La Электромагнитное излучение это электромагнитные волны, которые возбуждаются различными излучающими объектами из атомов, заряженных частиц, молекул, антенн. Большое количество электроприборов и линий электропередач имеют электромагнитное излучение.
Что такое электромагнитное излучение?
La Электромагнитное излучение Он известен как форма передачи энергии через среду, в которой электрические или магнитные поля излучаются в виде волн Волна — это движение, передающее энергию через среду.
Согласно волновой теории, все электромагнитное излучение обладает существенными свойствами и ведет себя предсказуемым образом. Электромагнитное излучение состоит из электрического поля и магнитного поля, электрическое поле меняет размер и направлено перпендикулярно направлению распространения излучения.
Может показаться удивительным, что такие разные физические явления существуют внешне и имеют общую основу Электромагнитное излучение, как, например, кусок радиоактивного вещества, рентгеновская трубка, ртутная газоразрядная лампа, фонарик, горячая плита и т.п. станции и генератора переменного тока, подключенного к линии электропередач.
Эффекты от разных виды электромагнитного излучения в организме человека тоже разные, гамма-лучи и длина волны рентгеновского излучения проникая, вызывая повреждение тканей, видимый свет вызывает зрительное ощущение в глазу, инфракрасное излучение, попадая в тело человека, нагревает его, а радиоволны и низкочастотные электромагнитные колебания тела человека совершенно не ощущаются.
Устройства связи обеспечивают электромагнитное поле в момент приема и передачи информации и поскольку они расположены на минимальном расстоянии от нас, например, мобильный телефон обычно находится близко к голове, плотность потока электромагнитного поля будет максимальной.
У микроволновых печей есть срок годности, если она новая и в эксплуатации, излучения в момент эксплуатации снаружи духовки практически не будет, если поверхность загрязнена, дверца не прилегает идеально, то защита печь может не остановить все излучение и даже поля будут проникать сквозь стены кухни и всей квартиры или ближайших комнат.
свойства
Электродинамика – это физика Электромагнитное излучение а электромагнетизм - физическое явление, связанное с теорией электродинамики, электрические и магнитные поля подчиняются свойству суперпозиции, поэтому поле, обусловленное какой-либо конкретной частицей, или электрическое или магнитное поле, которое меняется со временем, вносит вклад в поля, присутствующие в одном и том же пространстве. по другим причинам.
Кроме того, поскольку они являются векторными полями, все векторы магнитного и электрического полей складываются в соответствии с векторным сложением, поэтому, например, в оптике две или более когерентных световых волны могут взаимодействовать и быть конструктивными или деструктивными, интерференция дает результирующую освещенность, которая отклоняется от сумма составляющих излучения отдельных световых волн.
Поскольку свет представляет собой колебание, он не влияет на перемещение через статические электрические или магнитные поля в линейной среде, такой как вакуум, однако в нелинейных средах, таких как некоторые кристаллы, могут возникать взаимодействия между светом и электрическими полями, а статические магнитные поля, эти взаимодействия включают эффект Фарадея и эффект Керра.
При преломлении волна, пересекающаяся из одной среды в другую с различной плотностью, меняет свою скорость и направление при входе в новую среду, соотношение показателей преломления сред определяет степень преломления и сводится к закону Снеллиуса.
Свет с составными длинами волн рассеивается в видимом спектре, проходящем через призму, потому что длина волны зависит от показателя преломления материала призмы, то есть каждый компонент волны в составном свете удваивается в разной степени.
Теория
Джеймс Клерк Максвелл вывел форму волны из электрического и магнитного уравнений, открыв тем самым волнообразный характер электрического и магнитного полей и их соотношение, поскольку быстрота электромагнитных волн, заданная волновым уравнением, совпадала с измеренной скоростью света, указал Максвелл что свет сам по себе является волной, уравнения Максвелла были подтверждены Герцем путем проверки с помощью радиоволн.
