Các loại bức xạ điện từ
Bức xạ điện từ (sóng điện từ) — sự nhiễu loạn của điện trường và từ trường lan truyền trong không gian.
Phạm vi bức xạ điện từ
1 sóng vô tuyến
2. Hồng ngoại (nhiệt)
3. Bức xạ nhìn thấy (quang học)
4. Bức xạ cực tím
5. Bức xạ cứng
Các đặc điểm chính của bức xạ điện từ được coi là tần số và bước sóng. Bước sóng phụ thuộc vào tốc độ lan truyền của bức xạ. Tốc độ lan truyền của bức xạ điện từ trong chân không bằng tốc độ ánh sáng, trong các môi trường khác tốc độ này nhỏ hơn.
Đặc điểm của sóng điện từ theo quan điểm của thuyết dao động và các khái niệm điện động lực học là sự có mặt của ba vectơ vuông góc với nhau: vectơ sóng, vectơ cường độ điện trường E và vectơ từ trường H.
Phổ bức xạ điện từ
Sóng điện từ - đây là những sóng ngang (sóng biến dạng) trong đó các vectơ điện trường và từ trường dao động vuông góc với hướng truyền sóng, nhưng chúng khác biệt đáng kể so với sóng trên mặt nước và với âm thanh ở chỗ chúng có thể truyền từ nguồn sang máy thu, kể cả qua chân không.
Điểm chung của tất cả các loại bức xạ là tốc độ lan truyền của chúng trong chân không bằng 300.000.000 mét trên giây.
Bức xạ điện từ được đặc trưng bởi tần số dao động, biểu thị số chu kỳ dao động hoàn chỉnh trong một giây hoặc bước sóng, tức là quãng đường mà bức xạ lan truyền trong một lần dao động (trong một chu kỳ dao động).
Tần số dao động (f), bước sóng (λ) và tốc độ truyền bức xạ (c) liên hệ với nhau theo hệ thức: c = f λ.
Bức xạ điện từ thường được chia thành các dải tần số... Không có sự chuyển đổi sắc nét giữa các dải, đôi khi chúng chồng lên nhau và ranh giới giữa chúng là tùy ý. Vì tốc độ lan truyền của bức xạ là không đổi nên tần số dao động của nó liên quan chặt chẽ với bước sóng trong chân không.
Sóng vô tuyến siêu ngắn thường được chia thành mét, decimét, centimet, milimét và hạ milimet hoặc micromet. Sóng có độ dài λ nhỏ hơn 1 m (tần số trên 300 MHz) còn được gọi là vi ba hay sóng vi ba.
Bức xạ hồng ngoại — bức xạ điện từ chiếm vùng quang phổ giữa đầu đỏ của ánh sáng khả kiến (có bước sóng 0,74 micron) và bức xạ vi sóng (1-2 mm).
Bức xạ hồng ngoại chiếm phần lớn nhất trong quang phổ.Bức xạ hồng ngoại còn được gọi là bức xạ "nhiệt" vì tất cả các vật thể rắn và lỏng được nung nóng đến một nhiệt độ nhất định đều phát ra năng lượng trong phổ hồng ngoại. Trong trường hợp này, các bước sóng do cơ thể phát ra phụ thuộc vào nhiệt độ gia nhiệt: nhiệt độ càng cao, bước sóng càng ngắn và cường độ phát xạ càng cao. Phổ phát xạ của vật đen tuyệt đối ở nhiệt độ tương đối thấp (lên đến vài nghìn Kelvin) chủ yếu nằm trong dải này.
Ánh sáng nhìn thấy được là sự kết hợp của bảy màu cơ bản: đỏ, cam, vàng, lục, lam, lam và tím. Nhưng cả tia hồng ngoại và tia cực tím đều không thể nhìn thấy bằng mắt người.
Bức xạ nhìn thấy được, tia hồng ngoại và tia cực tím tạo nên cái gọi là quang phổ theo nghĩa rộng nhất của từ này. Nguồn bức xạ quang học nổi tiếng nhất là Mặt trời. Bề mặt của nó (quang quyển) được nung nóng đến nhiệt độ 6000 độ và phát ra ánh sáng màu vàng sáng. Phần này của phổ bức xạ điện từ được các giác quan của chúng ta cảm nhận trực tiếp.
