Elektromagnetische straling: wat is het en hoe beïnvloedt het ons? en meer

La Electromagnetische straling het zijn elektromagnetische golven die worden opgewekt door verschillende emitterende objecten van atomen, geladen deeltjes, moleculen, antennes. Een groot aantal elektrische apparaten en hoogspanningsleidingen hebben elektromagnetische straling. 

Wat is elektromagnetische straling?

La Electromagnetische straling Het staat bekend als de vorm van energieoverdracht door een medium waarin elektrische of magnetische velden in de vorm van golven uitstralen.Een golf is een beweging die energie door een medium communiceert.

Volgens de golftheorie heeft alle elektromagnetische straling essentiële eigenschappen en gedraagt ​​het zich op een voorspelbare manier. Elektromagnetische straling bestaat uit een elektrisch veld en een magnetisch veld, het elektrische veld verandert in grootte en is loodrecht op de richting van de stralingsverspreiding gericht.

Het lijkt misschien verbazingwekkend dat zulke verschillende fysieke verschijnselen uiterlijk bestaan ​​en een gemeenschappelijke basis hebben voor elektromagnetische straling, zoals een stuk radioactieve stof, een röntgenbuis, een kwikontladingslamp, een zaklamp, een hete kachel, enz. een transmissie station en een dynamo aangesloten op een hoogspanningslijn.

De effecten van de verschillende soorten elektromagnetische straling: in het menselijk lichaam zijn ook verschillend, gammastralen en röntgengolflengte: doordringen, weefselbeschadiging veroorzaken, zichtbaar licht veroorzaakt een visuele sensatie in het oog, infraroodstraling, vallen op het menselijk lichaam, verhitten en radiogolven en laagfrequente elektromagnetische trillingen van het menselijk lichaam zijn helemaal niet voelbaar.

Communicatieapparaten zorgen voor een elektromagnetisch veld op het moment dat informatie wordt ontvangen en verzonden en omdat ze zich op een minimale afstand van ons bevinden, bijvoorbeeld een mobiele telefoon is meestal dicht bij het hoofd, zal de fluxdichtheid van het elektromagnetische veld maximaal zijn.

Magnetronovens hebben een houdbaarheid, als het nieuw en in gebruik is, zal er praktisch geen straling zijn op het moment van gebruik van de buitenkant van de oven, als het oppervlak vuil is, past de deur niet perfect, dan is de bescherming van de oven houdt misschien niet alle straling tegen en zelfs de velden zullen de muren van de keuken en het hele appartement of de dichtstbijzijnde kamers binnendringen. 

EIGENDOMMEN

Elektrodynamica is de fysica van Electromagnetische straling en elektromagnetisme is een fysiek fenomeen dat verband houdt met de theorie van de elektrodynamica, de elektrische en magnetische velden gehoorzamen aan de eigenschap van superpositie, daarom draagt ​​​​het veld als gevolg van een bepaald deeltje of het elektrische of magnetische veld dat met de tijd varieert, bij aan velden die in dezelfde ruimte aanwezig zijn om andere redenen.

Omdat het vectorvelden zijn, tellen alle magnetische en elektrische veldvectoren op volgens de vectoroptelling, dus bijvoorbeeld in de optica kunnen twee of meer coherente lichtgolven interageren en constructief of destructief zijn, de interferenties geven de resulterende bestraling die afwijkt van de som van de bestralingscomponenten van de individuele lichtgolven.

Aangezien licht een oscillatie is, heeft het geen invloed op reizen door statische elektrische of magnetische velden in een lineair medium zoals een vacuüm, maar in niet-lineaire media zoals sommige kristallen kunnen interacties tussen licht en elektrische velden optreden en statisch magnetisch, deze interacties omvatten het Faraday-effect en het Kerr-effect. 

Bij breking verandert een golf die van het ene medium naar het andere met verschillende dichtheden snijdt, van snelheid en richting wanneer hij een nieuw medium binnengaat, de verhouding van de brekingsindices van de media bepaalt de mate van breking en wordt samengevat in de wet van Snell.

Licht van samengestelde golflengten wordt verstrooid in het zichtbare spectrum dat door het prisma gaat, omdat de golflengte afhangt van de brekingsindex van het materiële prisma, dat wil zeggen dat elke component van de golf binnen een samengesteld licht in een andere hoeveelheid wordt verdubbeld.

theorie 

James Clerk Maxwell leidde de golfvorm af uit de elektrische en magnetische vergelijkingen, en ontdekte zo de golfachtige aard van de elektrische en magnetische velden en hun verhouding, aangezien de snelheid van de elektromagnetische golven die door de golfvergelijking worden gegeven samenviel met de gemeten lichtsnelheid, gaf Maxwell aan dat licht zelf een golf is, werden de vergelijkingen van Maxwell door Hertz gevalideerd door te testen met radiogolven. 

