La Bức xạ điện từ chúng là sóng điện từ được kích thích bởi các vật thể phát ra khác nhau của nguyên tử, hạt mang điện, phân tử, anten. Một số lượng lớn các thiết bị điện và đường dây điện có Bức xạ điện từ.
Bức xạ điện từ là gì?
La Bức xạ điện từ Nó được gọi là hình thức truyền năng lượng qua một môi trường trong đó điện trường hoặc từ trường bức xạ dưới dạng sóng. Sóng là một chuyển động truyền năng lượng thông qua một môi trường.
Theo lý thuyết sóng, tất cả các bức xạ điện từ đều có các tính chất thiết yếu và hoạt động theo cách có thể đoán trước được, bức xạ điện từ được tạo bởi điện trường và từ trường, điện trường thay đổi về kích thước và có hướng vuông góc với hướng lan truyền bức xạ.
Có vẻ đáng kinh ngạc khi các hiện tượng vật lý khác nhau như vậy tồn tại bên ngoài và có cơ sở chung là Bức xạ điện từ, chẳng hạn như một mảnh chất phóng xạ, ống tia X, đèn phóng điện thủy ngân, đèn pin, bếp nóng, v.v. trạm và một máy phát điện được nối với đường dây điện.
Ảnh hưởng của các các loại bức xạ điện từ trong cơ thể con người cũng khác nhau, tia gamma và bước sóng tia x xuyên qua, gây tổn thương mô, ánh sáng nhìn thấy gây ra cảm giác thị giác trong mắt, bức xạ hồng ngoại, rơi vào cơ thể con người, làm nóng nó, và sóng vô tuyến và dao động điện từ tần số thấp của cơ thể con người hoàn toàn không cảm nhận được.
Các thiết bị thông tin liên lạc cung cấp một trường điện từ tại thời điểm nhận và truyền thông tin và vì chúng nằm cách chúng ta một khoảng cách tối thiểu, ví dụ điện thoại di động thường để gần đầu thì mật độ từ thông của trường điện từ sẽ là cực đại.
Lò vi sóng có thời hạn sử dụng, nếu là lò mới và đang sử dụng, thực tế sẽ không có bức xạ tại thời điểm hoạt động từ bên ngoài lò, nếu bề mặt bị bẩn, cửa lò không khít thì việc bảo vệ lò lò có thể không ngăn được tất cả các bức xạ và thậm chí các trường sẽ xuyên qua các bức tường của nhà bếp và toàn bộ căn hộ hoặc các phòng gần nhất.
Tài sản
Điện động lực học là vật lý của Bức xạ điện từ và điện từ học là một hiện tượng vật lý gắn liền với lý thuyết điện động lực học, điện trường và từ trường tuân theo tính chất chồng chất, do đó trường do bất kỳ hạt cụ thể nào hoặc điện trường hoặc từ trường thay đổi theo thời gian sẽ góp phần tạo nên các trường có trong cùng một không gian. vì những lý do khác.
Ngoài ra, vì chúng là trường vectơ, tất cả các vectơ từ trường và điện trường cộng lại theo phép cộng vectơ, vì vậy, ví dụ trong quang học, hai hoặc nhiều sóng ánh sáng kết hợp có thể tương tác và có tính xây dựng hoặc phá hủy, giao thoa tạo ra bức xạ kết quả sai lệch khỏi tổng các thành phần bức xạ của các sóng ánh sáng riêng lẻ.
Vì ánh sáng là một dao động nên nó không ảnh hưởng đến sự truyền đi qua điện trường tĩnh hoặc từ trường trong môi trường tuyến tính như chân không, tuy nhiên, trong môi trường phi tuyến như một số tinh thể, tương tác giữa ánh sáng và điện trường có thể xảy ra và từ trường tĩnh, những tương tác này bao gồm hiệu ứng Faraday và hiệu ứng Kerr.