Bức xạ trong dải quang học xảy ra khi các vật thể bị đốt nóng (bức xạ hồng ngoại còn gọi là bức xạ nhiệt) do chuyển động nhiệt của các nguyên tử, phân tử. Cơ thể càng nóng lên thì tần số bức xạ của nó càng cao. Với một số nhiệt độ, cơ thể bắt đầu phát sáng trong phạm vi nhìn thấy được (sáng chói), đầu tiên là màu đỏ, sau đó là màu vàng, v.v. Ngược lại, bức xạ từ quang phổ có tác dụng nhiệt đối với các vật thể.
Trong tự nhiên, chúng ta thường bắt gặp các vật thể phát ra ánh sáng của một thành phần quang phổ phức tạp bao gồm các ý chí có độ dài khác nhau.Do đó, năng lượng của bức xạ khả kiến ảnh hưởng đến các yếu tố nhạy cảm với ánh sáng của mắt và gây ra cảm giác khác. Điều này là do độ nhạy khác nhau của mắt. đối với các bức xạ có bước sóng khác nhau.
Phần nhìn thấy của quang phổ thông lượng bức xạ
Ngoài bức xạ nhiệt, các phản ứng hóa học và sinh học có thể đóng vai trò là nguồn và máy thu bức xạ quang học. Một trong những phản ứng hóa học nổi tiếng nhất, đó là máy thu bức xạ quang học, được sử dụng trong nhiếp ảnh.
Các chùm tia cứng... Ranh giới của các vùng bức xạ tia X và gamma chỉ có thể được xác định một cách rất sơ bộ. Để định hướng chung, có thể giả định rằng năng lượng của lượng tử tia X nằm trong khoảng 20 eV—0,1 MeV, và năng lượng của lượng tử gamma lớn hơn 0,1 MeV.
Bức xạ cực tím (cực tím, tia cực tím, tia cực tím) - bức xạ điện từ chiếm phạm vi giữa bức xạ nhìn thấy và tia X (380 — 10 nm, 7,9 × 1014 — 3 × 1016 Hz). Phạm vi được chia theo điều kiện thành tia cực tím gần (380-200nm) và xa hoặc chân không (200-10nm), cái sau được đặt tên như vậy vì nó được khí quyển hấp thụ mạnh và chỉ được nghiên cứu với các thiết bị chân không.
Bức xạ tia cực tím sóng dài có hoạt tính quang sinh học tương đối thấp, nhưng nó có thể gây ra sắc tố da người, có tác động tích cực đến cơ thể. Bức xạ của dải phụ này có thể làm cho một số chất phát sáng, đó là lý do tại sao nó được sử dụng để phân tích phát quang thành phần hóa học của sản phẩm.
Bức xạ tia cực tím sóng trung bình có tác dụng bổ và chữa bệnh cho các sinh vật sống.Nó có khả năng gây ban đỏ và cháy nắng, chuyển đổi vitamin D cần thiết cho sự tăng trưởng và phát triển thành dạng dễ hấp thụ trong cơ thể động vật và có tác dụng chống còi xương mạnh mẽ. Bức xạ trong phạm vi phụ này có hại cho hầu hết các loại thực vật.
Xử lý tia cực tím sóng ngắn Nó có tác dụng diệt khuẩn, đó là lý do tại sao nó được sử dụng rộng rãi để khử trùng nước và không khí, khử trùng và khử trùng các thiết bị và bình khác nhau.
Nguồn bức xạ cực tím tự nhiên chính trên Trái đất là Mặt trời. Tỷ lệ cường độ bức xạ UV-A và UV-B, tổng lượng tia UV chiếu tới bề mặt Trái đất, phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau.
Các nguồn bức xạ cực tím nhân tạo rất đa dạng. Các nguồn bức xạ tia cực tím nhân tạo ngày nay được sử dụng rộng rãi trong y học, các cơ sở phòng ngừa, vệ sinh và vệ sinh, nông nghiệp, v.v. cơ hội lớn hơn đáng kể được cung cấp so với khi sử dụng bức xạ tia cực tím tự nhiên.