Elektromagnetilise kiirguse tüübid
Elektromagnetkiirgus (elektromagnetlained) — ruumis levivate elektri- ja magnetväljade häirimine.
Elektromagnetilise kiirguse vahemikud
1 Raadiolained
2. Infrapuna (termiline)
3. Nähtav kiirgus (optiline)
4. Ultraviolettkiirgus
5. Kõva kiirgus
Elektromagnetkiirguse peamisteks omadusteks peetakse sagedust ja lainepikkust. Lainepikkus sõltub kiirguse levimiskiirusest. Elektromagnetilise kiirguse levimiskiirus vaakumis on võrdne valguse kiirusega, muus keskkonnas on see kiirus väiksem.
Elektromagnetlainete omadused võnketeooria ja elektrodünaamika kontseptsioonide seisukohalt on kolme üksteisega risti asetseva vektori olemasolu: vektorlaine, elektrivälja tugevuse vektor E ja magnetvälja vektor H.
Elektromagnetilise kiirguse spekter
Elektromagnetlained - need on ristlained (nihkelained), mille puhul elektri- ja magnetvälja vektorid võnguvad lainete levimissuunaga risti, kuid erinevad oluliselt veepinnal olevatest lainetest ja helist selle poolest, et neid saab edastada allikast vastuvõtja, sealhulgas vaakumi kaudu.
Kõigile kiirgusliikidele on ühine nende levimiskiirus vaakumis, mis võrdub 300 000 000 meetriga sekundis.
Elektromagnetkiirgust iseloomustab võnkesagedus, mis näitab täielike võnketsüklite arvu sekundis või lainepikkuses, s.o. kaugus, mida kiirgus levib ühe võnke ajal (ühe võnkeperioodi jooksul).
Võnkesagedus (f), lainepikkus (λ) ja kiirguse leviku kiirus (c) on omavahel seotud seosega: c = f λ.
Elektromagnetkiirgus jaguneb tavaliselt sagedusvahemikeks... Vahemikud ei teki teravaid üleminekuid, need mõnikord kattuvad ja nendevahelised piirid on suvalised. Kuna kiirguse levimiskiirus on konstantne, on selle võnkumiste sagedus rangelt seotud lainepikkusega vaakumis.
Ultralühikesed raadiolained jagunevad tavaliselt meetriteks, detsimeetriteks, sentimeetriteks, millimeetriteks ja submillimeetriteks või mikromeetriteks. Laineid pikkusega λ alla 1 m (sagedus üle 300 MHz) nimetatakse ka mikrolaineteks või mikrolaineteks.
Infrapunakiirgus – elektromagnetkiirgus, mis hõivab spektripiirkonna nähtava valguse punase otsa (lainepikkusega 0,74 mikronit) ja mikrolainekiirguse (1-2 mm) vahel.
Infrapunakiirgus hõivab suurima osa optilisest spektrist.Infrapunakiirgust nimetatakse ka "termiliseks" kiirguseks, sest kõik kehad, nii tahked kui vedelad, mis on kuumutatud teatud temperatuurini, kiirgavad infrapunaspektris energiat. Sel juhul sõltuvad keha poolt kiiratavad lainepikkused küttetemperatuurist: mida kõrgem on temperatuur, seda lühem on lainepikkus ja suurem emissiooni intensiivsus. Absoluutse musta keha emissioonispekter suhteliselt madalatel (kuni paar tuhat kelvinit) temperatuuridel asub peamiselt selles vahemikus.
Nähtav valgus on kombinatsioon seitsmest põhivärvist: punane, oranž, kollane, roheline, tsüaan, sinine ja violetne. Kuid ei infrapuna ega ultraviolett pole inimsilmale nähtav.
Nähtav, infrapuna- ja ultraviolettkiirgus moodustavad nn optilise spektri selle sõna kõige laiemas tähenduses. Tuntuim optilise kiirguse allikas on Päike. Selle pind (fotosfäär) kuumutatakse temperatuurini 6000 kraadi ja helendab erekollase valgusega. Seda osa elektromagnetilise kiirguse spektrist tajuvad meie meeled otse.
