Ano ang radiation sa pisika? Kahulugan, mga tampok, aplikasyon ng radiation sa pisika. Ano ang thermal radiation sa pisika. Radiation

Ang mga katotohanan ng ating panahon ay tulad na ang mga bagong kadahilanan ay lalong sumasalakay sa natural na tirahan ng mga tao. Isa na rito ang iba't ibang uri ng electromagnetic radiation.

Ang natural na electromagnetic na background ay palaging sinasamahan ng mga tao. Ngunit ang artipisyal na bahagi nito ay patuloy na ina-update sa mga bagong mapagkukunan. Ang mga parameter ng bawat isa sa kanila ay naiiba sa kapangyarihan at likas na katangian ng radiation, haba ng daluyong, pati na rin ang antas ng epekto sa kalusugan. Anong uri ng radiation ang pinaka-mapanganib para sa mga tao?

Paano nakakaapekto ang electromagnetic radiation sa isang tao

Ang electromagnetic radiation ay kumakalat sa hangin sa anyo ng mga electromagnetic wave, na isang kumbinasyon ng mga electric at magnetic field na nagbabago ayon sa isang tiyak na batas. Depende sa dalas, ito ay may kondisyon na nahahati sa mga hanay.

Ang mga proseso ng paglilipat ng impormasyon sa loob ng ating katawan ay likas na electromagnetic. yung mga dumating electromagnetic waves ipasok ang maling impormasyon sa natural na mekanismong ito, na nagiging sanhi ng mga unang hindi malusog na estado, at pagkatapos mga pagbabago sa pathological ayon sa prinsipyo "kung saan manipis doon ito masira." Ang isa ay may hypertension, ang isa ay may arrhythmia, ang pangatlo ay may hormonal imbalance at iba pa.

Ang mekanismo ng pagkilos ng radiation sa mga organo at tisyu

Ano ang mekanismo ng pagkilos ng radiation sa mga organo at tisyu ng tao? Sa mga frequency na mas mababa sa 10 Hz, ang katawan ng tao ay kumikilos tulad ng isang konduktor. Partikular na sensitibo sa mga alon ng pagpapadaloy sistema ng nerbiyos. Sa isang bahagyang pagtaas sa temperatura ng tissue, ang mekanismo ng paglipat ng init na gumagana sa katawan ay medyo nakakaya.

Ang mga high frequency electromagnetic field ay isa pang bagay. Ang kanilang biological na epekto ay ipinahayag sa isang kapansin-pansing pagtaas sa temperatura ng mga irradiated tissues, na nagiging sanhi ng mababalik at hindi maibabalik na mga pagbabago sa organismo.

Ang isang tao na nakatanggap ng microwave radiation dose na higit sa 50 microroentgens kada oras ay maaaring makaranas ng mga karamdaman sa antas ng cellular:

patay na mga bata;
mga kaguluhan sa aktibidad ng iba't ibang mga sistema ng katawan;
talamak at malalang sakit.

Aling uri ng radiation ang may pinakamataas na lakas ng pagtagos?

Anong hanay ng electromagnetic radiation ang pinakamapanganib? Hindi ganoon kadali ang lahat. Ang proseso ng radiation at pagsipsip ng enerhiya ay nangyayari sa anyo ng ilang mga bahagi - quanta. Kung mas maikli ang wavelength, mas maraming enerhiya ang mayroon ang quanta nito at mas maraming problema ang magagawa nito kapag ito ay pumasok sa katawan ng tao.

Ang pinaka-"energetic" na quanta ay nasa hard X-ray at gamma radiation. Ang lahat ng kalokohan ng short-wave radiation ay hindi natin nararamdaman ang radiation mismo, ngunit nararamdaman lamang ang mga kahihinatnan ng kanilang mga nakakapinsalang epekto, na higit na nakasalalay sa lalim ng kanilang pagtagos sa mga tisyu at organo ng tao.

Anong uri ng radiation ang may pinakamataas na lakas ng pagtagos? Siyempre, ito ay radiation na may pinakamababang wavelength, iyon ay:

x-ray;

Ito ay ang quanta ng mga radiation na ito na may pinakamalaking lakas ng pagtagos at ang pinaka-mapanganib na bagay ay ang pag-ionize ng mga atomo. Bilang resulta, may posibilidad ng namamana na mutasyon, kahit na sa mababang dosis ng radiation.

Sa pagsasalita ng x-ray, solong dosis sa mga medikal na pagsusuri napakaliit, at karamihan pinahihintulutang dosis na naipon sa buong buhay ay hindi dapat lumampas sa 32 Roentgens. Aabutin ito ng daan-daang x-ray isinagawa sa maikling pagitan ng oras.

Ano ang maaaring pagmulan ng gamma radiation? Bilang isang patakaran, ito ay nangyayari sa panahon ng pagkabulok ng mga radioactive na elemento.

Ang mahirap na bahagi ng ultraviolet ay hindi lamang maaaring mag-ionize ng mga molekula, ngunit maging sanhi din ng napakaseryosong pinsala sa retina. At, sa pangkalahatan, ang mata ng tao ay pinaka-sensitibo sa mga wavelength na tumutugma sa isang mapusyaw na berdeng kulay. Tumutugma sila sa mga alon na 555–565 nm. Sa takipsilim, ang sensitivity ng paningin ay lumilipat patungo sa mas maikli - asul na alon na 500 nm. Ito ay dahil sa malaking bilang ng mga photoreceptor na nakikita ang mga wavelength na ito.

Ngunit ang pinaka-seryosong pinsala sa mga organo ng paningin ay sanhi ng laser radiation sa nakikitang hanay.

Paano bawasan ang panganib ng labis na radiation sa apartment

Gayunpaman, anong uri ng radiation ang pinaka-mapanganib para sa mga tao?

Walang duda na ang gamma radiation ay napaka "hindi palakaibigan" sa katawan ng tao. Ngunit kahit na ang mas mababang dalas ng mga electromagnetic wave ay maaaring magdulot ng pinsala sa kalusugan. Ang isang emergency o nakaplanong pagkawala ng kuryente ay nakakagambala sa ating pang-araw-araw na buhay at nakagawiang trabaho. Ang lahat ng mga elektronikong "pagpupuno" ng aming mga apartment ay nagiging walang silbi, at kami, na nawalan ng Internet, mga komunikasyon sa cellular, telebisyon, ay nahiwalay sa mundo.

Ang buong arsenal ng mga de-koryenteng kagamitan sa sambahayan, sa isang antas o iba pa, ay isang pinagmumulan ng electromagnetic radiation, na binabawasan ang kaligtasan sa sakit at pinipigilan ang paggana ng endocrine system.

