La Radiatie electromagnetica sunt unde electromagnetice care sunt excitate de diferite obiecte emitente de atomi, particule încărcate, molecule, antene. Un număr mare de aparate electrice și linii electrice au radiații electromagnetice.
Ce este radiația electromagnetică?
La Radiatie electromagnetica Este cunoscuta ca forma de transfer de energie printr-un mediu in care campurile electrice sau magnetice radiaza sub forma de unde.Unda este o miscare care comunica energie printr-un mediu.
Conform teoriei undelor, toate Radiațiile Electromagnetice au proprietăți esențiale și se comportă într-un mod previzibil, Radiația Electromagnetică este formată dintr-un câmp electric și un câmp magnetic, câmpul electric își modifică dimensiunea și este direcționat perpendicular pe direcția de răspândire a radiației.
Poate părea uimitor că astfel de fenomene fizice diferite există în exterior și au o bază comună a radiațiilor electromagnetice, cum ar fi o bucată de substanță radioactivă, un tub cu raze X, o lampă cu descărcare cu mercur, o lanternă, o sobă fierbinte etc. o transmisie stație și un alternator conectat la o linie electrică.
Efectele diferitelor tipuri de radiații electromagnetice în corpul uman sunt de asemenea diferite, razele gamma și lungime de undă de raze X pătrunde, provocând leziuni tisulare, lumina vizibilă provoacă o senzație vizuală în ochi, radiații infraroșii, căderea corpului uman, îl încălzește, iar undele radio și vibrațiile electromagnetice de joasă frecvență ale corpului uman nu se simt deloc.
Dispozitivele de comunicație furnizează un câmp electromagnetic în momentul primirii și transmiterii informațiilor și pentru că sunt situate la o distanță minimă de noi, de exemplu, un telefon mobil este de obicei aproape de cap, densitatea de flux a câmpului electromagnetic va fi maximă.
Cuptoarele cu microunde au termen de valabilitate, dacă sunt noi și în funcțiune, practic nu vor exista radiații în momentul funcționării din exteriorul cuptorului, dacă suprafața este murdară, ușa nu se potrivește perfect, atunci protecția de cuptorul poate să nu oprească toate radiațiile și chiar și câmpurile vor pătrunde în pereții bucătăriei și în întregul apartament sau în camerele cele mai apropiate.
Proprietăţi
Electrodinamica este fizica Radiatie electromagnetica iar electromagnetismul este un fenomen fizic asociat cu teoria electrodinamicii, câmpurile electrice și magnetice se supun proprietății de suprapunere, prin urmare câmpul datorat oricărei particule anume sau câmpul electric sau magnetic care variază în timp contribuie la câmpurile prezente în același spațiu. din alte motive.
De asemenea, din moment ce sunt câmpuri vectoriale, toți vectorii de câmp magnetic și electric se adună conform adunării vectoriale, deci de exemplu în optică două sau mai multe unde luminoase coerente pot interacționa și pot fi constructive sau distructive, interferențele dau iradierea rezultată care se abate de la suma componentelor de iradiere ale undelor luminoase individuale.
Deoarece lumina este o oscilație, nu afectează călătoria prin câmpuri electrice sau magnetice statice într-un mediu liniar, cum ar fi vidul, cu toate acestea, în medii neliniare, cum ar fi unele cristale, pot apărea interacțiuni între lumină și câmpuri electrice și magnetice statice, aceste interacțiuni. includ efectul Faraday și efectul Kerr.
În refracție, o undă care se intersectează dintr-un mediu în altul de densități diferite își schimbă viteza și direcția la intrarea într-un mediu nou, raportul indicilor de refracție ai mediului determină gradul de refracție și este rezumat în legea lui Snell.
Lumina lungimilor de undă compuse este împrăștiată în spectrul vizibil care trece prin prismă, deoarece lungimea de undă depinde de indicele de refracție al prismei materialului, adică fiecare componentă a undei dintr-o lumină compusă este dublată cu o cantitate diferită.
teorie
James Clerk Maxwell a dedus forma de undă din ecuațiile electrice și magnetice, descoperind astfel natura ondulatorie a câmpurilor electrice și magnetice și raportul acestora, deoarece promptitudinea undelor electromagnetice date de ecuația de undă a coincis cu viteza măsurată a luminii, a indicat Maxwell. că lumina în sine este o undă, ecuațiile lui Maxwell au fost validate de Hertz prin testare cu unde radio.
