnis pateikia dinaminės pusiausvyros sąlygą arba spinduliuotės dėsnį. Kvantinė Planko teorija, ši sąlyga nesutampa su Einšteino dinaminės pusiausvyros kriterijumi.
Iki XVIII amžiaus pabaigos fizikoje buvo padaryta didelė pažanga, tuo metu klasikinė Niutono fizika buvo plačiai pripažinta mokslo bendruomenėje dėl gebėjimo tiksliai paaiškinti ir numatyti daugelį reiškinių.
Tačiau XX amžiaus pradžioje fizikai išsiaiškino, kad klasikinės mechanikos dėsniai netaikomi atominėje skalėje, o tokie eksperimentai kaip fotoelektrinis efektas visiškai prieštaravo klasikinės fizikos dėsniams. teorijų, dabar žinomų kaip kvantinė mechanika.
Elektromagnetinės spinduliuotės charakteristikos
The radiacija elektromagnetinis Jie turi keletą įdomių funkcijų, kurias paminėsime toliau:
Elektromagnetinė spinduliuotė atsiranda, kai atominę dalelę, pavyzdžiui, elektroną, pagreitina elektrinis laukas, dėl kurio jis pagreitėja, elektromagnetinės bangos ir jų charakteristikos trumpai paaiškinamos toliau paminėtuose punktuose.
Bangos ilgis
Bangos išplėtimas yra žinomas kaip atstumas tarp ištisinių bangos viršūnių, ypač elektromagnetinės bangos arba garso bangos taškuose, savo ruožtu jis pasiekiamas kaip viso bangavimo ciklo atstumas.
- C: šviesos greitis
- a: yra bangos ilgis
- v: dažnis
C = aw
Dažnis
Ciklų skaičius per sekundę apibrėžiamas kaip dažnis. Jis apibrėžiamas kaip hercas, jei "E" yra energija, "h" yra Plancko konstanta, kuri lygi 6.62607 x 10 -34 ir "v" yra dažnis, kuriuo galime nustatyti toliau pateiktą ryšį.
E = hν
Taigi matome, kad dažnis yra tiesiogiai proporcingas energijai.
Laikotarpis
Laikotarpis paprastai apibūdinamas simboliu „T“. Tai bendras laikas, per kurį banga nukeliauja 1 bangos ilgį.
Pagreitinti
Palyginti su Elektromagnetinė radiacija, greitis paprastai išreiškiamas taip:
Elektromagnetinės bangos bangos greitis vakuume yra = 186,282 2.99 mylios per sekundę arba 10 × XNUMX 8 m/s.
Koks ryšys tarp elektromagnetinės spinduliuotės ir radioaktyvumo?
Tai plačiausias elektromagnetinio spektro diapazonas, nes jo neriboja didelės energijos, vykstant energijos perėjimams atomo branduoliuose susidaro minkštoji gama spinduliuotė ir stipriau, branduolinių reakcijų metu gama spinduliai lengvai sunaikina molekules, įskaitant ir biologines, bet, laimei, jie nepraeina per atmosferą.
Gama spinduliuotė yra labai trumpo, mažesnio nei 0.1 nm, bangos ilgio elektromagnetinė spinduliuotė, kurią skleidžia sužadinti atomų branduoliai radioaktyvių transformacijų ir branduolinių reakcijų metu, taip pat atsirandanti dėl įkrautų dalelių lėtėjimo medžiagoje, jų skilimo, sunaikinus antidalelių poras. po to, kai greitai įkraunamos dalelės praeina per Cheminiai medžiagų pokyčiai, lazerio šviesos pluoštuose, tarpžvaigždinėje erdvėje.
Biologinis elektromagnetinės spinduliuotės poveikis
Bangos ir dalelių efektai visiškai paaiškina elektromagnetinės spinduliuotės emisijos ir sugerties spektrus, medžiaga yra terpės, per kurią sklinda šviesa, sudėtis lemia absorbcijos ir spinduliuotės spektro pobūdį, šios juostos atitinka leistinus energijos lygius atomuose.
Tamsios juostos sugerties spektre atsiranda dėl to, kad atomai yra tarpinė terpė tarp šaltinio ir stebėtojo, atomai sugeria tam tikrus šviesos dažnius tarp emiterio ir detektoriaus ir išspinduliuoja juos visomis kryptimis, atsiranda tamsi juosta su detektorius, dėl spinduliuotės išsklaidytos spindulio.
