La Electromagnetic radiation ang mga ito ay mga electromagnetic wave na nasasabik sa pamamagitan ng iba't ibang mga bagay na naglalabas ng mga atomo, sisingilin na mga particle, molekula, antenna. Ang isang malaking bilang ng mga de-koryenteng kasangkapan at linya ng kuryente ay mayroong Electromagnetic Radiation.
Ano ang Electromagnetic Radiation?
La Electromagnetic radiation Ito ay kilala bilang anyo ng paglilipat ng enerhiya sa pamamagitan ng isang daluyan kung saan ang mga electric o magnetic field ay nag-radiate sa anyo ng mga alon.Ang alon ay isang paggalaw na nagbibigay ng enerhiya sa pamamagitan ng isang medium.
Ayon sa teorya ng alon, ang lahat ng Electromagnetic Radiation ay may mahahalagang katangian at kumikilos sa isang predictable na paraan, Electromagnetic Radiation ay gawa sa isang electric field at isang magnetic field, ang electric field ay nagbabago sa laki at nakadirekta patayo sa direksyon ng pagkalat ng radiation.
Maaaring mukhang kamangha-mangha na ang iba't ibang pisikal na phenomena ay umiiral sa panlabas at may karaniwang batayan ng Electromagnetic Radiation, tulad ng isang piraso ng radioactive substance, isang X-ray tube, isang mercury discharge lamp, isang flashlight, isang mainit na kalan, atbp. isang transmission istasyon at isang alternator na konektado sa isang linya ng kuryente.
Ang mga epekto ng iba't ibang mga uri ng Electromagnetic Radiation sa katawan ng tao ay iba rin, gamma rays at haba ng daluyong ng x-ray tumagos, na nagiging sanhi ng pinsala sa tissue, ang nakikitang liwanag ay nagdudulot ng visual na sensasyon sa mata, infrared radiation, nahuhulog sa katawan ng tao, pinainit ito, at ang mga radio wave at low-frequency na electromagnetic vibrations ng katawan ng tao ay hindi nararamdaman.
Ang mga kagamitan sa komunikasyon ay nagbibigay ng isang electromagnetic field sa oras ng pagtanggap at pagpapadala ng impormasyon at dahil sila ay matatagpuan sa pinakamababang distansya mula sa amin, halimbawa, ang isang mobile phone ay karaniwang malapit sa ulo, ang flux density ng electromagnetic field ay magiging maximum.
Ang mga microwave oven ay may buhay sa istante, kung ito ay bago at nasa serbisyo, halos walang radiation sa oras ng operasyon mula sa labas ng oven, kung ang ibabaw ay marumi, ang pinto ay hindi magkasya nang perpekto, kung gayon ang proteksyon ng ang oven ay maaaring hindi huminto sa lahat ng radiation at kahit na ang mga patlang ay tumagos sa mga dingding ng kusina at sa buong apartment o sa pinakamalapit na mga silid.
Katangian
Ang electrodynamics ay ang pisika ng Electromagnetic radiation at ang electromagnetism ay isang pisikal na kababalaghan na nauugnay sa teorya ng electrodynamics, ang mga electric at magnetic field ay sumusunod sa pag-aari ng superposition, samakatuwid ang field dahil sa anumang partikular na particle o ang electric o magnetic field na nag-iiba-iba sa oras ay nag-aambag sa mga field na nasa parehong espasyo. para sa iba pang mga kadahilanan.
Gayundin, dahil ang mga ito ay mga patlang ng vector, lahat ng mga vector ng magnetic at electric field ay nagdaragdag ayon sa pagdaragdag ng vector, kaya halimbawa sa optika dalawa o higit pang magkakaugnay na mga alon ng liwanag ay maaaring makipag-ugnayan at maging nakabubuo o mapanira, ang mga interferences ay nagbibigay ng nagreresultang irradiance na lumilihis mula sa ang kabuuan ng mga bahagi ng pag-iilaw ng mga indibidwal na light wave.
Dahil ang liwanag ay isang oscillation, hindi ito nakakaapekto sa paglalakbay sa pamamagitan ng static electric o magnetic field sa isang linear na medium tulad ng vacuum, gayunpaman, sa nonlinear media tulad ng ilang mga kristal, maaaring mangyari ang mga interaksyon sa pagitan ng liwanag at electric field at static na magnetic, ang mga interaksyong ito. isama ang Faraday effect at ang Kerr effect.
