Typer af elektromagnetisk stråling
Elektromagnetisk stråling (elektromagnetiske bølger) — forstyrrelse af elektriske og magnetiske felter, der forplanter sig i rummet.
Områder af elektromagnetisk stråling
1 Radiobølger
2. Infrarød (termisk)
3. Synlig stråling (optisk)
4. Ultraviolet stråling
5. Hård stråling
De vigtigste egenskaber ved elektromagnetisk stråling anses for at være frekvens og bølgelængde. Bølgelængden afhænger af strålingens udbredelseshastighed. Udbredelseshastigheden af elektromagnetisk stråling i et vakuum er lig med lysets hastighed, i andre medier er denne hastighed mindre.
Karakteristikaene ved elektromagnetiske bølger set fra oscillationsteorien og begreberne elektrodynamik er tilstedeværelsen af tre indbyrdes vinkelrette vektorer: vektorbølge, elektrisk feltstyrkevektor E og magnetisk feltvektor H.
Spektrum af elektromagnetisk stråling
Elektromagnetiske bølger - det er tværgående bølger (forskydningsbølger), hvor de elektriske og magnetiske feltvektorer svinger vinkelret på bølgernes udbredelsesretning, men de adskiller sig væsentligt fra bølger på vand og fra lyd ved, at de kan transmitteres fra kilde til modtager, herunder gennem vakuum.
Fælles for alle typer stråling er hastigheden af deres udbredelse i et vakuum svarende til 300.000.000 meter i sekundet.
Elektromagnetisk stråling er karakteriseret ved en oscillationsfrekvens, der angiver antallet af komplette svingningscyklusser pr. sekund eller bølgelængde, dvs. den afstand, som strålingen spreder sig under én svingning (over én svingningsperiode).
Svingningsfrekvensen (f), bølgelængden (λ) og strålingsudbredelseshastigheden (c) er relateret til hinanden ved forholdet: c = f λ.
Elektromagnetisk stråling er normalt opdelt i frekvensområder... Der er ingen skarpe overgange mellem områderne, de overlapper nogle gange, og grænserne mellem dem er vilkårlige. Da udbredelseshastigheden af stråling er konstant, er frekvensen af dens oscillationer strengt relateret til bølgelængden i et vakuum.
Ultrakorte radiobølger er almindeligvis opdelt i meter, decimeter, centimeter, millimeter og submillimeter eller mikrometer. Bølger med en længde λ på mindre end 1 m (frekvens over 300 MHz) kaldes også mikrobølger eller mikrobølgebølger.
Infrarød stråling — elektromagnetisk stråling, der optager det spektrale område mellem den røde ende af synligt lys (med en bølgelængde på 0,74 mikron) og mikrobølgestråling (1-2 mm).
Infrarød stråling optager den største del af det optiske spektrum.Infrarød stråling kaldes også "termisk" stråling, fordi alle legemer, faste og flydende, opvarmet til en bestemt temperatur udsender energi i det infrarøde spektrum. I dette tilfælde afhænger bølgelængderne, som kroppen udsender, af opvarmningstemperaturen: Jo højere temperatur, jo kortere bølgelængde og jo højere emissionsintensitet. Emissionsspektret for en absolut sort krop ved relativt lave (op til et par tusinde Kelvin) temperaturer ligger hovedsageligt i dette område.
Synligt lys er en kombination af syv primærfarver: rød, orange, gul, grøn, cyan, blå og violet. Men hverken infrarød eller ultraviolet er synlig for det menneskelige øje.
Synlig, infrarød og ultraviolet stråling udgør det såkaldte optiske spektrum i ordets bredeste forstand. Den mest berømte kilde til optisk stråling er Solen. Dens overflade (fotosfære) opvarmes til en temperatur på 6000 grader og lyser med et stærkt gult lys. Denne del af spektret af elektromagnetisk stråling opfattes direkte af vores sanser.
Stråling i det optiske område opstår, når legemer opvarmes (infrarød stråling kaldes også termisk) på grund af den termiske bevægelse af atomer og molekyler. Jo mere kroppen varmer op, jo højere frekvens er dens stråling. Med en vis opvarmning begynder kroppen at lyse i det synlige område (glødelampe), først rødt, så gult osv. Omvendt har stråling fra det optiske spektrum en termisk effekt på legemer.
I naturen støder vi oftest på kroppe, der udsender lyset af en kompleks spektral sammensætning bestående af viljer af forskellig længde.Derfor påvirker energien af synlig stråling de lysfølsomme elementer i øjet og forårsager en anden fornemmelse. Dette skyldes øjets forskellige følsomhed. til stråling af forskellige bølgelængder.
Synlig del af det radiative fluxspektrum
Ud over termisk stråling kan kemiske og biologiske reaktioner tjene som kilder og modtagere af optisk stråling. En af de mest berømte kemiske reaktioner, som er en modtager af optisk stråling, bruges i fotografering.
Hårde stråler... Grænserne for røntgen- og gammastrålingsregionerne kan kun bestemmes meget foreløbigt. For generel orientering kan det antages, at energien af røntgenkvanter ligger i området 20 eV - 0,1 MeV, og energien af gammakvanter er mere end 0,1 MeV.
Ultraviolet stråling (ultraviolet, UV, UV) — elektromagnetisk stråling, der optager området mellem synlig og røntgenstråling (380 — 10 nm, 7,9 × 1014 — 3 × 1016 Hz). Rækkevidden er betinget opdelt i nær (380-200 nm) og fjern eller vakuum (200-10 nm) ultraviolet, sidstnævnte er så navngivet, fordi det er intensivt absorberet af atmosfæren og kun studeres med vakuumanordninger.
Langbølget ultraviolet stråling har en relativt lav fotobiologisk aktivitet, men det kan forårsage pigmentering af menneskelig hud, har en positiv effekt på kroppen. Strålingen fra dette underområde er i stand til at få nogle stoffer til at gløde, hvorfor den bruges til luminescensanalyse af produkters kemiske sammensætning.
Mellembølget ultraviolet stråling har en tonisk og terapeutisk effekt på levende organismer.Det er i stand til at forårsage erytem og solskoldning, omdanne D-vitamin, der er nødvendigt for vækst og udvikling, til en absorberbar form i dyrs krop og har en kraftig anti-rakitis effekt. Stråling i dette underområde er skadeligt for de fleste planter.
Kortbølget ultraviolet behandling Det har en bakteriedræbende effekt, hvorfor det er meget brugt til vand- og luftdesinfektion, desinfektion og sterilisering af forskelligt udstyr og kar.
Den vigtigste naturlige kilde til ultraviolet stråling på Jorden er Solen. Forholdet mellem intensiteten af UV-A og UV-B stråling, den samlede mængde UV-stråler, der når jordens overflade, afhænger af forskellige faktorer.
Kunstige kilder til ultraviolet stråling er forskellige. Kunstige kilder til ultraviolet stråling er i dag meget brugt i medicin, forebyggende, sanitære og hygiejniske institutioner, landbrug mv. der gives væsentligt større muligheder end ved brug af naturlig ultraviolet stråling.