Ang isang koneksyon ay itinatag sa pagitan ng liblib ng lugar ng paninirahan ng isang tao mula sa mataas na boltahe na mga linya ng paghahatid at ang paglitaw ng mga malignant na tumor. kabilang ang childhood leukemia. Ang mga malungkot na katotohanang ito ay maaaring ipagpatuloy nang walang katapusan. Mas mahalaga na bumuo ng ilang mga kasanayan sa kanilang operasyon:

kapag gumagamit ng karamihan sa mga de-koryenteng kasangkapan sa bahay, subukang panatilihin ang layo na 1 hanggang 1.5 metro;
ilagay ang mga ito sa iba't ibang parte mga apartment;
tandaan na ang isang electric razor, isang hindi nakakapinsalang blender, isang hair dryer, isang electric Sipilyo ng ngipin- lumikha ng isang sapat na malakas na electromagnetic field, mapanganib dahil sa kalapitan nito sa ulo.

Paano suriin ang antas ng electromagnetic smog sa apartment

Para sa mga layuning ito, mainam na magkaroon ng isang espesyal na dosimeter.

Para sa hanay ng dalas ng radyo, mayroong ligtas na dosis ng radiation. Para sa Russia, ito ay tinukoy bilang density ng flux ng enerhiya at sinusukat sa W/m² o µW/cm².

Para sa mga frequency mula 3 Hz hanggang 300 kHz, ang dosis ng radiation ay hindi dapat lumampas sa 25 W/m².
Para sa mga frequency mula 300 MHz hanggang 30 GHz 10 - 100 µW/cm².

Sa iba't ibang mga bansa, ang mga pamantayan para sa pagtatasa ng panganib ng radiation, pati na rin ang mga ginagamit para sa kanilang quantification maaaring magkaiba ang mga halaga.

Sa kawalan ng isang dosimeter, mayroong isang medyo simple at epektibong paraan upang suriin ang antas ng electromagnetic radiation mula sa iyong mga electrical appliances sa bahay.

I-on ang lahat ng electrical appliances. Lapitan ang bawat isa sa kanila gamit ang gumaganang radyo.
Ang antas ng interference na nangyayari dito (crack, squeak, noise) ay magsasabi sa iyo kung alin sa mga device ang pinagmumulan ng mas malakas na electromagnetic radiation.
Ulitin ang pagmamanipula na ito malapit sa mga dingding. Ang antas ng interference dito ay magsasaad din ng mga lugar na pinaka-polluted ng electromagnetic smog.

Siguro makatuwiran na muling ayusin ang mga kasangkapan? Sa modernong mundo, ang ating katawan ay nalantad na sa labis na pagkalason, kaya ang anumang pagkilos upang maprotektahan laban sa electromagnetic radiation ay isang hindi mapag-aalinlanganang plus sa kaban ng iyong kalusugan.

Ngayon ay pag-uusapan natin kung ano ang radiation sa pisika. Pag-usapan natin ang likas na katangian ng mga electronic transition at ipakita ang electromagnetic scale.

Diyos at atom

Ang istraktura ng bagay ay naging paksa ng interes ng mga siyentipiko higit sa dalawang libong taon na ang nakalilipas. Ang mga sinaunang pilosopong Griyego ay nagtaka kung paano naiiba ang hangin sa apoy, at lupa sa tubig, kung bakit puti ang marmol at itim ang karbon. Lumikha sila ng mga kumplikadong sistema ng magkakaugnay na mga bahagi, pinabulaanan o sinuportahan ang isa't isa. At ang pinaka-hindi maintindihan na mga phenomena, halimbawa, isang strike ng kidlat o pagsikat ng araw, ay maiugnay sa pagkilos ng mga diyos.

Minsan, matapos pagmasdan ang mga hakbang ng templo sa loob ng maraming taon, napansin ng isang siyentipiko: ang bawat paa na nakatayo sa isang bato ay nag-aalis ng isang maliit na butil ng bagay. Sa paglipas ng panahon, nagbago ang hugis ng marmol, lumubog sa gitna. Ang pangalan ng siyentipikong ito ay Leucippus, at tinawag niyang mga atomo ang pinakamaliit na particle, hindi mahahati. Mula dito nagsimula ang landas sa pag-aaral kung ano ang radiation sa pisika.

Pasko ng Pagkabuhay at liwanag

Pagkatapos ay dumating ang madilim na panahon, ang agham ay inabandona. Ang lahat ng nagtangkang pag-aralan ang mga puwersa ng kalikasan ay binansagang mga mangkukulam at mangkukulam. Ngunit, kakaiba, ang relihiyon ang nagbigay ng lakas karagdagang pag-unlad Mga agham. Ang pag-aaral kung ano ang radiation sa pisika ay nagsimula sa astronomy.

Ang oras para sa pagdiriwang ng Pasko ng Pagkabuhay ay kinakalkula sa mga araw na iyon nang iba sa bawat oras. Ang kumplikadong sistema ng mga ugnayan sa pagitan ng vernal equinox, ang 26-araw na lunar cycle, at ang 7-araw na linggo ay humadlang sa pagsasama-sama ng mga talahanayan ng petsa para sa pagdiriwang ng Pasko ng Pagkabuhay nang higit sa dalawang taon. Ngunit ang simbahan ay kailangang magplano nang maaga. Samakatuwid, iniutos ni Pope Leo X ang pagsasama-sama ng mas tumpak na mga talahanayan. Nangangailangan ito ng maingat na pagmamasid sa mga galaw ng buwan, mga bituin, at araw. At sa huli, naunawaan ni Nicolaus Copernicus: ang Earth ay hindi patag at hindi ang sentro ng uniberso. Ang planeta ay isang bola na umiikot sa araw. Ang Buwan ay isang globo na umiikot sa Earth. Siyempre, maaaring itanong ng isa: "Ano ang kinalaman ng lahat ng ito sa kung ano ang radiation sa pisika?" Buksan natin ito ngayon.

Oval at sinag

Nang maglaon, idinagdag ni Kepler sa sistema ng Copernican, na itinatag na ang mga planeta ay gumagalaw sa mga hugis-itlog na orbit, at ang paggalaw na ito ay hindi pantay. Ngunit iyon ang unang hakbang na nagtanim sa sangkatauhan ng interes sa astronomiya. At doon ay hindi malayo sa mga tanong: "Ano ang isang bituin?", "Bakit nakikita ng mga tao ang mga sinag nito?" at "Paano naiiba ang isang luminary sa iba?". Ngunit kailangan mo munang lumipat mula sa malalaking bagay hanggang sa pinakamaliliit. At pagkatapos ay dumating tayo sa radiation, isang konsepto sa pisika.