Sa repraksyon, ang isang alon na nagsasalubong mula sa isang daluyan patungo sa isa pa na may iba't ibang densidad ay nagbabago ng bilis at direksyon nito sa pagpasok sa isang bagong daluyan, ang ratio ng mga indeks ng repraktibo ng media ay tumutukoy sa antas ng repraksyon, at nabubuod sa batas ng Snell.
Ang liwanag ng mga compound na wavelength ay nakakalat sa nakikitang spectrum na dumadaan sa prism dahil ang wavelength ay nakasalalay sa refractive index ng materyal na prism, ibig sabihin, ang bawat bahagi ng wave sa loob ng compound light ay nadodoble ang iba't ibang halaga.
Teorya
Hinulaan ni James Clerk Maxwell ang waveform mula sa electric at magnetic equation, kaya natuklasan ang waveform ng electric at magnetic field at ang ratio nito, dahil ang pagiging maagap ng electromagnetic waves na ibinigay ng wave equation ay kasabay ng sinusukat na bilis ng liwanag, ipinahiwatig ni Maxwell. na ang liwanag mismo ay isang alon, ang mga equation ni Maxwell ay napatunayan ni Hertz sa pamamagitan ng pagsubok sa mga radio wave.
Ayon sa mga equation ni Maxwell, ang spatial na pagkakaiba-iba ng electric field ay palaging nauugnay sa magnetic field, na nagbabago sa oras, bukod pa rito, ang isang spatially variable magnetic field ay nauugnay sa ilang mga pagbabago sa paglipas ng panahon sa electric field, sa isang electromagnetic wave, nagbabago. sa electric field ay palaging sinasamahan ng wave sa magnetic field sa isang direksyon at vice versa.
Ang mga magnetic field ay maaaring ituring na mga electric field sa isa pang frame ng sanggunian at pati na rin ang mga electric field ay maaaring ituring na mga magnetic field sa isa pang frame ng sanggunian, ngunit sila ay may parehong kahulugan, dahil ang pisika ay pareho sa lahat ng mga frame ng sanggunian, kaya mayroong isang Ang malapit na koneksyon sa pagitan ng mga pagbabago sa espasyo at oras ay higit pa sa isang pagkakatulad dito.
gaano kalaki ang radiation
Ito ang pinakamababang bilang ng mga pisikal na katangian na kasangkot sa pakikipag-ugnayan, ang isang photon ay ang tanging dami ng liwanag o ilang iba pang anyo ng Electromagnetic radiationKatulad nito, ang enerhiya ng isang nakatali na electron sa loob ng isang atom ay binibilang at maaari lamang umiral sa ilang mga discrete na halaga.
Ang nakatigil na pamamahagi ng probabilidad ay nagmula sa isang hakbang na proseso na naaayon sa teorya ni Einstein ng pagsipsip at pagpapalabas ng radiation, ang prinsipyo ng Gauss ay ginagamit upang makilala ang entropy, at ang pangalawang batas ay nagbibigay ng kondisyon ng dinamikong ekwilibriyo o ang batas ng radiation ng Teoryang Quantum Planck, ang kundisyong ito ay hindi sumasang-ayon sa dynamic na equilibrium criterion ni Einstein.
Sa pagtatapos ng ika-XNUMX siglo, ang mga malalaking pag-unlad ay nagawa sa pisika, ang klasikal na pisika ng Newtonian noong panahong iyon ay malawak na tinanggap sa pamayanang pang-agham para sa kakayahan nitong tumpak na ipaliwanag at mahulaan ang maraming phenomena.
Gayunpaman, noong unang bahagi ng ika-XNUMX siglo, natuklasan ng mga physicist na ang mga batas ng classical mechanics ay hindi naaangkop sa atomic scale, at ang mga eksperimento tulad ng photoelectric effect ay ganap na sumasalungat sa mga batas ng classical physics. Bilang resulta ng mga obserbasyong ito, ang mga physicist ay nagpahayag ng isang set ng mga teoryang kilala ngayon bilang quantum mechanics.
Mga Katangian ng Electromagnetic Radiation
ang radiation electromagnetic Mayroon silang ilang mga kagiliw-giliw na tampok, na binanggit namin sa ibaba:
Ang Electromagnetic Radiation ay nangyayari kapag ang isang atomic particle, tulad ng isang electron, ay pinabilis ng isang electric field, na nagiging sanhi ng pagpapabilis nito, ang mga electromagnetic wave at ang kanilang mga katangian ay maikli na ipinaliwanag sa mga puntong binanggit sa ibaba.