Volgens de vergelijkingen van Maxwell is de ruimtelijke variatie van het elektrische veld altijd gerelateerd aan het magnetische veld, dat met de tijd verandert, bovendien is een ruimtelijk variabel magnetisch veld geassocieerd met bepaalde veranderingen in de tijd in het elektrische veld, in een elektromagnetische golf, veranderingen in het elektrische veld gaan altijd gepaard met een golf in het magnetische veld in één richting en vice versa.

Magnetische velden kunnen worden beschouwd als elektrische velden in een ander referentiekader en ook elektrische velden kunnen worden beschouwd als magnetische velden in een ander referentiekader, maar ze hebben dezelfde betekenis, aangezien de fysica hetzelfde is in alle referentiekaders, dus er is een nauwe samenhang tussen ruimte en tijd veranderingen zijn hier meer dan een analogie.

hoeveel straling?

Het is het minimale aantal fysieke eigenschappen dat betrokken is bij de interactie, een foton is het enige kwantum van licht of een andere vorm van Electromagnetische stralingEvenzo wordt de energie van een gebonden elektron in een atoom gekwantiseerd en kan deze alleen bij bepaalde discrete waarden bestaan.

De stationaire kansverdeling is afgeleid van het eenstapsproces dat overeenkomt met Einsteins theorie van absorptie en emissie van straling, het principe van Gauss wordt gebruikt om de entropie te identificeren, en de tweede wet geeft de toestand van dynamisch evenwicht of de stralingswet van de Quantum Planck-theorie, is deze voorwaarde in strijd met het dynamische evenwichtscriterium van Einstein. 

Tegen het einde van de XNUMXe eeuw waren er grote vorderingen gemaakt in de natuurkunde. De toenmalige klassieke Newtoniaanse natuurkunde werd algemeen aanvaard in de wetenschappelijke gemeenschap vanwege haar vermogen om veel verschijnselen nauwkeurig te verklaren en te voorspellen.

In het begin van de XNUMXe eeuw ontdekten natuurkundigen echter dat de wetten van de klassieke mechanica niet van toepassing zijn op atomaire schaal, en experimenten zoals het foto-elektrisch effect waren volledig in tegenspraak met de wetten van de klassieke natuurkunde. van theorieën die nu bekend staan ​​als kwantummechanica.

Kenmerken van elektromagnetische straling:

De straling elektromagnetisch Ze hebben verschillende interessante functies, die we hieronder noemen:

Elektromagnetische straling treedt op wanneer een atomair deeltje, zoals een elektron, wordt versneld door een elektrisch veld, waardoor het versnelt. Elektromagnetische golven en hun kenmerken worden kort toegelicht in de onderstaande punten.

Golflengte

De golfverlenging staat bekend als de afstand tussen de continue toppen van een golf, vooral op de punten in een elektromagnetische golf of geluidsgolf, en wordt op zijn beurt bereikt als de afstand van een volledige cyclus van wiebelen.

• C: is de lichtsnelheid
• a: is de golflengte
• v: is de frequentie

C = aw

Frequentie

Het aantal cycli per seconde wordt gedefinieerd als frequentie. Het wordt gedefinieerd als Hertz, als "E" de energie is, is "h" de constante van Planck die gelijk is aan 6.62607 x 10 ^-34 en "v" is de frequentie waarmee we de onderstaande relatie kunnen afleiden.

E = hν

Dus we kunnen zien dat frequentie recht evenredig is met energie.

periode

De periode wordt gewoonlijk gekenmerkt door het symbool 'T'. Het is de totale tijd die een golf nodig heeft om 1 golflengte af te leggen.

Snelheid

In verhouding tot Electromagnetische straling, wordt snelheid meestal uitgedrukt als:

De golfsnelheid in vacuüm voor de elektromagnetische golf is = 186,282 mijl/seconde of 2.99 × 10 ⁸ Mevrouw.

Wat is de relatie tussen elektromagnetische straling en radioactiviteit?

Dit is het breedste bereik van het elektromagnetische spectrum omdat het niet wordt beperkt door hoge energieën, zachte gammastraling wordt geproduceerd tijdens energieovergangen binnen atoomkernen en harder, tijdens kernreacties, gammastralen vernietigen gemakkelijk de moleculen, inclusief biologische, maar gelukkig, ze gaan niet door de atmosfeer. 

Gammastraling is elektromagnetische straling met een zeer korte golflengte, minder dan 0.1 nm, uitgezonden door aangeslagen atoomkernen tijdens radioactieve transformaties en kernreacties en ook afgeleid van de vertraging van geladen deeltjes in materie, hun verval, na vernietiging van paren antideeltjes, na de passage van snel geladen deeltjes door de Chemische veranderingen van materie, in bundels laserlicht, in de interstellaire ruimte. 