Conform ecuațiilor lui Maxwell, variația spațială a câmpului electric este întotdeauna legată de câmpul magnetic, care se modifică în timp, în plus, un câmp magnetic variabil spațial este asociat cu anumite modificări în timp în câmpul electric, într-o undă electromagnetică, modificări în câmpul electric sunt întotdeauna însoțite de o undă în câmpul magnetic într-o direcție și invers.
Câmpurile magnetice pot fi considerate câmpuri electrice într-un alt cadru de referință și, de asemenea, câmpurile electrice pot fi considerate câmpuri magnetice într-un alt cadru de referință, dar au aceeași semnificație, deoarece fizica este aceeași în toate cadrele de referință, deci există o legătura strânsă dintre schimbările de spațiu și timp sunt mai mult decât o analogie aici.
câtă radiație
Este numărul minim de proprietăți fizice implicate în interacțiune, un foton este singurul cuantum de lumină sau o altă formă de Radiatie electromagneticaÎn mod similar, energia unui electron legat într-un atom este cuantificată și poate exista doar la anumite valori discrete.
Distribuția staționară a probabilității este derivată din procesul într-un singur pas corespunzător teoriei lui Einstein privind absorbția și emisia de radiații, principiul lui Gauss este utilizat pentru a identifica entropia, iar a doua lege dă condiția echilibrului dinamic sau legea radiației a Teoria cuantică Planck, această condiție este în dezacord cu criteriul de echilibru dinamic al lui Einstein.
Până la sfârșitul secolului al XVIII-lea, s-au făcut mari progrese în fizică, fizica clasică newtoniană la acea vreme era larg acceptată în comunitatea științifică pentru capacitatea sa de a explica și prezice cu acuratețe multe fenomene.
Cu toate acestea, la începutul secolului al XX-lea, fizicienii au descoperit că legile mecanicii clasice nu sunt aplicabile la scara atomică, iar experimente precum efectul fotoelectric au contrazis complet legile fizicii clasice.Ca urmare a acestor observații, fizicienii au articulat un set. a teoriilor cunoscute acum sub numele de mecanică cuantică.
Caracteristicile radiațiilor electromagnetice
Las radiatii electromagnetic Au câteva caracteristici interesante, pe care le menționăm mai jos:
Radiația electromagnetică apare atunci când o particulă atomică, cum ar fi un electron, este accelerată de un câmp electric, determinând-o să accelereze, undele electromagnetice și caracteristicile lor sunt explicate pe scurt în punctele menționate mai jos.
Lungime de undă
Extensia de undă este cunoscută ca distanța dintre vârfurile continue ale unei unde, în special în punctele dintr-o undă electromagnetică sau undă sonoră, la rândul său este atinsă ca distanța unui ciclu complet de balansare.
- C: este viteza luminii
- a: este lungimea de undă
- v: este frecvența
C = aw
Frecvență
Numărul de cicluri pe secundă este definit ca frecvență. Este definit ca Hertz, dacă „E” este energia, „h” este constanta lui Planck care este egală cu 6.62607 x 10 -34 iar „v” este frecvența cu care putem deriva relația dată mai jos.
E = hν
Deci putem vedea că frecvența este direct proporțională cu energia.
Perioadă
Perioada este de obicei caracterizată de simbolul „T”. Este timpul total necesar unei undă pentru a parcurge o lungime de undă.
Viteză
În raport cu Radiatie electromagnetica, viteza este de obicei exprimată ca:
Viteza undei în vid pentru unda electromagnetică este = 186,282 mile/secundă sau 2.99 × 10 8 Domnișoară.
Care este relația dintre radiația electromagnetică și radioactivitate?
Aceasta este cea mai largă gamă a spectrului electromagnetic deoarece nu este limitată de energii mari, radiațiile gamma moi sunt produse în timpul tranzițiilor energetice în nucleele atomice și mai greu, în timpul reacțiilor nucleare razele gamma distrug ușor moleculele, inclusiv cele biologice, dar, din fericire, nu trec prin atmosferă.
Radiația gamma este radiația electromagnetică cu o lungime de undă foarte scurtă, mai mică de 0.1 nm, emisă de nucleele atomice excitate în timpul transformărilor radioactive și reacțiilor nucleare și, de asemenea, derivată din decelerația particulelor încărcate din materie, dezintegrarea acestora, după anihilarea perechilor de antiparticule, după trecerea particulelor încărcate rapid prin Modificări chimice ale materiei, în fascicule de lumină laser, în spațiul interstelar.