Atom at pasas

Sa pagtatapos ng ikalabinsiyam na siglo, sapat na kaalaman ang naipon tungkol sa pinakamaliit na yunit ng kemikal ng bagay - mga atomo. Kilala ang mga ito na neutral sa kuryente, ngunit naglalaman ng parehong positibo at negatibong sisingilin na mga elemento.

Maraming mga pagpapalagay ang iniharap: pareho na ang mga positibong singil ay ibinahagi sa isang negatibong larangan, tulad ng mga pasas sa isang tinapay, at ang isang atom ay isang patak ng mga likidong bahagi na may heterogenous charge. Ngunit nilinaw ng karanasan ni Rutherford ang lahat. Pinatunayan niya na sa gitna ng atom mayroong isang positibong mabigat na nucleus, at ang mga magaan na negatibong electron ay matatagpuan sa paligid nito. At ang pagsasaayos ng mga shell para sa bawat atom ay iba. Ito ay kung saan ang mga tampok ng radiation sa physics ng electronic transition ay namamalagi.

Bohr at orbit

Nang malaman ng mga siyentipiko na ang mga light negatibong bahagi ng atom ay mga electron, isa pang tanong ang lumitaw - bakit hindi sila nahuhulog sa nucleus. Pagkatapos ng lahat, ayon sa teorya ni Maxwell, ang anumang gumagalaw na singil ay nagliliwanag, samakatuwid, ay nawawalan ng enerhiya. Ngunit ang mga atomo ay umiral nang kasingtagal ng sansinukob, at hindi magwawasak. Sumagip si Bor. Ipinalagay niya na ang mga electron ay nasa ilang nakatigil na mga orbit sa paligid ng atomic nucleus, at maaari lamang sa kanila. Ang paglipat ng isang elektron sa pagitan ng mga orbit ay isinasagawa ng isang haltak na may pagsipsip o paglabas ng enerhiya. Ang enerhiya na ito ay maaaring, halimbawa, isang dami ng liwanag. Sa katunayan, binalangkas na natin ngayon ang kahulugan ng radiation sa elementarya na pisika ng particle.

Hydrogen at photography

Sa una, ang teknolohiya ng photography ay naimbento bilang isang komersyal na proyekto. Nais ng mga tao na manatili sa loob ng maraming siglo, ngunit hindi lahat ay kayang mag-order ng isang larawan mula sa artist. At ang mga larawan ay mura at hindi nangangailangan ng ganoong kalaking puhunan. Pagkatapos ang sining ng salamin at pilak na nitrate ay naglalagay ng sarili sa serbisyo ng agham militar. At pagkatapos ay nagsimulang samantalahin ng agham ang mga materyal na sensitibo sa liwanag.

Una sa lahat, nagsimulang kunan ng larawan ang spectra. Matagal nang alam na ang mainit na hydrogen ay naglalabas ng mga tiyak na linya. Ang distansya sa pagitan nila ay sumunod sa isang tiyak na batas. Ngunit ang spectrum ng helium ay mas kumplikado: naglalaman ito ng parehong hanay ng mga linya tulad ng hydrogen, at isa pa. Ang ikalawang serye ay hindi na sumunod sa batas na hinango para sa unang serye. Dito nagligtas ang teorya ni Bohr.

Ito ay lumabas na mayroon lamang isang electron sa hydrogen atom, at maaari itong lumipat mula sa lahat ng mas mataas na excited na mga orbit patungo sa isang mas mababang isa. Ito ang unang serye ng mga linya. Ang mas mabibigat na atomo ay mas kumplikado.

Lens, grating, spectrum

Kaya ang simula ng paggamit ng radiation sa pisika. Ang spectral analysis ay isa sa pinakamakapangyarihan at maaasahang pamamaraan para sa pagtukoy ng komposisyon, dami at istraktura ng isang sangkap.

Sasabihin sa iyo ng electronic emission spectrum kung ano ang nilalaman ng bagay at kung ano ang porsyento ng isa o ibang bahagi. Ang pamamaraang ito ay ginagamit ng ganap na lahat ng larangan ng agham: mula sa biology at medisina hanggang sa quantum physics.
Ang spectrum ng pagsipsip ay magsasabi kung aling mga ion at sa anong mga posisyon ang naroroon sa sala-sala ng isang solid.
Ipapakita ng rotational spectrum kung gaano kalayo ang mga molekula sa loob ng atom, gaano karami at anong uri ng mga bono ang mayroon ang bawat elemento.

At ang mga saklaw ng aplikasyon ng electromagnetic radiation ay hindi mabibilang:

sinasaliksik ng mga radio wave ang istruktura ng napakalayo na mga bagay at ang loob ng mga planeta;
ang thermal radiation ay magsasabi tungkol sa enerhiya ng mga proseso;
Sasabihin sa iyo ng nakikitang liwanag kung saang direksyon naroroon ang pinakamaliwanag na mga bituin;
ang mga sinag ng ultraviolet ay magpapalinaw na ang mga pakikipag-ugnayan ng mataas na enerhiya ay nagaganap;
Ang X-ray spectrum mismo ay nagpapahintulot sa mga tao na pag-aralan ang istruktura ng bagay (kabilang ang katawan ng tao), at ang pagkakaroon ng mga sinag na ito sa mga bagay sa kalawakan ay mag-aabiso sa mga siyentipiko na ang focus ng teleskopyo ay isang neutron star, isang supernova o isang black hole.

Itim na katawan

Ngunit mayroong isang espesyal na seksyon na nag-aaral kung ano ang thermal radiation sa pisika. Hindi tulad ng atomic, ang thermal emission ng liwanag ay may tuluy-tuloy na spectrum. At ang pinakamagandang modelong object para sa mga kalkulasyon ay isang ganap na itim na katawan. Ito ay isang bagay na "nahuhuli" ang lahat ng ilaw na bumabagsak dito, ngunit hindi ito ibinabalik. Kakatwa, ang isang itim na katawan ay nagliliwanag, at ang maximum na haba ng daluyong ay depende sa temperatura ng modelo. Sa klasikal na pisika, ang thermal radiation ay nakabuo ng isang kabalintunaan. Lumalabas na ang anumang pinainit na bagay ay kailangang mag-radiate ng higit pa at mas maraming enerhiya, hanggang sa hanay ng ultraviolet ang enerhiya nito ay hindi sisira sa uniberso.

