Sinaran Elektromagnet: Apakah itu? Bagaimanakah ia memberi kesan kepada kita? dan banyak lagi

La Radiasi elektromagnetik ia adalah gelombang elektromagnet yang teruja oleh pelbagai objek pemancar atom, zarah bercas, molekul, antena. Sebilangan besar peralatan elektrik dan talian kuasa mempunyai Sinaran Elektromagnet. 

Apakah Sinaran Elektromagnet?

La Radiasi elektromagnetik Ia dikenali sebagai bentuk pemindahan tenaga melalui medium di mana medan elektrik atau magnet memancar dalam bentuk gelombang.Gelombang ialah pergerakan yang menyampaikan tenaga melalui medium.

Menurut teori gelombang, semua Sinaran Elektromagnet mempunyai sifat penting dan berkelakuan dengan cara yang boleh diramalkan, Sinaran Elektromagnet diperbuat daripada medan elektrik dan medan magnet, medan elektrik berubah dalam saiz dan diarahkan berserenjang dengan arah penyebaran sinaran.

Ia mungkin kelihatan menakjubkan bahawa fenomena fizikal yang berbeza itu wujud secara luaran dan mempunyai asas yang sama bagi Sinaran Elektromagnet, seperti sekeping bahan radioaktif, tiub sinar-X, lampu nyahcas merkuri, lampu suluh, dapur panas, dsb. stesen dan alternator yang disambungkan ke talian kuasa.

Kesan yang berbeza jenis Sinaran Elektromagnet dalam tubuh manusia juga berbeza, sinar gamma dan panjang gelombang sinar-x menembusi, menyebabkan kerosakan tisu, cahaya yang boleh dilihat menyebabkan sensasi visual pada mata, sinaran inframerah, kejatuhan dalam badan manusia, memanaskannya, dan gelombang radio dan getaran elektromagnet frekuensi rendah badan manusia tidak terasa sama sekali.

Peranti komunikasi menyediakan medan elektromagnet pada masa menerima dan menghantar maklumat dan kerana ia terletak pada jarak minimum dari kita, sebagai contoh, telefon bimbit biasanya dekat dengan kepala, ketumpatan fluks medan elektromagnet akan menjadi maksimum.

Ketuhar gelombang mikro mempunyai jangka hayat, jika ia baru dan dalam perkhidmatan, hampir tidak akan ada radiasi pada masa operasi dari luar ketuhar, jika permukaannya kotor, pintu tidak sesuai dengan sempurna, maka perlindungan ketuhar mungkin tidak menghentikan semua sinaran dan bahkan ladang akan menembusi dinding dapur dan seluruh apartmen atau bilik terdekat. 

hartanah

Elektrodinamik ialah fizik Radiasi elektromagnetik dan elektromagnetisme ialah fenomena fizikal yang dikaitkan dengan teori elektrodinamik, medan elektrik dan magnet mematuhi sifat superposisi, oleh itu medan yang disebabkan oleh mana-mana zarah tertentu atau medan elektrik atau magnet yang berubah mengikut masa menyumbang kepada medan yang hadir dalam ruang yang sama. atas sebab lain.

Juga, kerana ia adalah medan vektor, semua vektor medan magnet dan elektrik menjumlahkan mengikut penambahan vektor, jadi sebagai contoh dalam optik dua atau lebih gelombang cahaya koheren boleh berinteraksi dan membina atau merosakkan, gangguan memberikan sinaran yang terhasil yang menyimpang dari jumlah komponen penyinaran bagi gelombang cahaya individu.

Memandangkan cahaya ialah ayunan, ia tidak menjejaskan perjalanan melalui medan elektrik atau magnet statik dalam medium linear seperti vakum, bagaimanapun, dalam media tak linear seperti beberapa kristal, interaksi antara cahaya dan medan elektrik boleh berlaku dan magnet statik, interaksi ini termasuk kesan Faraday dan kesan Kerr. 