Biologische effecten van elektromagnetische straling

Golven en deeltjeseffecten verklaren volledig de emissie- en absorptiespectra van elektromagnetische straling, materie is de samenstelling van het medium waardoor licht zich voortplant en bepaalt de aard van het absorptie- en stralingsspectrum, deze banden komen overeen met de toegestane energieniveaus in atomen.

De donkere banden in het absorptiespectrum zijn te wijten aan de atomen als intermediair tussen de bron en de waarnemer, de atomen absorberen bepaalde frequenties van licht tussen de zender en de detector en zenden deze vervolgens in alle richtingen uit, er verschijnt een donkere band met de detector, vanwege de straling die door de bundel wordt verstrooid.

Dus de donkere banden in het licht van een verre ster worden bijvoorbeeld veroorzaakt door atomen in de atmosfeer van de ster, een soortgelijk fenomeen vindt plaats voor straling, die zichtbaar is wanneer het emitterende gas gloeit als gevolg van de excitatie van de atomen door een willekeurige mechanisme, inclusief warmte.

Terwijl de elektronen naar lagere energieniveaus dalen, straalt het spectrum uit, wat sprongen tussen elektronenenergieniveaus voorstelt, maar de lijn is zichtbaar omdat opnieuw emissie alleen optreedt bij bepaalde energieën na excitatie.

Een voorbeeld is het emissiespectrum van nevels, aangezien snel bewegende elektronen sterker versnellen wanneer ze een krachtgebied tegenkomen, dus zijn ze verantwoordelijk voor het produceren van het grootste deel van de hogere frequentie van Electromagnetische straling waargenomen in de natuur.

Deze verschijnselen kunnen een andere chemische stof helpen om de samenstelling van tegenlichtgassen te bepalen en voor lichtgevende gassen bepaalt spectroscopie welke chemische elementen een bepaalde ster bevatten, spectroscopie wordt ook gebruikt om de afstand van een ster te bepalen met behulp van verplaatsing naar rood

Ioniserende straling

Het doel van dit gedeelte is om informatie te geven over de basisprincipes van ioniserende straling. Voor alles wordt de energie die door een bron wordt uitgestraald over het algemeen straling genoemd. Voorbeelden hiervan zijn warmte of licht afkomstig van de structuur van de zon, microgolven van een oven, röntgenstralen en gammastralen van radioactieve elementen. 

Het is ook bekend als straling met voldoende energie zodat wanneer er een interactie is met een atoom, het sterk ingebouwde elektronen kan scheiden van de baan van een atoom, waardoor het atoom zich hecht of ioniseert.

niet-ioniserende straling

Niet-ioniserende straling bevindt zich aan het lange golflengte-uiteinde van het spectrum en kan genoeg energie hebben om moleculen en atomen te prikkelen waardoor ze sneller gaan trillen. Dit is heel duidelijk in een magnetron waar de straling ervoor zorgt dat watermoleculen sneller trillen en warmte creëren.

Niet-ioniserende straling varieert van extreem laagfrequente straling, uiterst links weergegeven, via de radiofrequentie, microgolf en zichtbare delen van het spectrum tot in het ultraviolette bereik.

Toepassingen van elektromagnetische straling:

• Elektromagnetische straling zorgt voor de overdracht van energie door het vacuüm. 
• Aangezien elektromagnetische golven energie overbrengen, speelt het een belangrijke rol in ons dagelijks leven, inclusief communicatietechnologie.
• Elektromagnetische straling is de basis voor de werking van radar, die op zijn beurt wordt gebruikt om de studie van onze planeet Aarde te begeleiden en op afstand te detecteren.
• Ultraviolette stralen zijn kiemdodend van aard en vernietigen bacteriën, virussen en schimmels op verschillende oppervlakken, lucht of water.
• Infraroodstraling wordt gebruikt voor nachtzicht en is nuttig voor beveiligingscamera's. 
• Infraroodstraling is te allen tijde zichtbaar en wordt daarom door ambtenaren gebruikt om de vijand te vangen.

Hoe beïnvloedt elektromagnetische straling ons?

Het is al lang bekend dat de Electromagnetische straling heeft een negatief karakter van invloed op een persoon, overal waar we worden omringd door huishoudelijke apparaten, draden, een overmaat van dergelijke effecten brengt veranderingen met zich mee in de menselijke immuunachtergrond, wat leidt tot verschillende ziekten die voorkomen hadden kunnen worden door in een dergelijke omgeving te zijn en omgeving gezond.

Het cardiovasculaire systeem en het zenuwstelsel zijn ook zeer gevoelig voor de effecten van elektromagnetische straling, zoals blijkt uit de resultaten van de onderzoeken.

Straling kan veroorzaken: 

• Zenuwaandoeningen.
• Slaap stoornis.
• Aanzienlijke verslechtering van de visuele activiteit.
• Verzwakking van het immuunsysteem, verschillende aandoeningen van levensvormende processen.
• Aandoeningen van het cardiovasculaire systeem.