Nalutas ni Max Planck ang kabalintunaan. Ipinakilala niya ang isang bagong dami, ang quantum, sa formula ng radiation. nang hindi ginagawa itong espesyal pisikal na kahulugan, binuksan niya ang buong mundo. Ngayon ang quantization ng mga dami ay ang batayan modernong agham. Naunawaan ng mga siyentipiko na ang mga patlang at phenomena ay binubuo ng hindi mahahati na mga elemento, quanta. Ito ay humantong sa mas malalim na pag-aaral ng bagay. Halimbawa, modernong mundo nabibilang sa semiconductor. Noong nakaraan, ang lahat ay simple: ang metal ay nagsasagawa ng kasalukuyang, ang natitirang mga sangkap ay dielectrics. At ang mga sangkap tulad ng silicon at germanium (mga semiconductor lamang) ay kumikilos nang hindi maintindihan na may kinalaman sa kuryente. Upang matutunan kung paano kontrolin ang kanilang mga pag-aari, kinakailangan na lumikha ng isang buong teorya at kalkulahin ang lahat ng mga posibilidad ng p-n junctions.

RADIATION electromagnetic,

1) sa klasikal na electrodynamics - ang proseso ng pagbuo ng isang libreng electromagnetic field na nangyayari sa panahon ng pakikipag-ugnayan ng mga electrically charged na particle (o ang kanilang mga system); sa quantum theory - ang proseso ng pagsilang (emission) ng mga photon kapag nagbabago ang estado ng isang quantum system;

2) libreng electromagnetic field - electromagnetic waves.

Ang mga pundasyon ng klasikal na teorya ng radiation - electrodynamics - ay inilatag sa unang kalahati ng ika-19 na siglo sa mga gawa nina M. Faraday at J.K. Maxwell, na bumuo ng mga ideya ni Faraday, na nagbibigay sa mga batas ng radiation ng isang mahigpit na anyo ng matematika. Sinundan ito mula sa mga equation ni Maxwell na ang mga electromagnetic wave sa vacuum sa anumang frame of reference ay kumakalat sa parehong bilis - sa bilis ng liwanag c = 3·10 8 m/s. Maraming ipinaliwanag ang teorya ni Maxwell pisikal na phenomena, pinagsamang optical, electrical at magnetic phenomena, ay naging batayan ng electrical at radio engineering, ngunit ang isang bilang ng mga phenomena (halimbawa, ang spectra ng mga atomo at molekula) ay maipaliwanag lamang pagkatapos ng paglikha ng quantum theory ng radiation, ang mga pundasyon na kung saan ay inilatag ni M. Plath, A. Einstein, N. Bohr, P. Dirac at iba pa. Ang teorya ng radiation ay ganap na nabigyang-katwiran sa quantum electrodynamics, na natapos noong 1950s sa mga gawa ni R. F. Feynman, J. Schwinger , F. Dyson at iba pa.

Ang mga katangian ng proseso ng radiation at ang libreng electromagnetic field (radiation intensity, radiation spectrum, pamamahagi ng enerhiya sa loob nito, radiation energy flux density, atbp.) ay nakasalalay sa mga katangian ng radiating charged particle (o sistema ng mga particle) at ang mga kondisyon ng pakikipag-ugnayan nito sa elektrikal at / o mga magnetic field humahantong sa radiation. Kaya, kapag ang isang sisingilin na particle ay dumaan sa isang sangkap, bilang isang resulta ng pakikipag-ugnayan sa mga atomo ng sangkap, ang bilis ng particle ay nagbabago at naglalabas ito ng tinatawag na bremsstrahlung (tingnan sa ibaba). Ang libreng electromagnetic field, depende sa wavelength range λ, ay tinatawag na radio emission (tingnan ang Radio waves), infrared radiation, optical radiation, ultraviolet radiation, x-ray radiation, gamma radiation.

Ang electromagnetic field ng isang charged particle na pare-pareho at rectilinearly na gumagalaw sa vacuum sa mga distansyang malayo mula dito ay bale-wala, at masasabi natin na ang field na nasa loob nito ay gumagalaw kasama nito sa parehong bilis. Ang mga katangian ng naturang self-field ng isang sisingilin na particle ay nakasalalay sa magnitude at direksyon ng bilis nito at hindi nagbabago kung ito ay pare-pareho; hindi nag-radiate ang naturang particle. Kung ang bilis ng isang sisingilin na particle ay nagbago (halimbawa, sa isang banggaan sa isa pang particle), kung gayon ang sariling field bago at pagkatapos ng pagbabago sa bilis ay iba - kapag ang bilis ay nagbago, ang sariling field ay muling inaayos upang ang bahagi nito lumalabas at hindi na konektado sa sinisingil na particle - ito ay nagiging isang libreng field. Kaya, ang pagbuo ng mga electromagnetic wave ay nangyayari kapag ang bilis ng isang sisingilin na butil ay nagbabago; ang mga dahilan para sa pagbabago ng bilis ay iba-iba, alinsunod dito, mayroong Iba't ibang uri radiation (bremsstrahlung, magnetic bremsstrahlung, atbp.). Ang radiation ng isang sistema ng mga particle ay nakasalalay sa istraktura nito; maaari itong maging kahalintulad sa radiation ng butil, maging isang dipole radiation (dipole radiation) o isang multipole radiation (multipole radiation).

Sa panahon ng paglipol ng isang electron at isang positron (tingnan ang Annihilation at pares production), isang libreng electromagnetic field (photon) ay nabuo din. Ang enerhiya at momentum ng annihilating particle ay natipid, iyon ay, sila ay inilipat sa electromagnetic field. Nangangahulugan ito na ang radiation field ay palaging may enerhiya at momentum.

Ang mga electromagnetic wave na nabuo sa panahon ng proseso ng radiation ay bumubuo ng isang daloy ng enerhiya na umaalis sa pinagmulan, ang density nito ay S(r,t) (Poynting vector - ang enerhiya na dumadaloy sa bawat yunit ng oras sa pamamagitan ng isang unit surface na patayo sa daloy) sa oras t sa layo r mula sa radiating charged particle ay proporsyonal sa produkto ng vector lakas ng magnetic H(r,t) at electric E(r,t) field:

Ang kabuuang enerhiya na nawala sa W sa pamamagitan ng isang sisingilin na particle sa bawat yunit ng oras sa panahon ng radiation ay maaaring makuha sa pamamagitan ng pagkalkula ng energy flux sa pamamagitan ng isang globo na walang katapusang malaking radius r.

kung saan dΩ. - solidong elemento ng anggulo, n - unit vector sa direksyon ng pagpapalaganap ng radiation Ang self-field ng system ng mga singil sa malalayong distansya ay bumababa na may distansya na mas mabilis kaysa sa 1/r, at ang radiation field sa malalaking distansya mula sa pinagmulan ay bumababa bilang 1/r.