Trong khúc xạ, một sóng giao nhau từ môi trường này sang môi trường khác có mật độ khác nhau thay đổi tốc độ và hướng của nó khi đi vào môi trường mới, tỷ số chiết suất của môi trường xác định mức độ khúc xạ và được tóm tắt trong định luật Snell.
Ánh sáng có bước sóng hợp chất bị tán xạ trong quang phổ nhìn thấy khi đi qua lăng kính vì bước sóng phụ thuộc vào chiết suất của chất làm lăng kính, nghĩa là mỗi thành phần của sóng trong ánh sáng hợp chất có một lượng khác nhau được nhân đôi.
Học thuyết
James Clerk Maxwell đã suy luận dạng sóng từ các phương trình điện và từ, do đó khám phá ra bản chất giống nhau của điện trường và từ trường và tỷ lệ của chúng, vì tốc độ nhanh của sóng điện từ được đưa ra bởi phương trình sóng trùng với tốc độ ánh sáng đo được, Maxwell chỉ ra rằng bản thân ánh sáng là một làn sóng, các phương trình của Maxwell đã được Hertz xác nhận bằng cách thử nghiệm với sóng vô tuyến.
Theo phương trình Maxwell, sự biến đổi trong không gian của điện trường luôn liên quan đến từ trường, từ trường biến thiên theo thời gian, hơn nữa, từ trường biến thiên trong không gian gắn với những thay đổi nhất định theo thời gian trong điện trường, trong sóng điện từ, thay đổi trong điện trường luôn kèm theo sóng trong từ trường theo một phương và ngược lại.
Từ trường có thể được coi là điện trường trong một hệ quy chiếu khác và điện trường cũng có thể được coi là từ trường trong một hệ quy chiếu khác, nhưng chúng có ý nghĩa như nhau, vì vật lý là như nhau trong tất cả các hệ quy chiếu, vì vậy có Sự kết nối chặt chẽ giữa những thay đổi không gian và thời gian không chỉ là một sự tương đồng ở đây.
có bao nhiêu bức xạ
Nó là số lượng tối thiểu các thuộc tính vật lý tham gia vào tương tác, một photon là lượng tử ánh sáng duy nhất hoặc một số dạng khác của Bức xạ điện từTương tự, năng lượng của một electron liên kết trong nguyên tử được lượng tử hóa và chỉ có thể tồn tại ở một số giá trị rời rạc nhất định.
Phân bố xác suất đứng yên bắt nguồn từ quá trình một bước tương ứng với lý thuyết hấp thụ và phát xạ của Einstein, nguyên lý Gauss được sử dụng để xác định entropi và định luật thứ hai cho điều kiện cân bằng động hoặc định luật bức xạ của Lý thuyết Planck lượng tử, điều kiện này không đồng ý với tiêu chí cân bằng động của Einstein.
Vào cuối thế kỷ XNUMX, vật lý học đã đạt được những tiến bộ vượt bậc, vật lý học Newton cổ điển lúc bấy giờ đã được chấp nhận rộng rãi trong cộng đồng khoa học nhờ khả năng giải thích và dự đoán chính xác nhiều hiện tượng.
Tuy nhiên, vào đầu thế kỷ XNUMX, các nhà vật lý phát hiện ra rằng các định luật cơ học cổ điển không thể áp dụng ở quy mô nguyên tử, và các thí nghiệm như hiệu ứng quang điện hoàn toàn mâu thuẫn với các định luật vật lý cổ điển. của các lý thuyết ngày nay được gọi là cơ học lượng tử.
Đặc điểm của bức xạ điện từ
các sự bức xạ điện từ Chúng có một số tính năng thú vị, mà chúng tôi đề cập bên dưới:
Bức xạ điện từ xảy ra khi một hạt nguyên tử, chẳng hạn như electron, được gia tốc bởi điện trường, làm cho nó tăng tốc, sóng điện từ và các đặc điểm của chúng được giải thích ngắn gọn trong các điểm được đề cập dưới đây.