Efectele biologice ale radiațiilor electromagnetice
Undele și efectele particulelor explică pe deplin spectrele de emisie și absorbție ale Radiației Electromagnetice, materia este compoziția mediului prin care se propagă lumina determină natura spectrului de absorbție și radiație, aceste benzi corespund nivelurilor de energie admisibile în atomi.
Benzile întunecate din spectrul de absorbție se datorează atomilor ca mediu intermediar între sursă și observator, atomii absorb anumite frecvențe de lumină între emițător și detector și apoi le emit în toate direcțiile, apare o bandă întunecată cu detector, datorită radiației împrăștiate de fascicul.
Deci, de exemplu, benzile întunecate din lumina emisă de o stea îndepărtată sunt cauzate de atomii din atmosfera stelei, un fenomen similar are loc pentru radiații, care este vizibil atunci când gazul care emite strălucește din cauza excitării atomilor de către oricare. mecanism, inclusiv căldură.
Pe măsură ce electronii coboară la niveluri de energie inferioare, spectrul radiază, reprezentând salturi între nivelurile de energie a electronilor, dar linia este vizibilă deoarece din nou emisia are loc numai la anumite energii după excitare.
Un exemplu este spectrul de emisie al nebuloaselor, deoarece electronii care se mișcă rapid accelerează mai brusc atunci când întâlnesc o regiune de forță, deci sunt responsabili pentru producerea celei mai mari frecvențe mai mari a Radiatie electromagnetica observat în natură.
Aceste fenomene pot ajuta o substanță chimică diferită să determine compoziția gazelor iluminate din spate, iar pentru gazele luminoase, spectroscopia determină ce elemente chimice includ o anumită stea, spectroscopia este, de asemenea, utilizată pentru a determina distanța unei stele folosind deplasarea la roșu.
Radiații ionizante
Scopul acestei secțiuni este de a oferi informații despre elementele de bază ale radiațiilor ionizante. Pentru orice, energia emisă dintr-o sursă este în general denumită radiație, exemplele includ căldura sau lumina emanată de structura soarelui, microunde dintr-un cuptor, raze X și raze gamma de la elemente radioactive.
Este, de asemenea, cunoscut sub numele de radiație cu suficientă energie, astfel încât atunci când există o interacțiune cu un atom, poate separa electronii foarte încorporați de orbita unui atom, determinând atașarea sau ionizarea atomului.
Radiații neionizante
Radiația neionizantă se află la capătul lungimii de undă a spectrului și poate avea suficientă energie pentru a excita moleculele și atomii, făcându-le să vibreze mai repede, acest lucru este foarte evident într-un cuptor cu microunde unde radiația face ca moleculele de apă să vibreze mai repede creând căldură.
Radiațiile neionizante variază de la radiația de frecvență extrem de joasă, afișată în extrema stângă, până la frecvența radio, microunde și porțiunile vizibile ale spectrului în domeniul ultraviolet.
Aplicații ale radiațiilor electromagnetice
- Radiația electromagnetică realizează transmiterea energiei prin vid.
- Deoarece undele electromagnetice transmit energie, acestea joacă un rol important în viața noastră de zi cu zi, inclusiv în tehnologia comunicațiilor.
- Radiația electromagnetică este baza pentru funcționarea radarului, care, la rândul său, este folosit pentru a ghida și detecta de la distanță studiul planetei noastre Pământ.
- Razele ultraviolete sunt de natură germicide și distrug bacteriile, virușii și mucegaiurile de pe diferite suprafețe, aer sau apă.
- Radiația infraroșie este folosită pentru vederea pe timp de noapte și este utilă pentru camerele de securitate.
- Radiația infraroșie este vizibilă în orice moment, prin urmare este folosită de oficiali pentru a captura inamicul.
Cum ne afectează radiațiile electromagnetice?
Se știe de mult că Radiatie electromagnetica are un caracter negativ de influență asupra unei persoane, oriunde suntem înconjurați de electrocasnice, fire, un exces de astfel de efecte atrage după sine modificări ale fondului imunitar uman, ceea ce duce la diferite boli care ar fi putut fi prevenite prin aflarea într-un astfel de mediu și mediu sănătos.
Sistemul cardiovascular și sistemul nervos au, de asemenea, o sensibilitate ridicată la efectele radiațiilor electromagnetice, după cum arată rezultatele studiilor.
Radiațiile pot provoca:
- Tulburări nervoase.
- Tulburari ale somnului.
- Deteriorarea semnificativă a activității vizuale.
- Slăbirea sistemului imunitar, diverse tulburări ale proceselor de formare a vieții.
- Tulburări ale sistemului cardiovascular.