Emitter coherence. Ang density ng radiation flux na dumarating sa isang tiyak na punto sa espasyo mula sa dalawang magkatulad na mapagkukunan ay proporsyonal sa produkto ng vector ng mga kabuuan ng mga lakas ng kuryente E 1 (r, t) at E 2 (r, t) at magnetic H 1 ( r, t) at H 2 (r, t) na mga patlang ng mga electromagnetic wave mula sa mga mapagkukunan 1 at 2:

Ang resulta ng pagdaragdag ng dalawang sinusoidal plane wave ay depende sa mga phase kung saan sila dumating sa isang naibigay na punto. Kung ang mga phase ay pareho, ang mga patlang E at H ay doble, at ang enerhiya ng patlang sa isang naibigay na punto ay tataas ng 4 na beses kumpara sa enerhiya ng patlang mula sa isang pinagmumulan. Sa kaso kapag ang mga alon mula sa dalawang magkaibang pinagmumulan ay dumating sa detektor na may magkasalungat na yugto, ang mga cross product ng mga field at [E 2 (r, t) H 1 (r, t)] sa (3) ay maglalaho. Bilang resulta, dalawang beses na mas maraming enerhiya ang nagmumula sa dalawang emitter sa isang naibigay na punto kaysa sa isang emitter. Sa kaso ng N emitters, ang mga alon kung saan dumating sa isang naibigay na punto sa parehong mga yugto, ang enerhiya ay tataas ng N 2 beses. Ang ganitong mga emitters ay tinatawag na magkakaugnay. Kung ang mga yugto ng mga alon na dumarating sa detektor mula sa bawat emitter ay random, kung gayon ang mga patlang mula sa iba't ibang mga emitter ay bahagyang nakansela kapag idinagdag sa punto ng pagmamasid. Pagkatapos, mula sa N pinagmumulan, ang detektor ay magrerehistro ng enerhiya ng N beses na mas malaki kaysa mula sa isang pinagmulan. Ang ganitong mga mapagkukunan (at ang kanilang radiation) ay tinatawag na incoherent. Kabilang dito ang halos lahat ng mga kumbensyonal na pinagmumulan ng ilaw (apoy ng kandila, maliwanag na lampara, fluorescent lamp, atbp.); sa kanila, ang mga sandali ng oras ng paglabas ng bawat atom o molekula (at, nang naaayon, ang mga yugto kung saan ang mga alon ng kanilang radiation ay dumating sa isang tiyak na punto) ay random. Ang magkakaugnay na mapagkukunan ng radiation ay mga laser, kung saan ang mga kondisyon ay nilikha para sa sabay-sabay na pag-iilaw ng lahat ng mga atomo ng gumaganang sangkap.

Reaksyon ng radiation. Ang isang radiating charged particle ay nawawalan ng enerhiya, kaya na sa proseso ng radiation isang puwersa na kumikilos sa particle ay nalikha, na nagpapabagal sa bilis nito at tinatawag na radiation reaction force o ang radiative friction force. Sa nonrelativistic velocities ng charged particles, ang reaction force ng radiation ay palaging maliit, ngunit sa velocities na malapit sa bilis ng liwanag, ito ay may malaking papel. Kaya, sa magnetic field ng Earth, ang pagkalugi ng enerhiya dahil sa radiation ng high-energy cosmic ray electron ay napakalaki na ang mga electron ay hindi maabot ang ibabaw ng Earth. Ang mga cosmic ray particle na may parehong enerhiya at mas malaking masa ay may mas kaunting pagkawala ng enerhiya sa radiation kaysa sa mga electron, at umabot sila sa ibabaw ng Earth. Ito ay sumusunod mula dito na ang komposisyon ng mga cosmic ray na naitala sa ibabaw ng Earth at mula sa mga satellite ay maaaring magkakaiba.

Haba ng pagkakaugnay ng radiation. Ang mga proseso ng radyasyon sa nonrelativistic at ultrarelativistic velocities ng isang charged particle ay naiiba sa laki ng rehiyon ng espasyo kung saan nabuo ang radiation field. Sa non-relativistic case (kapag mababa ang velocity v ng particle), ang radiation field ay umaalis sa charge sa bilis ng liwanag at ang proseso ng radiation ay mabilis na nagtatapos, ang laki ng radiation formation region (coherence length) L ay marami. mas maliit kaysa sa radiation wavelength λ, L ~ λv / s. Kung ang bilis ng particle ay malapit sa bilis ng liwanag (sa relativistic na bilis), ang resultang radiation field at ang particle na lumikha nito ay gumagalaw. sa mahabang panahon malapit sa isa't isa at naghihiwalay, lumipad sa medyo malayong distansya. Ang pagbuo ng radiation field ay tumatagal ng mas matagal, at ang haba L ay mas malaki kaysa sa wavelength, L~λγ (kung saan ang γ= -1/2 ay ang Lorentz factor ng particle).

Bremsstrahlung nangyayari kapag ang isang sisingilin na particle ay nakakalat sa mga atomo ng bagay. Kung ang oras na Δt kung saan ang isang particle na may charge e sa panahon ng scattering ay nagbabago ng bilis nito mula v 1 hanggang v 2 ay mas mababa kaysa sa radiation formation time L/v, kung gayon ang pagbabago sa bilis ng isang charged particle ay maituturing na madalian. Pagkatapos ang pamamahagi ng enerhiya ng radiation sa mga anggulo at pabilog na frequency ω ay may anyo:

Ang pagpaparami ng expression na ito sa posibilidad ng pagbabago ng bilis ng butil sa panahon ng pagkalat mula v 1 hanggang v 2 at pagsasama ng resultang expression sa lahat ng v 2, maaari nating makuha ang pamamahagi ng enerhiya ng bremsstrahlung sa mga frequency at anggulo (independiyente sa dalas). Ang mas magaan na mga particle ay mas madaling mapalihis kapag nakikipag-ugnayan sa isang atom, kaya ang intensity ng bremsstrahlung ay inversely proportional sa square ng mass ng mabilis na particle. Ang Bremsstrahlung ang pangunahing dahilan ng pagkawala ng enerhiya ng mga relativistic na electron sa bagay kapag ang enerhiya ng elektron ay mas malaki kaysa sa ilang kritikal na enerhiya, na 83 MeV para sa hangin, 47 MeV para sa Al, at 59 MeV para sa Pb.