Taigi, pavyzdžiui, tamsias juostas tolimos žvaigždės skleidžiamoje šviesoje sukelia žvaigždės atmosferoje esantys atomai, panašus reiškinys vyksta ir radiacijai, kuri matoma, kai skleidžiančios dujos šviečia dėl atomų sužadinimo bet kokiu būdu. mechanizmas, įskaitant šilumą.
Kai elektronai nusileidžia į žemesnius energijos lygius, spektras išspinduliuoja, rodydamas šuolius tarp elektronų energijos lygių, tačiau linija matoma, nes vėlgi emisija vyksta tik esant tam tikroms energijoms po sužadinimo.
Pavyzdys yra ūkų emisijos spektras, nes greitai judantys elektronai staigiau įsibėgėja, kai susiduria su jėgos sritimi, todėl jie yra atsakingi už didžiąją dalį didesnio dažnio Elektromagnetinė radiacija stebimas gamtoje.
Šie reiškiniai gali padėti skirtingoms cheminėms medžiagoms nustatyti foninio apšvietimo dujų sudėtį, o šviečiančioms dujoms – spektroskopija nustato, kurie cheminiai elementai apima tam tikrą žvaigždę, spektroskopija taip pat naudojama nustatant atstumą iki žvaigždės, naudojant poslinkį į raudoną.
Jonizuojanti radiacija
Šio skyriaus tikslas – pateikti informaciją apie jonizuojančiosios spinduliuotės pagrindus. Iš šaltinio skleidžiama energija paprastai vadinama spinduliuote, pavyzdžiui, šiluma arba šviesa, sklindanti iš jonizuojančiosios spinduliuotės. saulės struktūra, mikrobangų krosnelės iš orkaitės, rentgeno ir gama spinduliai iš radioaktyvių elementų.
Jis taip pat žinomas kaip spinduliuotė, turinti pakankamai energijos, kad sąveikaujant su atomu ji galėtų atskirti labai integruotus elektronus nuo atomo orbitos, todėl atomas prisijungia arba jonizuojasi.
Nejonizuojanti spinduliuotė
Nejonizuojanti spinduliuotė yra ilgo bangos ilgio spektro gale ir gali turėti pakankamai energijos, kad sužadintų molekules ir atomus, todėl jos greičiau vibruoja. Tai labai akivaizdu mikrobangų krosnelėje, kur dėl spinduliuotės vandens molekulės vibruoja greičiau ir sukuria šilumą.
Nejonizuojanti spinduliuotė svyruoja nuo ypač žemo dažnio spinduliuotės, parodytos kairėje, iki radijo dažnio, mikrobangų ir matomų spektro dalių iki ultravioletinių spindulių.
Elektromagnetinės spinduliuotės taikymas
- Elektromagnetinė spinduliuotė užtikrina energijos perdavimą per vakuumą.
- Kadangi elektromagnetinės bangos perduoda energiją, jos atlieka svarbų vaidmenį mūsų kasdieniame gyvenime, įskaitant ryšių technologijas.
- Elektromagnetinė spinduliuotė yra radaro veikimo pagrindas, kuris savo ruožtu naudojamas nukreipti ir nuotoliniu būdu aptikti mūsų planetos Žemės tyrimą.
- Ultravioletiniai spinduliai yra baktericidinio pobūdžio ir naikina bakterijas, virusus ir pelėsius ant įvairių paviršių, oro ar vandens.
- Infraraudonoji spinduliuotė naudojama naktiniam matymui ir yra naudinga apsaugos kameroms.
- Infraraudonoji spinduliuotė matoma visą laiką, todėl ją pareigūnai naudoja priešui gaudyti.
Kaip mus veikia elektromagnetinė spinduliuotė?
Jau seniai žinoma, kad Elektromagnetinė radiacija turi neigiamą poveikį žmogui, visur, kur esame apsupti buitinės technikos, laidų, tokio poveikio perteklius lemia žmogaus imuninio fono pokyčius, o tai lemia įvairias ligas, kurių būtų buvę galima išvengti būnant tokioje aplinkoje ir aplinka sveika.
Širdies ir kraujagyslių sistema bei nervų sistema taip pat turi didelį jautrumą elektromagnetinės spinduliuotės poveikiui, kaip parodė tyrimų rezultatai.
Radiacija gali sukelti:
- Nervų sutrikimai.
- Miego sutrikimas.
- Žymus regėjimo veiklos sutrikimas.
- Imuninės sistemos nusilpimas, įvairūs gyvybės formavimosi procesų sutrikimai.
- Širdies ir kraujagyslių sistemos sutrikimai.