Dalam pembiasan, gelombang yang bersilang dari satu medium ke satu lagi dengan ketumpatan yang berbeza mengubah kelajuan dan arahnya apabila memasuki medium baru, nisbah indeks biasan media menentukan tahap pembiasan, dan diringkaskan dalam undang-undang Snell.

Cahaya bagi panjang gelombang kompaun bertaburan dalam spektrum yang boleh dilihat melalui prisma kerana panjang gelombang bergantung pada indeks biasan prisma bahan, iaitu setiap komponen gelombang dalam cahaya kompaun jumlah yang berbeza digandakan.

Teori 

James Clerk Maxwell menyimpulkan bentuk gelombang daripada persamaan elektrik dan magnet, dengan itu menemui sifat seperti gelombang medan elektrik dan magnet serta nisbahnya, kerana kepantasan gelombang elektromagnet yang diberikan oleh persamaan gelombang bertepatan dengan kelajuan cahaya yang diukur, Maxwell menunjukkan bahawa cahaya itu sendiri adalah gelombang, persamaan Maxwell telah disahkan oleh Hertz dengan menguji dengan gelombang radio. 

Menurut persamaan Maxwell, variasi spatial medan elektrik sentiasa berkaitan dengan medan magnet, yang berubah mengikut masa, lebih-lebih lagi, medan magnet yang berubah-ubah secara ruang dikaitkan dengan perubahan tertentu dari semasa ke semasa dalam medan elektrik, dalam gelombang elektromagnet, berubah. dalam medan elektrik sentiasa disertai oleh gelombang dalam medan magnet dalam satu arah dan sebaliknya.

Medan magnet boleh dianggap sebagai medan elektrik dalam rangka rujukan lain dan juga medan elektrik boleh dianggap sebagai medan magnet dalam rangka rujukan lain, tetapi ia mempunyai maksud yang sama, kerana fizik adalah sama dalam semua bingkai rujukan, jadi terdapat hubungan rapat antara perubahan ruang dan masa adalah lebih daripada analogi di sini.

berapa banyak sinaran

Ia adalah bilangan minimum sifat fizikal yang terlibat dalam interaksi, foton adalah satu-satunya kuantum cahaya atau beberapa bentuk lain Radiasi elektromagnetikBegitu juga, tenaga elektron terikat dalam atom dikuantisasi dan hanya boleh wujud pada nilai diskret tertentu.

Taburan kebarangkalian pegun diperoleh daripada proses satu langkah yang sepadan dengan teori penyerapan dan pelepasan sinaran Einstein, prinsip Gauss digunakan untuk mengenal pasti entropi, dan hukum kedua memberikan keadaan keseimbangan dinamik atau undang-undang sinaran Teori Kuantum Planck, keadaan ini tidak bersetuju dengan kriteria keseimbangan dinamik Einstein. 

Menjelang akhir abad ke-XNUMX, kemajuan besar telah dibuat dalam fizik, fizik Newtonian klasik pada masa itu diterima secara meluas dalam komuniti saintifik kerana keupayaannya untuk menerangkan dan meramalkan banyak fenomena dengan tepat.

Walau bagaimanapun, pada awal abad ke-XNUMX, ahli fizik mendapati bahawa undang-undang mekanik klasik tidak terpakai pada skala atom, dan eksperimen seperti kesan fotoelektrik benar-benar bercanggah dengan undang-undang fizik klasik. Hasil daripada pemerhatian ini, ahli fizik menyatakan satu set teori yang kini dikenali sebagai mekanik kuantum.

Ciri-ciri Sinaran Elektromagnet

yang sinaran elektromagnet Mereka mempunyai beberapa ciri menarik, yang kami sebutkan di bawah:

Sinaran Elektromagnet berlaku apabila zarah atom, seperti elektron, dipercepatkan oleh medan elektrik, menyebabkan ia mempercepatkan, gelombang elektromagnet dan ciri-cirinya dijelaskan secara ringkas dalam perkara yang dinyatakan di bawah.