Magnetic bremsstrahlung nangyayari kapag ang isang sisingilin na particle ay gumagalaw sa isang magnetic field na yumuko sa tilapon ng paggalaw nito. Sa isang pare-pareho at pare-parehong magnetic field, ang trajectory ng isang sisingilin na particle na may mass m ay isang spiral, ibig sabihin, ito ay binubuo ng pare-parehong paggalaw sa direksyon ng field at pag-ikot sa paligid nito na may dalas na ω H = eH/γmс.

Ang periodicity ng paggalaw ng particle ay humahantong sa katotohanan na ang mga alon na ibinubuga nito ay may mga frequency na multiple ng ω H: ω = Mω H, kung saan N=1,2,3 ... . Ang radiation ng ultrarelativistic particle sa isang magnetic field ay tinatawag na synchrotron radiation. Mayroon itong malawak na saklaw mga frequency na may maximum sa ω ng pagkakasunud-sunod ng ω Н γ 3 at ang pangunahing bahagi ng emitted energy ay nasa frequency range ω » ω Н. Ang mga agwat sa pagitan ng mga katabing frequency sa kasong ito ay mas maliit kaysa sa frequency, kaya ang frequency Ang pamamahagi sa synchrotron radiation spectrum ay maaaring ituring na tuloy-tuloy. Sa hanay ng dalas ω » ω Н γ 3 ang intensity ng radiation ay tumataas nang may dalas bilang ω 2/3 , at sa hanay ng dalas ω » ω Н γ 3 ang intensity ng radiation ay bumababa nang malaki sa pagtaas ng dalas. Ang synchrotron radiation ay may maliit na angular divergence (sa pagkakasunud-sunod ng l/γ) at isang mataas na antas polariseysyon sa eroplano ng orbit ng particle. Ang magnetic bremsstrahlung sa nonrelativistic velocities ng charged particles ay tinatawag na cyclotron radiation, ang frequency nito ay ω = ω H.

Undulator radiation nangyayari kapag ang isang ultrarelativistic charged particle ay gumagalaw na may maliit na transverse periodic deviations, halimbawa, kapag lumilipad sa isang pana-panahong pagbabago ng electric field (tulad ng isang field ay nabuo, halimbawa, sa mga espesyal na aparato - undulators). Ang frequency ω ng undulator radiation ay nauugnay sa dalas ng transverse oscillations ω 0 ng particle sa pamamagitan ng kaugnayan

kung saan ang θ ay ang anggulo sa pagitan ng bilis ng particle v at ang direksyon ng pagpapalaganap ng undulator radiation. Ang isang analogue ng ganitong uri ng radiation ay radiation na nangyayari kapag ang mga sisingilin na particle ay na-channel sa iisang kristal, kapag ang isang particle na gumagalaw sa pagitan ng mga kalapit na kristal na graphic na eroplano ay nakakaranas ng mga transverse vibrations dahil sa pakikipag-ugnayan sa isang intracrystalline field.

Vavilov-Cherenkov radiation naobserbahan kapag ang isang naka-charge na particle ay gumagalaw nang pantay sa isang medium sa bilis na lumalampas sa bilis ng phase ng liwanag c/ε 1/2 sa medium (ε ay ang permittivity ng medium). Sa kasong ito, ang bahagi ng sariling field ng particle ay nahuhuli sa likod nito at bumubuo ng mga electromagnetic wave na nagpapalaganap sa isang anggulo sa direksyon ng paggalaw ng particle (tingnan ang Vavilov-Cherenkov radiation), na tinutukoy ng pagkakapantay-pantay cos θ = с/vε 1/2 . Para sa pagtuklas at pagpapaliwanag ng panibagong bagong uri ng radiation na ito, na natagpuan malawak na aplikasyon para sa pagsukat ng bilis ng mga sisingilin na particle, I. E. Tamm, I. M. Frank at P. A. Cherenkov ay iginawad sa Nobel Prize (1958).

radiation ng paglipat(Hula ni V. L. Ginzburg at I. M. Frank noong 1946) ay lumitaw sa panahon ng pare-parehong rectilinear na paggalaw ng isang sisingilin na particle sa kalawakan na may hindi magkakatulad na mga katangian ng dielectric. Kadalasan, ito ay nabubuo kapag ang isang particle ay tumatawid sa interface sa pagitan ng dalawang media na may magkaibang permitivity (ito ay madalas na ang radiation na ito ay itinuturing na transition radiation; tingnan ang Transition radiation). Ang self-field ng isang particle na gumagalaw sa isang pare-pareho ang bilis sa iba't ibang media ay naiiba, kaya na sa interface sa pagitan ng media, ang self-field ay muling inayos, na humahantong sa radiation. Ang radiation ng paglipat ay hindi nakasalalay sa masa ng isang mabilis na butil, ang intensity nito ay hindi nakasalalay sa bilis ng butil, ngunit sa enerhiya nito, na ginagawang posible na lumikha ng natatanging tumpak na pamamaraan pagpaparehistro ng mga particle ng ultrahigh energies.

Radiation ng diffraction lumitaw sa panahon ng pagpasa ng isang sisingilin na particle sa isang vacuum malapit sa ibabaw ng isang substance, kapag ang sariling field ng particle ay nagbabago dahil sa pakikipag-ugnayan nito sa mga inhomogeneities sa ibabaw. Matagumpay na ginagamit ang diffraction radiation upang pag-aralan ang mga katangian ng ibabaw ng bagay.

Radiation ng mga sistema ng mga sisingilin na particle.

Ang pinakasimpleng sistema na maaaring mag-radiate ay isang electric dipole na may variable na dipole moment - isang sistema ng dalawang magkasalungat na sisingilin oscillating particle. Kapag nagbago ang dipole field, halimbawa, kapag ang mga particle ay nag-vibrate sa tuwid na linya (dipole axis) na nagkokonekta sa kanila patungo sa isa't isa, ang bahagi ng field ay napunit at nabuo ang mga electromagnetic wave. Ang nasabing radiation ay hindi isotropic, ang enerhiya nito sa iba't ibang direksyon ay hindi pareho: ito ay pinakamataas sa direksyon na patayo sa particle oscillation axis, at wala sa perpendicular na direksyon, para sa intermediate na direksyon ang intensity nito ay proporsyonal sa sinθ 2 (θ ay ang anggulo sa pagitan ng direksyon ng radiation at ng particle oscillation axis). Ang mga real emitter ay karaniwang binubuo ng isang malaking bilang magkasalungat na sisingilin ang mga particle, ngunit madalas na isinasaalang-alang ang kanilang lokasyon at mga detalye ng paggalaw na malayo sa system ay hindi gaanong mahalaga; sa kasong ito, posibleng gawing simple ang tunay na pamamahagi sa pamamagitan ng "paghila" ng mga singil ng parehong pangalan sa ilang mga sentro ng pamamahagi ng singil. Kung ang sistema sa kabuuan ay neutral sa kuryente, kung gayon ang radiation nito ay maaaring ituring na humigit-kumulang na radiation ng isang electric dipole.