Bước sóng
Độ giãn sóng được gọi là khoảng cách giữa các đỉnh liên tục của sóng, đặc biệt là tại các điểm trong sóng điện từ hoặc sóng âm, đến lượt nó đạt được là khoảng cách của một chu kỳ dao động hoàn chỉnh.
- C: là tốc độ ánh sáng
- a: là bước sóng
- v: là tần số
C = aw
Tần số
Số chu kỳ mỗi giây được định nghĩa là tần số. Nó được định nghĩa là Hertz, nếu "E" là năng lượng, "h" là hằng số Planck bằng 6.62607 x 10 -34 và "v" là tần suất mà chúng ta có thể suy ra mối quan hệ được đưa ra dưới đây.
E = hν
Vì vậy, chúng ta có thể thấy rằng tần số tỷ lệ thuận với năng lượng.
Thời gian
Dấu chấm thường được đặc trưng bởi ký hiệu 'T'. Đó là tổng thời gian để sóng truyền được 1 bước sóng.
Velocidad
Liên quan đến Bức xạ điện từ, tốc độ thường được biểu thị là:
Tốc độ sóng trong chân không đối với sóng điện từ là = 186,282 dặm / giây hay 2.99 × 10 8 bệnh đa xơ cứng.
Mối quan hệ giữa bức xạ điện từ và sự phóng xạ là gì?
Đây là phạm vi rộng nhất của phổ điện từ vì nó không bị giới hạn bởi năng lượng cao, bức xạ gamma mềm được tạo ra trong quá trình chuyển đổi năng lượng bên trong hạt nhân nguyên tử và khó hơn, trong phản ứng hạt nhân, tia gamma dễ dàng phá hủy các phân tử, kể cả các phân tử sinh học, nhưng may mắn thay, chúng không đi qua bầu khí quyển.
Bức xạ gamma là bức xạ điện từ có bước sóng rất ngắn, nhỏ hơn 0.1 nm, do hạt nhân nguyên tử bị kích thích phát ra trong quá trình biến đổi phóng xạ và phản ứng hạt nhân và cũng bắt nguồn từ sự giảm tốc của các hạt mang điện trong vật chất, sự phân rã của chúng, sau khi hủy các cặp phản hạt, sau sự di chuyển của các hạt mang điện nhanh qua Thay đổi hóa học của vật chất, trong chùm ánh sáng laze, trong không gian giữa các vì sao.
Hiệu ứng sinh học của bức xạ điện từ
Sóng và hiệu ứng hạt giải thích đầy đủ phổ phát xạ và hấp thụ của Bức xạ điện từ, vật chất là thành phần của môi trường mà ánh sáng truyền qua đó quyết định bản chất của phổ hấp thụ và bức xạ, các dải này tương ứng với các mức năng lượng cho phép trong nguyên tử.
Các dải tối trong quang phổ hấp thụ là do các nguyên tử làm môi trường trung gian giữa nguồn và người quan sát, các nguyên tử hấp thụ các tần số ánh sáng nhất định giữa máy phát và máy dò rồi phát ra theo mọi hướng, một dải tối xuất hiện với máy dò, do bức xạ bị tán xạ bởi chùm tia.
Vì vậy, ví dụ, các dải tối trong ánh sáng do một ngôi sao ở xa phát ra là do các nguyên tử trong bầu khí quyển của ngôi sao gây ra, hiện tượng tương tự xảy ra đối với bức xạ, hiện tượng này có thể nhìn thấy khi chất khí phát sáng do sự kích thích của các nguyên tử bởi bất kỳ cơ chế, bao gồm cả nhiệt.
Khi các điện tử đi xuống mức năng lượng thấp hơn, quang phổ bức xạ ra ngoài, biểu thị bước nhảy giữa các mức năng lượng của điện tử, nhưng vạch này có thể nhìn thấy được vì sự phát xạ lại chỉ xảy ra ở một số năng lượng nhất định sau khi được kích thích.