Согласно уравнениям Максвелла, пространственное изменение электрического поля всегда связано с магнитным полем, которое изменяется во времени, причем пространственно переменное магнитное поле связано с определенными изменениями во времени электрического поля, в электромагнитной волне, изменениями в электрическом поле всегда сопровождаются волной в магнитном поле в одном направлении и наоборот.
Магнитные поля можно считать электрическими полями в другой системе отсчета, а электрические поля можно считать магнитными полями в другой системе отсчета, но они имеют тот же смысл, поскольку физика одинакова во всех системах отсчета, поэтому существует тесная связь между изменениями пространства и времени здесь больше, чем аналогия.
сколько радиации
Это минимальное количество физических свойств, участвующих во взаимодействии, фотон — единственный квант света или какой-либо другой формы Электромагнитное излучениеТочно так же энергия связанного электрона внутри атома квантуется и может существовать только при определенных дискретных значениях.
Стационарное распределение вероятностей выводится из одношагового процесса, соответствующего эйнштейновской теории поглощения и испускания излучения, принцип Гаусса используется для определения энтропии, а второй закон дает условие динамического равновесия или закон излучения Квантовая теория Планка, это условие противоречит критерию динамического равновесия Эйнштейна.
К концу XNUMX века в физике были достигнуты большие успехи, классическая ньютоновская физика в то время получила широкое признание в научном сообществе за ее способность точно объяснять и предсказывать многие явления.
Однако в начале XNUMX века физики обнаружили, что законы классической механики неприменимы в атомном масштабе, а такие эксперименты, как фотоэффект, полностью противоречат законам классической физики.В результате этих наблюдений физики сформулировали ряд теорий, известных сейчас как квантовая механика.
Характеристики электромагнитного излучения
Лас- радиация электромагнитный У них есть несколько интересных особенностей, о которых мы упомянем ниже:
Электромагнитное излучение возникает, когда атомная частица, такая как электрон, ускоряется электрическим полем, вызывая его ускорение, электромагнитные волны и их характеристики кратко объясняются в пунктах, упомянутых ниже.
Длина волны
Расширение волны известно как расстояние между непрерывными вершинами волны, особенно в точках электромагнитной волны или звуковой волны, в свою очередь оно достигается как расстояние полного цикла колебания.
- C: это скорость света
- а: длина волны
- v: частота
С = ав
Частота
Количество циклов в секунду определяется как частота. Определяется как Герц, если «Е» — энергия, «h» — постоянная Планка, равная 6.62607 x 10 -34 а «v» — это частота, с которой мы можем вывести приведенное ниже соотношение.
Е = hν
Итак, мы видим, что частота прямо пропорциональна энергии.
период
Период обычно обозначается символом «Т». Это общее время, за которое волна проходит длину волны 1.
Скорость
В связи с Электромагнитное излучение, скорость обычно выражается как:
Скорость электромагнитной волны в вакууме = 186,282 2.99 мили в секунду или 10 × XNUMX 8 РС.
Какая связь между электромагнитным излучением и радиоактивностью?
Это самый широкий диапазон электромагнитного спектра, так как он не ограничен высокими энергиями, мягкое гамма-излучение возникает при энергетических переходах внутри атомных ядер и более жесткое, при ядерных реакциях гамма-лучи легко разрушают молекулы, в том числе биологические, но, к счастью, они не проходят через атмосферу.
Гамма-излучение — электромагнитное излучение с очень короткой длиной волны, менее 0.1 нм, испускаемое возбужденными атомными ядрами при радиоактивных превращениях и ядерных реакциях, а также возникающее при торможении заряженных частиц в веществе, их распаде, после аннигиляции пар античастиц, после прохождение быстро заряженных частиц через Химические изменения материи, в лучах лазерного света, в межзвездном пространстве.
Биологические эффекты электромагнитного излучения
Эффекты волн и частиц полностью объясняют спектры испускания и поглощения электромагнитного излучения, вещество – состав среды, через которую распространяется свет, определяет характер спектра поглощения и излучения, эти полосы соответствуют допустимым уровням энергии в атомах.