Kung walang dipole radiation ng system, maaari itong kinakatawan bilang isang quadrupole o isang mas kumplikadong sistema - isang multipole. Kapag gumagalaw ang mga singil dito, lumilitaw ang electric quadrupole o multipole radiation. Ang mga mapagkukunan ng radyasyon ay maaari ding mga system na magnetic dipoles (halimbawa, isang kasalukuyang loop) o magnetic multipoles. Ang intensity ng magnetic dipole radiation, bilang panuntunan, ay (v/c) 2 beses na mas mababa kaysa sa intensity ng electric dipole radiation at ng parehong pagkakasunud-sunod ng magnitude bilang electric quadrupole radiation.

Quantum theory ng radiation. Isinasaalang-alang ng quantum electrodynamics ang mga proseso ng radiation ng mga quantum system (mga atomo, molekula, atomic nuclei, atbp.), na ang pag-uugali ay napapailalim sa mga batas ng quantum mechanics; sa kasong ito, ang libreng electromagnetic field ay kinakatawan bilang isang set ng quanta ng field na ito - mga photon. Ang photon energy E ay proporsyonal sa dalas nito v (v = ω/2π), ibig sabihin, E=hv (h ay pare-pareho ng Planck), at ang momentum p ay proporsyonal sa wave vector k: p = hk. Ang paglabas ng isang photon ay sinamahan ng isang quantum transition ng system mula sa isang estado na may enerhiya E 1 sa isang estado na may mas mababang enerhiya E 2 =E 1 - hv (mula sa antas ng enerhiya E 1 hanggang sa antas E 2). Ang enerhiya ng isang nakatali na sistemang quantum (halimbawa, isang atom) ay binibilang, ibig sabihin, ito ay nangangailangan lamang ng mga discrete na halaga; ang mga frequency ng radiation ng naturang sistema ay discrete din. Kaya, ang radiation ng isang quantum system ay binubuo ng hiwalay na mga linya ng spectral na may ilang mga frequency, ibig sabihin, mayroon itong discrete spectrum. Ang isang tuluy-tuloy (tuloy-tuloy) na spectrum ng paglabas ay nakukuha kapag ang isa (o pareho) sa mga pagkakasunud-sunod ng mga halaga ng paunang at panghuling enerhiya ng system kung saan nangyayari ang quantum transition ay tuloy-tuloy (halimbawa, sa panahon ng recombination ng isang libreng electron at isang ion).

Ginawang posible ng quantum electrodynamics na kalkulahin ang mga intensidad ng radiation ng iba't ibang mga sistema, isaalang-alang ang mga probabilidad ng mga nonradiative transition, mga proseso ng paglilipat ng radiation, kalkulahin ang tinatawag na radiative corrections, at iba pang mga katangian ng radiation ng mga quantum system.

Ang lahat ng estado ng atom, maliban sa ground state (ang estado na may pinakamababang enerhiya), na tinatawag na excited states, ay hindi matatag. Ang pagiging sa kanila, ang atom pagkatapos ng isang tiyak na oras (mga 10 -8 s) ay kusang naglalabas ng isang photon; ang naturang radiation ay tinatawag na spontaneous o spontaneous. Ang mga katangian ng kusang paglabas ng isang atom - ang direksyon ng pagpapalaganap, intensity, polariseysyon - ay hindi nakasalalay sa panlabas na kondisyon. Ang hanay ng mga wavelength ng radiation ay indibidwal para sa bawat atom elemento ng kemikal at kumakatawan sa atomic spectrum nito. Ang pangunahing radiation ng isang atom ay dipole radiation, na maaaring mangyari lamang kapag quantum transition, pinahihintulutan ng mga panuntunan sa pagpili para sa mga paglipat ng electric dipole, iyon ay, na may ilang mga ugnayan sa pagitan ng mga katangian (mga numero ng quantum) ng paunang at panghuling estado ng atom. Ang multipole radiation ng isang atom (ang tinatawag na mga ipinagbabawal na linya) ay maaari ding lumitaw sa ilalim ng ilang mga kundisyon, ngunit ang posibilidad ng mga paglipat kung saan ito nangyayari ay maliit, at ang intensity nito ay karaniwang mababa. Ang radiation ng atomic nuclei ay nangyayari sa panahon ng quantum transition sa pagitan ng nuclear energy level at natutukoy ng kaukulang mga panuntunan sa pagpili.

ang radiation ng iba't ibang molekula, kung saan nagaganap ang vibrational at rotational motions ng kanilang constituent charged particles, ay may kumplikadong spectra na mayroong electronic-vibrational-rotational na istraktura (tingnan ang Molecular Spectra).

Ang posibilidad ng paglabas ng isang photon na may momentum hk at enerhiya hv ay proporsyonal sa (n k + 1), kung saan ang n k ay ang bilang ng eksaktong parehong mga photon sa system bago ang sandali ng paglabas. Sa n k = 0, nangyayari ang spontaneous emission, kung n k ≠ 0, lalabas din ang stimulated emission. Ang isang photon ng stimulated emission, hindi katulad ng isang spontaneous, ay may parehong direksyon ng propagation, frequency, at polarization bilang isang photon ng external radiation; ang intensity ng stimulated emission ay proporsyonal sa bilang ng mga photon ng panlabas na radiation. Ang pagkakaroon ng stimulated emission ay ipinostula noong 1916 ni A. Einstein, na nagkalkula ng probabilidad ng stimulated emission (tingnan ang Einstein coefficients). SA normal na kondisyon ang posibilidad (at, dahil dito, ang intensity) ng stimulated emission ay maliit, gayunpaman, sa quantum generators (lasers), upang madagdagan ang n k, ang gumaganang substance (emitter) ay inilalagay sa mga optical cavity na nagpapanatili ng mga photon ng panlabas na radiation malapit dito. Ang bawat photon na ibinubuga ng substance ay tumataas n k, kaya ang intensity ng radiation na may ibinigay na k ay mabilis na lumalaki sa mababang intensity ng emission ng mga photon kasama ng lahat ng iba pang k. Bilang isang resulta, ang quantum generator ay naging isang pinagmumulan ng stimulated radiation na may napakakitid na banda ng v at k values - magkakaugnay na radiation. Ang larangan ng naturang radiation ay napakatindi, maaari itong maging maihahambing sa magnitude sa mga intramolecular na patlang, at ang pakikipag-ugnayan ng quantum generator radiation (laser radiation) sa bagay ay nagiging nonlinear (tingnan ang Nonlinear optics).