Một ví dụ là phổ phát xạ của tinh vân, khi các electron chuyển động nhanh sẽ tăng tốc mạnh hơn khi chúng gặp một vùng lực, vì vậy chúng chịu trách nhiệm tạo ra hầu hết tần số cao hơn của Bức xạ điện từ quan sát trong tự nhiên.
Những hiện tượng này có thể giúp một hóa học khác xác định thành phần của các khí có đèn nền và đối với khí phát sáng, quang phổ xác định nguyên tố hóa học nào bao gồm một ngôi sao cụ thể, quang phổ cũng được sử dụng để xác định khoảng cách của một ngôi sao bằng cách sử dụng độ dịch chuyển sang màu đỏ.
Bức xạ ion hóa
Mục đích của phần này là cung cấp thông tin về những điều cơ bản của bức xạ ion hóa Đối với mọi thứ, năng lượng phát ra từ một nguồn thường được gọi là bức xạ, ví dụ bao gồm nhiệt hoặc ánh sáng phát ra từ cấu trúc của mặt trời, vi sóng từ lò nướng, tia X và tia gamma từ các nguyên tố phóng xạ.
Nó còn được gọi là bức xạ có năng lượng đủ để khi có tương tác với nguyên tử, nó có thể tách các điện tử kết hợp cao ra khỏi quỹ đạo của nguyên tử, khiến nguyên tử bị gắn hoặc ion hóa.
Bức xạ không ion hóa
Bức xạ không ion hóa nằm ở đầu bước sóng dài của quang phổ và có thể có đủ năng lượng để kích thích các phân tử và nguyên tử khiến chúng dao động nhanh hơn, điều này rất rõ ràng trong lò vi sóng nơi bức xạ làm cho các phân tử nước dao động nhanh hơn tạo ra nhiệt.
Các bức xạ không ion hóa nằm trong khoảng từ bức xạ tần số cực thấp, được hiển thị ở ngoài cùng bên trái, qua tần số vô tuyến, vi sóng và các phần có thể nhìn thấy của quang phổ vào dải cực tím.
Các ứng dụng của bức xạ điện từ
- Bức xạ điện từ đạt được sự truyền năng lượng trong chân không.
- Kể từ khi sóng điện từ truyền tải năng lượng, nó đóng một vai trò quan trọng trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta, bao gồm cả công nghệ truyền thông.
- Bức xạ điện từ là cơ sở cho hoạt động của radar, do đó được sử dụng để hướng dẫn và phát hiện từ xa việc nghiên cứu hành tinh Trái đất của chúng ta.
- Tia cực tím có bản chất là diệt khuẩn và tiêu diệt vi khuẩn, vi rút và nấm mốc trên các bề mặt khác nhau, không khí hoặc nước.
- Bức xạ hồng ngoại được sử dụng để nhìn ban đêm và rất hữu ích cho các camera an ninh.
- Bức xạ hồng ngoại có thể nhìn thấy mọi lúc, vì vậy nó được các quan chức sử dụng để bắt địch.
Bức xạ điện từ ảnh hưởng đến chúng ta như thế nào?
Từ lâu, người ta đã biết rằng Bức xạ điện từ có ảnh hưởng tiêu cực đến con người, ở mọi nơi chúng ta được bao quanh bởi các thiết bị gia dụng, dây điện, sự dư thừa của những tác động đó kéo theo những thay đổi trong nền miễn dịch của con người, dẫn đến các bệnh khác nhau mà lẽ ra có thể ngăn ngừa được bằng cách ở trong một môi trường như vậy và môi trường trong lành.
Hệ thống tim mạch và hệ thống thần kinh cũng có độ nhạy cao với các tác động của bức xạ điện từ, theo kết quả của các nghiên cứu.
Bức xạ có thể gây ra:
- Rối loạn thần kinh.
- Rối loạn giấc ngủ.
- Suy giảm đáng kể hoạt động thị giác.
- Suy yếu hệ thống miễn dịch, rối loạn các quá trình hình thành sự sống.
- Rối loạn hệ thống tim mạch.