Panjang gelombang

Sambungan gelombang dikenali sebagai jarak antara puncak berterusan gelombang, terutamanya pada titik-titik dalam gelombang elektromagnet atau gelombang bunyi, seterusnya ia dicapai sebagai jarak kitaran goyangan yang lengkap.

• C: ialah kelajuan cahaya
• a: ialah panjang gelombang
• v: ialah kekerapan

C = aw

Kekerapan

Bilangan kitaran sesaat ditakrifkan sebagai kekerapan. Ia ditakrifkan sebagai Hertz, jika "E" ialah tenaga, "h" ialah pemalar Planck yang bersamaan dengan 6.62607 x 10 ^-34 dan "v" ialah kekerapan yang boleh kita perolehi hubungan yang diberikan di bawah.

E = hν

Oleh itu, kita dapat melihat bahawa kekerapan adalah berkadar terus dengan tenaga.

Tempoh

Tempoh biasanya dicirikan oleh simbol 'T'. Ia ialah jumlah masa yang diperlukan untuk gelombang bergerak 1 panjang gelombang.

Kelajuan

Berhubung dengan Radiasi elektromagnetik, kelajuan biasanya dinyatakan sebagai:

Kelajuan gelombang dalam vakum untuk gelombang elektromagnet ialah = 186,282 batu/saat atau 2.99 × 10 ⁸ Cik.

Apakah hubungan antara Sinaran Elektromagnet dan radioaktiviti?

Ini adalah julat terluas bagi spektrum elektromagnet kerana ia tidak dihadkan oleh tenaga tinggi, sinaran gamma lembut dihasilkan semasa peralihan tenaga dalam nukleus atom dan lebih keras, semasa tindak balas nuklear sinar gama mudah memusnahkan molekul, termasuk molekul biologi, tetapi, mujurlah, mereka tidak melalui atmosfera. 

Sinaran gamma ialah Sinaran Elektromagnet dengan panjang gelombang yang sangat pendek, kurang daripada 0.1 nm, yang dipancarkan oleh nukleus atom teruja semasa transformasi radioaktif dan tindak balas nuklear dan juga diperoleh daripada nyahpecutan zarah bercas dalam jirim, pereputannya, selepas pemusnahan pasangan antizarah, selepas laluan zarah bercas pantas melalui Perubahan Kimia Jirim, dalam pancaran cahaya laser, dalam ruang antara bintang. 

Kesan Biologi Sinaran Elektromagnet

Kesan gelombang dan zarah menerangkan sepenuhnya spektrum pelepasan dan penyerapan Sinaran Elektromagnet, jirim ialah komposisi medium yang melaluinya cahaya merambat menentukan sifat spektrum penyerapan dan sinaran, jalur ini sepadan dengan tahap tenaga yang dibenarkan dalam atom.

Jalur gelap dalam spektrum penyerapan adalah disebabkan oleh atom sebagai medium perantaraan antara sumber dan pemerhati, atom menyerap frekuensi cahaya tertentu antara pemancar dan pengesan dan kemudian memancarkannya ke semua arah, jalur gelap muncul dengan pengesan, disebabkan oleh sinaran yang disebarkan oleh pancaran.

Jadi, sebagai contoh, jalur gelap dalam cahaya yang dipancarkan oleh bintang yang jauh disebabkan oleh atom dalam atmosfera bintang, fenomena yang sama berlaku untuk sinaran, yang boleh dilihat apabila gas pemancar bersinar kerana pengujaan atom oleh mana-mana mekanisme, termasuk haba.

Apabila elektron turun ke tahap tenaga yang lebih rendah, spektrum terpancar keluar, mewakili lompatan antara tahap tenaga elektron, tetapi garis itu kelihatan kerana sekali lagi pelepasan berlaku hanya pada tenaga tertentu selepas pengujaan.