Ang haba ng haba ng daluyong
Ang wave extension ay kilala bilang ang distansya sa pagitan ng tuluy-tuloy na tuktok ng isang wave, lalo na sa mga punto sa isang electromagnetic wave o sound wave, at ito naman ay naabot bilang distansya ng isang kumpletong cycle ng wobble.
- C: ay ang bilis ng liwanag
- a: ay ang wavelength
- v: ay ang dalas
C = aw
Dalas
Ang bilang ng mga cycle sa bawat segundo ay tinukoy bilang dalas. Ito ay tinukoy bilang Hertz, kung ang "E" ay ang enerhiya, ang "h" ay ang pare-pareho ng Planck na katumbas ng 6.62607 x 10 -34 at ang "v" ay ang dalas kung saan maaari nating makuha ang kaugnayang ibinigay sa ibaba.
E = hν
Kaya makikita natin na ang dalas ay direktang proporsyonal sa enerhiya.
Panahon
Ang panahon ay karaniwang nailalarawan sa pamamagitan ng simbolong 'T'. Ito ang kabuuang oras na kailangan para sa isang wave na maglakbay ng 1 wavelength.
Pabilisin
Kaugnay sa Electromagnetic radiation, ang bilis ay karaniwang ipinahayag bilang:
Ang bilis ng alon sa vacuum para sa electromagnetic wave ay = 186,282 milya/segundo o 2.99 × 10 8 MS.
Ano ang kaugnayan sa pagitan ng Electromagnetic Radiation at radioactivity?
Ito ang pinakamalawak na hanay ng electromagnetic spectrum dahil hindi ito nalilimitahan ng mataas na enerhiya, ang malambot na gamma radiation ay ginagawa sa panahon ng mga paglipat ng enerhiya sa loob ng atomic nuclei at mas mahirap, sa panahon ng mga reaksyong nuklear, ang gamma ray ay madaling sirain ang mga molekula, kabilang ang mga biyolohikal, ngunit, sa kabutihang palad, hindi sila dumadaan sa atmospera.
Ang gamma radiation ay Electromagnetic Radiation na may napakaikling wavelength, mas mababa sa 0.1 nm, na ibinubuga ng excited atomic nuclei sa panahon ng radioactive transformations at nuclear reactions at nagmula rin sa deceleration ng charged particles sa matter, ang kanilang pagkabulok, pagkatapos ng annihilation ng mga pares ng antiparticle, pagkatapos ang pagpasa ng mabilis na sisingilin na mga particle sa pamamagitan ng Mga Pagbabago sa Kemikal ng Materya, sa mga sinag ng laser light, sa interstellar space.
Biyolohikal na Epekto ng Electromagnetic Radiation
Ang mga wave at particle effect ay ganap na nagpapaliwanag ng emission at absorption spectra ng Electromagnetic Radiation, ang matter ay ang komposisyon ng medium kung saan ang ilaw ay nagpapalaganap ay tumutukoy sa likas na katangian ng absorption at radiation spectrum, ang mga banda na ito ay tumutugma sa pinapayagang antas ng enerhiya sa mga atom.
Ang mga madilim na banda sa spectrum ng pagsipsip ay dahil sa mga atomo bilang isang intermediate na daluyan sa pagitan ng pinagmulan at ng tagamasid, ang mga atomo ay sumisipsip ng ilang mga frequency ng liwanag sa pagitan ng emitter at ng detektor at pagkatapos ay naglalabas ng mga ito sa lahat ng direksyon, lumilitaw ang isang madilim na banda kasama ang detector, dahil sa radiation na nakakalat ng sinag.
Kaya, halimbawa, ang mga madilim na banda sa liwanag na ibinubuga ng isang malayong bituin ay sanhi ng mga atomo sa atmospera ng bituin, ang isang katulad na kababalaghan ay nagaganap para sa radiation, na makikita kapag ang naglalabas na gas ay kumikinang dahil sa paggulo ng mga atomo ng anumang mekanismo, kabilang ang init.
Habang bumababa ang mga electron sa mas mababang antas ng enerhiya, ang spectrum ay lumalabas, na kumakatawan sa mga pagtalon sa pagitan ng mga antas ng enerhiya ng elektron, ngunit ang linya ay nakikita dahil muli ang paglabas ay nangyayari lamang sa ilang partikular na enerhiya pagkatapos ng paggulo.