Optilise vahemiku kiirgus tekib kehade kuumutamisel (infrapunakiirgust nimetatakse ka termiliseks) aatomite ja molekulide termilise liikumise tõttu. Mida rohkem keha kuumeneb, seda suurem on selle kiirguse sagedus. Mõningase kuumutamisega hakkab keha nähtavas vahemikus helendama (hõõguv), esmalt punane, siis kollane jne. Seevastu optilise spektri kiirgus avaldab kehadele termilist mõju.
Looduses kohtame kõige sagedamini kehasid, mis kiirgavad erineva pikkusega tahetest koosnevat keerukat spektraalset kompositsiooni valgust.Seetõttu mõjutab nähtava kiirguse energia silma valgustundlikke elemente ja põhjustab teistsuguse tunde. See on tingitud silma erinevast tundlikkusest. erineva lainepikkusega kiirgustele.
Kiirgusvoo spektri nähtav osa
Lisaks soojuskiirgusele võivad optilise kiirguse allikateks ja vastuvõtjateks olla keemilised ja bioloogilised reaktsioonid. Üks kuulsamaid keemilisi reaktsioone, mis on optilise kiirguse vastuvõtja, kasutatakse fotograafias.
Kõvad kiired... Röntgen- ja gammakiirguse piirkondade piire saab määrata vaid väga tinglikult. Üldiseks orienteerumiseks võib eeldada, et röntgenkvantide energia jääb vahemikku 20 eV — 0,1 MeV ja gamma kvantide energia on üle 0,1 MeV.
Ultraviolettkiirgus (ultraviolett, UV, UV) — elektromagnetiline kiirgus, mis asub nähtava ja röntgenkiirguse vahel (380–10 nm, 7,9 × 1014–3 × 1016 Hz). Vahemik jaguneb tinglikult lähi- (380-200 nm) ja kaug- ehk vaakum- (200-10 nm) ultraviolettkiirguseks, viimane on saanud sellise nime, kuna neeldub intensiivselt atmosfääris ja seda uuritakse ainult vaakumseadmetega.
Pikalaineline ultraviolettkiirgus on suhteliselt madala fotobioloogilise aktiivsusega, kuid see võib põhjustada inimese naha pigmentatsiooni, avaldab positiivset mõju organismile. Selle alamvahemiku kiirgus on võimeline panema mõnede ainete hõõguma, mistõttu kasutatakse seda toodete keemilise koostise luminestsentsanalüüsiks.
Kesklaine ultraviolettkiirgus mõjub elusorganismidele toniseerivalt ja ravivalt.See on võimeline tekitama erüteemi ja päikesepõletust, muutes kasvuks ja arenguks vajaliku D-vitamiini loomade organismis imenduvaks vormiks ning sellel on võimas rahhiidivastane toime. Selle alavahemiku kiirgus on enamikule taimedele kahjulik.
Lühilaine ultraviolettravi Sellel on bakteritsiidne toime, mistõttu kasutatakse seda laialdaselt vee ja õhu desinfitseerimiseks, erinevate seadmete ja anumate desinfitseerimiseks ja steriliseerimiseks.
Peamine looduslik ultraviolettkiirguse allikas Maal on Päike. UV-A ja UV-B kiirguse intensiivsuse suhe, Maa pinnale jõudvate UV-kiirte koguhulk sõltub erinevatest teguritest.
Ultraviolettkiirguse kunstlikud allikad on mitmekesised. Ultraviolettkiirguse kunstlikke allikaid kasutatakse tänapäeval laialdaselt meditsiinis, ennetus-, sanitaar- ja hügieeniasutustes, põllumajanduses jne. antakse oluliselt suuremad võimalused kui loodusliku ultraviolettkiirguse kasutamisel.