Contohnya ialah spektrum pelepasan nebula, kerana elektron yang bergerak pantas memecut lebih mendadak apabila mereka menghadapi kawasan daya, jadi mereka bertanggungjawab untuk menghasilkan kebanyakan frekuensi yang lebih tinggi daripada Radiasi elektromagnetik diperhatikan dalam alam semula jadi.

Fenomena ini boleh membantu bahan kimia yang berbeza menentukan komposisi gas bercahaya belakang dan untuk gas bercahaya, spektroskopi menentukan unsur kimia yang termasuk bintang tertentu, spektroskopi juga digunakan untuk menentukan jarak bintang menggunakan sesaran kepada merah.

Sinaran mengion

Tujuan bahagian ini adalah untuk memberikan maklumat tentang asas sinaran mengion Untuk segala-galanya, tenaga yang dipancarkan oleh sumber biasanya dirujuk sebagai sinaran, contohnya termasuk haba atau cahaya yang terpancar daripada struktur matahari, gelombang mikro daripada ketuhar, sinar-X dan sinar gamma daripada unsur radioaktif. 

Ia juga dikenali sebagai sinaran dengan tenaga yang cukup supaya apabila terdapat interaksi dengan atom, ia boleh memisahkan elektron yang sangat digabungkan daripada orbit atom, menyebabkan atom melekat atau mengion.

sinaran bukan pengion

Sinaran bukan pengion berada pada hujung panjang gelombang panjang spektrum dan boleh mempunyai tenaga yang cukup untuk merangsang molekul dan atom menyebabkan ia bergetar lebih cepat, ini sangat jelas dalam ketuhar gelombang mikro di mana sinaran menyebabkan molekul air bergetar lebih cepat menghasilkan haba.

Sinaran bukan pengion berjulat daripada sinaran frekuensi yang sangat rendah, ditunjukkan di sebelah kiri, melalui frekuensi radio, gelombang mikro dan bahagian spektrum yang boleh dilihat ke dalam julat ultraungu.

Aplikasi Sinaran Elektromagnet

• Sinaran Elektromagnet mencapai penghantaran tenaga melalui vakum. 
• Oleh kerana gelombang elektromagnet menghantar tenaga, ia memainkan peranan penting dalam kehidupan seharian kita, termasuk teknologi komunikasi.
• Sinaran Elektromagnet adalah asas untuk operasi radar, yang seterusnya digunakan untuk membimbing dan mengesan kajian dari jauh planet Bumi kita.
• Sinar ultraungu bersifat pembunuh kuman dan memusnahkan bakteria, virus dan acuan pada pelbagai permukaan, udara atau air.
• Sinaran inframerah digunakan untuk penglihatan malam dan berguna untuk kamera keselamatan. 
• Sinaran inframerah kelihatan pada setiap masa, oleh itu ia digunakan oleh pegawai untuk menangkap musuh.

Bagaimanakah Sinaran Elektromagnet mempengaruhi kita?

Telah lama diketahui bahawa Radiasi elektromagnetik mempunyai watak negatif yang mempengaruhi seseorang, di mana-mana sahaja kita dikelilingi oleh perkakas rumah, wayar, lebihan kesan sedemikian memerlukan perubahan dalam latar belakang imun manusia, yang membawa kepada pelbagai penyakit yang boleh dicegah dengan berada dalam persekitaran sedemikian dan persekitaran yang sihat.

Sistem kardiovaskular dan sistem saraf juga mempunyai sensitiviti yang tinggi terhadap kesan Sinaran Elektromagnet, seperti yang didedahkan oleh hasil kajian.

Radiasi boleh menyebabkan: 

• Gangguan saraf.
• Gangguan tidur.
• Kemerosotan ketara dalam aktiviti visual.
• Melemahkan sistem imun, pelbagai gangguan proses pembentukan kehidupan.
• Gangguan sistem kardiovaskular.