Ang isang halimbawa ay ang emission spectrum ng nebulae, dahil ang mabilis na gumagalaw na mga electron ay bumibilis nang mas matindi kapag nakatagpo sila ng rehiyon ng puwersa, kaya responsable sila sa paggawa ng karamihan sa mas mataas na frequency ng Electromagnetic radiation naobserbahan sa kalikasan.
Ang mga phenomena na ito ay makakatulong sa ibang kemikal na matukoy ang komposisyon ng mga backlit na gas at para sa mga makinang na gas, tinutukoy ng spectroscopy kung aling mga elemento ng kemikal ang kinabibilangan ng isang partikular na bituin, ginagamit din ang spectroscopy upang matukoy ang distansya ng isang bituin gamit ang displacement sa pula.
Ionizing radiation
Ang layunin ng seksyong ito ay magbigay ng impormasyon sa mga pangunahing kaalaman ng ionizing radiation Para sa lahat, ang enerhiya na ibinubuga mula sa isang pinagmulan ay karaniwang tinutukoy bilang radiation, ang mga halimbawa ay kinabibilangan ng init o liwanag na nagmumula sa istraktura ng araw, microwave mula sa oven, X-ray at gamma ray mula sa mga radioactive na elemento.
Ito ay kilala rin bilang radiation na may sapat na enerhiya upang kapag mayroong isang pakikipag-ugnayan sa isang atom, maaari nitong paghiwalayin ang mataas na pinagsama-samang mga electron mula sa orbit ng isang atom, na nagiging sanhi ng atom upang ikabit o mag-ionize.
non-ionizing radiation
Ang non-ionizing radiation ay nasa mahabang wavelength na dulo ng spectrum at maaaring magkaroon ng sapat na enerhiya upang pukawin ang mga molekula at atom na nagiging sanhi ng pag-vibrate ng mga ito nang mas mabilis, ito ay napakalinaw sa microwave oven kung saan ang radiation ay nagiging sanhi ng pag-vibrate ng mga molekula ng tubig nang mas mabilis na lumilikha ng init.
Ang non-ionizing radiation ay mula sa napakababang frequency radiation, na ipinapakita sa dulong kaliwa, sa pamamagitan ng radio frequency, microwave, at nakikitang bahagi ng spectrum hanggang sa ultraviolet range.
Mga Aplikasyon ng Electromagnetic Radiation
- Nakakamit ng Electromagnetic Radiation ang paghahatid ng enerhiya sa pamamagitan ng vacuum.
- Dahil ang mga electromagnetic wave ay nagpapadala ng enerhiya, ito ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa ating pang-araw-araw na buhay, kabilang ang teknolohiya ng komunikasyon.
- Ang Electromagnetic Radiation ay ang batayan para sa pagpapatakbo ng radar, na siya namang ginagamit upang gabayan at malayuang makita ang pag-aaral ng ating planetang Earth.
- Ang mga sinag ng ultraviolet ay likas na germicidal at sumisira sa bakterya, mga virus at amag sa iba't ibang mga ibabaw, hangin o tubig.
- Ginagamit ang infrared radiation para sa night vision at kapaki-pakinabang para sa mga security camera.
- Ang infrared radiation ay nakikita sa lahat ng oras, samakatuwid ito ay ginagamit ng mga opisyal upang makuha ang kaaway.
Paano tayo naaapektuhan ng Electromagnetic Radiation?
Matagal nang alam na ang Electromagnetic radiation ay may negatibong katangian ng impluwensya sa isang tao, kahit saan tayo ay napapaligiran ng mga kasangkapan sa bahay, mga wire, ang labis sa mga naturang epekto ay nangangailangan ng mga pagbabago sa background ng immune ng tao, na humahantong sa iba't ibang mga sakit na maaaring mapigilan sa pamamagitan ng pagiging nasa ganoong kapaligiran at malusog ang kapaligiran.
Ang cardiovascular system at ang nervous system ay mayroon ding mataas na sensitivity sa mga epekto ng Electromagnetic Radiation, gaya ng ipinahayag ng mga resulta ng mga pag-aaral.
Ang radiation ay maaaring maging sanhi ng:
- Mga karamdaman sa nerbiyos.
- Hindi nakatulog ng maayos.
- Malaking kapansanan sa visual na aktibidad.
- Ang pagpapahina ng immune system, iba't ibang mga karamdaman ng mga proseso na bumubuo ng buhay.
- Mga karamdaman ng cardiovascular system.