Темные полосы в спектре поглощения обусловлены атомами как промежуточной средой между источником и наблюдателем, атомы поглощают определенные частоты света между излучателем и приемником и затем излучают их во всех направлениях, темная полоса появляется при детектор, за счет излучения, рассеянного лучом.
Так, например, темные полосы в испускаемом далекой звездой свете вызваны атомами в атмосфере звезды, аналогичное явление имеет место и для излучения, которое видно, когда излучающий газ светится за счет возбуждения атомов каким-либо механизм, в том числе тепловой.
По мере того, как электроны опускаются на более низкие энергетические уровни, спектр излучается, представляя скачки между уровнями энергии электронов, но линия видна, потому что испускание снова происходит только при определенных энергиях после возбуждения.
Примером может служить спектр излучения туманностей, так как быстро движущиеся электроны ускоряются сильнее, когда сталкиваются с областью силы, поэтому они ответственны за создание большей части более высокой частоты излучения. Электромагнитное излучение наблюдается в природе.
Эти явления могут помочь различному химическому определению состава подсвеченных газов и для светящихся газов, спектроскопия определяет, какие химические элементы входят в состав той или иной звезды, спектроскопия также используется для определения расстояния до звезды с помощью смещения в красную сторону.
Ионизирующее излучение
Целью этого раздела является предоставление информации об основах ионизирующего излучения. Энергия, испускаемая источником, обычно называется излучением, примеры включают тепло или свет, исходящие от источника. структура солнца, микроволны из печи, рентгеновские лучи и гамма-лучи от радиоактивных элементов.
Оно также известно как излучение с достаточной энергией, так что при взаимодействии с атомом оно может отделить сильно внедренные электроны от орбиты атома, вызывая присоединение или ионизацию атома.
Неионизирующее излучение
Неионизирующее излучение находится в длинноволновой части спектра и может иметь достаточную энергию для возбуждения молекул и атомов, заставляя их вибрировать быстрее, это очень очевидно в микроволновой печи, где излучение заставляет молекулы воды вибрировать быстрее, создавая тепло.
Диапазон неионизирующего излучения варьируется от крайне низкочастотного излучения, показанного в крайнем левом углу, через радиочастотную, микроволновую и видимую части спектра до ультрафиолетового диапазона.
Применение электромагнитного излучения
- Электромагнитное излучение обеспечивает передачу энергии через вакуум.
- Поскольку электромагнитные волны передают энергию, они играют важную роль в нашей повседневной жизни, в том числе в коммуникационных технологиях.
- Электромагнитное излучение лежит в основе работы радара, который, в свою очередь, используется для направления и дистанционного обнаружения при изучении нашей планеты Земля.
- Ультрафиолетовые лучи бактерицидны по своей природе и уничтожают бактерии, вирусы и плесень на различных поверхностях, в воздухе или воде.
- Инфракрасное излучение используется для ночного видения и полезно для камер видеонаблюдения.
- Инфракрасное излучение видно во все времена, поэтому оно используется чиновниками для поимки врага.
Как электромагнитное излучение влияет на нас?
Давно известно, что Электромагнитное излучение имеет негативный характер воздействия на человека, везде нас окружает бытовая техника, провода, избыток такого воздействия влечет за собой изменения иммунного фона человека, что приводит к различным заболеваниям, которые можно было бы предотвратить, находясь в такой среде и окружающая среда здоровая.
Сердечно-сосудистая система и нервная система также обладают высокой чувствительностью к воздействию электромагнитного излучения, что выявлено по результатам исследований.
Радиация может вызвать:
- Нервные расстройства.
- Нарушение сна.
- Значительное нарушение зрительной деятельности.
- Ослабление иммунной системы, различные нарушения процессов жизнедеятельности.
- Нарушения сердечно-сосудистой системы.
