Egenskaber og anvendelser af strålerne i det optiske spektrum

Efter generationsprincipperne elektromagnetisk stråling inddeles i følgende typer: gammastråling, røntgen, synkrotron, radio og optisk stråling.

Hele rækken af ​​optisk stråling er opdelt i tre områder: ultraviolet (UV), synlig og infrarød (IR). Området for ultraviolet stråling er til gengæld opdelt i UV-A (315-400 nm), UV-B (280-315) og UV-C (100-280 nm). Ultraviolet gammastråling i området med bølgelængder mindre end 180 nm omtales ofte som et vakuum, fordi luften i denne region af spektret er uigennemsigtig. Stråling, der kan forårsage en visuel fornemmelse, kaldes synlig. Synlig stråling er et snævert spektralområde (380-760 nm) af optisk stråling, svarende til det menneskelige øjes følsomhedsområde.

Den stråling, der direkte kan forårsage synsfornemmelse, er synlig. Grænserne for området for synlig stråling accepteres betinget som følger: den nederste 380 - 400 nm, den øverste 760 - 780 nm.

Emission fra dette område bruges til at skabe det krævede belysningsniveau i industrielle, administrative og private lokaler.Det nødvendige niveau bestemmes af sigtbarhedsforholdene. I dette tilfælde er energiaspektet af bestrålingsprocessen mindre vigtigt.

Men for eksempel i den samme landbrugsproduktion bruges lys ikke kun som et middel til belysning. Ved kunstig bestråling af planter, for eksempel i drivhuse, er den synlige stråling fra bestrålingsanlæggene den eneste energikilde, der lagres i planten i fotosynteseprocessen og derefter bruges af mennesker og dyr. Her er bestråling en energisk proces.

Effekten af ​​synlig stråling på dyr og fugle er endnu ikke undersøgt tilstrækkeligt, men det er blevet fastslået, at dens effekt på produktiviteten afhænger ikke kun af belysningsniveauet, men også af længden af ​​lysperioden pr. dag, vekslen mellem lyse og mørke perioder osv.

Infrarød stråling i spektret dækker området fra 760 nm til 1 mm og er opdelt i IR-A (760-1400 nm), IR-B (1400-3000 nm) og IR-C (3000-106 nm).

I øjeblikket er infrarød stråling meget brugt til opvarmning af bygninger og konstruktioner, hvorfor det ofte kaldes termisk stråling. Det bruges også til tørring af maling. I landbruget er infrarød stråling også meget brugt til tørring af grøntsager og frugter, opvarmning af unge dyr.

Der er specielle enheder til nattesyn - termiske kameraer. I disse enheder omdannes den infrarøde stråling fra ethvert objekt til synlig stråling. Det infrarøde billede viser et billede af fordelingen af ​​temperaturfelterne.

Området for infrarød stråling starter fra den øvre grænse for synligt lys (780 nm) og ender konventionelt ved en bølgelængde på 1 mm. Infrarøde stråler er usynlige, hvilket betyder, at de ikke kan forårsage visuelle fornemmelser.

Den vigtigste egenskab ved infrarøde stråler er termisk virkning: når infrarøde stråler absorberes, varmes kroppen op. Derfor bruges de hovedsageligt til opvarmning af forskellige genstande og materialer og til tørring.

Når man bestråler planter, skal man huske på, at et overskud af infrarøde stråler kan føre til overophedning og død af planter.

Bestråling af dyr med infrarøde stråler forbedrer deres generelle udvikling, stofskifte, blodcirkulation, reducerer modtageligheden for sygdomme osv. De mest effektive stråler i IR-A-zonen. De har den bedste gennemtrængende evne i kropsvæv. Et overskud af infrarøde stråler fører til overophedning og død af cellerne i levende væv (ved temperaturer over 43,5 ° C). Denne omstændighed bruges for eksempel til desinficering af korn. Under bestråling opvarmes staldens skadedyr meget stærkere end kornet og dør.

For flere detaljer se her: Bestrålere og installationer til infrarød opvarmning af dyr

Ultraviolet stråling dækker bølgelængdeområdet fra 400 til 1 nm. I intervallet mellem 100 og 400 nm skelnes der mellem tre zoner: UV -A (315 - 400 nm), UV -B (280 - 315 nm), UV -C (100 - 280 nm). Bjælkerne i disse områder har forskellige egenskaber og finder derfor forskellige anvendelser. Ultraviolet stråling er også usynlig, men farlig for øjnene. Ultraviolet stråling med en bølgelængde kortere end 295 nm har en undertrykkende effekt på planter, derfor skal den udelukkes fra den generelle strøm af kilden, når den er kunstigt bestrålet.

UV-A-stråling kan ved bestråling få visse stoffer til at gløde. Denne glød kaldes fotoluminescens eller blot luminescens.

Luminescens kaldes den spontane glød af kroppe med en varighed, der overstiger perioden med lysoscillationer og ophidset på bekostning af enhver form for energi, undtagen varme. Faste stoffer, væsker og gasser kan lyse op. Med forskellige excitationsmetoder og afhængigt af kroppens samlede tilstand kan de under luminescens gennemgå forskellige processer.

Strålerne i denne zone bruges til luminescensanalyse af den kemiske sammensætning af visse stoffer, evaluering af produkternes biologiske tilstand (spiring og beskadigelse af kornet, graden af ​​råd af kartofler osv.) og i andre tilfælde, når en stof kan lyse med et synligt lys i en strøm af ultraviolette stråler.

Stråling fra UV-B-zonen har en stærk biologisk effekt på dyr. Under bestråling omdannes provitamin D til D-vitamin, hvilket letter kroppens optagelse af fosfor-calciumforbindelser. Styrken af ​​skelettets knogler afhænger af graden af ​​absorption af calcium, hvorfor UV-B-stråling bruges som anti-rakitis-middel til unge dyr og fugle.

Den samme del af spektret har evnen til at have den største erytemeffekt, det vil sige, at den kan forårsage langvarig rødme af huden (erytem). Erytem er en konsekvens af udvidelsen af ​​blodkar, hvilket fører til andre gunstige reaktioner i kroppen.

Ultraviolet stråling af UV-C-zonen er i stand til at dræbe bakterier, det vil sige, den har en bakteriedræbende effekt og bruges til at desinficere vand, beholdere, luft osv.