Ang radiation ng iba't ibang mga bagay ay nagdadala ng impormasyon tungkol sa kanilang istraktura, mga katangian at proseso na nagaganap sa kanila; ang pag-aaral nito ay isang makapangyarihan at kadalasan ang tanging (halimbawa, para sa mga kosmikong katawan) na paraan upang pag-aralan ang mga ito. Ang teorya ng radiation ay gumaganap ng isang espesyal na papel sa pagbuo ng modernong pisikal na larawan ng mundo. Sa proseso ng pagbuo ng teoryang ito, lumitaw ang teorya ng relativity, quantum mechanics, nilikha ang mga bagong mapagkukunan ng radiation, isang bilang ng mga tagumpay ang nakuha sa larangan ng radio engineering, electronics, atbp.

Lit .: Akhiezer A. I., Berestetsky V. B. Quantum electrodynamics. ika-4 na ed. M., 1981; Landau L.D., Lifshits E.M. Teorya sa larangan. ika-8 ed. M., 2001; Tamm I. E. Mga Batayan ng teorya ng kuryente. ika-11 ed. M., 2003.

Ang tao ay palaging nasa ilalim ng impluwensya ng iba't-ibang panlabas na mga kadahilanan. Ang ilan sa mga ito ay nakikita, tulad ng mga kondisyon ng panahon, at ang antas ng kanilang epekto ay maaaring kontrolin. Ang iba ay hindi nakikita ng mata ng tao at tinatawag na radiations. Dapat malaman ng lahat ang mga uri ng radiation, ang kanilang papel at mga aplikasyon.

Ang ilang mga uri ng radiation ay matatagpuan sa lahat ng dako. Ang mga radio wave ay isang pangunahing halimbawa. Ang mga ito ay mga panginginig ng boses ng isang electromagnetic na kalikasan na maaaring ipamahagi sa kalawakan sa bilis ng liwanag. Ang ganitong mga alon ay nagdadala ng enerhiya mula sa mga generator.

Ang mga mapagkukunan ng radio wave ay maaaring nahahati sa dalawang grupo.

Natural, kabilang dito ang kidlat at mga yunit ng astronomya.
Artipisyal, iyon ay, gawa ng tao. Kasama sa mga ito ang mga emitter na may alternating current. Ang mga ito ay maaaring mga aparato sa komunikasyon sa radyo, pagsasahimpapawid, mga computer at mga sistema ng nabigasyon.

Ang balat ng tao ay may kakayahang magdeposito ng ganitong uri ng mga alon sa ibabaw nito, kaya mayroong ilang negatibong kahihinatnan kanilang epekto sa mga tao. Maaaring pabagalin ng mga radio wave ang aktibidad mga istruktura ng utak at maging sanhi ng mutasyon sa antas ng gene.

Para sa mga taong may naka-install na pacemaker, nakamamatay ang ganitong exposure. Ang mga aparatong ito ay may malinaw na pinakamataas na pinahihintulutang antas ng radiation, ang pagtaas sa itaas nito ay nagpapakilala ng kawalan ng timbang sa pagpapatakbo ng sistema ng stimulator at humahantong sa pagkasira nito.

Ang lahat ng mga epekto ng mga radio wave sa katawan ay pinag-aralan lamang sa mga hayop, walang direktang katibayan ng kanilang mga negatibong epekto sa mga tao, ngunit ang mga siyentipiko ay naghahanap pa rin ng mga paraan upang maprotektahan ang kanilang sarili. tulad nito mabisang paraan Hindi pa. Ang tanging bagay na maipapayo ay lumayo sa mga mapanganib na aparato. Dahil ang mga gamit sa sambahayan na nakakonekta sa network ay lumilikha din ng field ng radio wave sa kanilang paligid, kailangan lang na patayin ang kapangyarihan ng mga device na hindi ginagamit ng isang tao sa ngayon.

Infrared radiation

Ang lahat ng uri ng radiation ay magkakaugnay sa isang paraan o iba pa. Ang ilan sa kanila ay nakikita ng mata ng tao. Ang infrared radiation ay katabi ng bahaging iyon ng spectrum na maaaring mahuli ng mata ng tao. Ito ay hindi lamang nag-iilaw sa ibabaw, ngunit nakakapagpainit din nito.

Ang pangunahing likas na pinagmumulan ng IR rays ay ang araw. Ang tao ay lumikha ng mga artipisyal na naglalabas, kung saan nakamit ang kinakailangang thermal effect.

Ngayon kailangan nating malaman kung gaano kapaki-pakinabang o nakakapinsala ang ganitong uri ng radiation para sa mga tao. Halos lahat ng long-wavelength infrared radiation ay nasisipsip ng itaas na mga layer ng balat, samakatuwid, ito ay hindi lamang ligtas, ngunit nagagawa ring dagdagan ang kaligtasan sa sakit at mapahusay ang mga proseso ng pagbabagong-buhay sa mga tisyu.

Tulad ng para sa mga maikling alon, maaari silang pumunta nang malalim sa mga tisyu at maging sanhi ng sobrang pag-init ng mga organo. Ang tinatawag na thermal shock ay bunga ng pagkakalantad sa mga maikling infrared wave. Ang mga sintomas ng patolohiya na ito ay kilala sa halos lahat:

ang hitsura ng umiikot sa ulo;
pakiramdam ng pagduduwal;
pagtaas ng rate ng puso;
visual disturbances na nailalarawan sa pamamagitan ng pagdidilim ng mga mata.

Paano protektahan ang iyong sarili mula sa mapanganib na impluwensya? Kinakailangang obserbahan ang mga pag-iingat sa kaligtasan, gamit ang mga damit na proteksiyon sa init at mga screen. Ang paggamit ng mga short-wave heaters ay dapat na malinaw na dosed, ang heating element ay dapat na sakop ng isang heat-insulating material, sa tulong ng kung saan ang radiation ng malambot na mahabang alon ay nakamit.

Kung iisipin mo, lahat ng uri ng radiation ay maaaring tumagos sa tissue. Ngunit tiyak x-ray ginawang posible na gamitin ang ari-arian na ito sa pagsasanay sa medisina.

Mga kwento mula sa aming mga mambabasa

Vladimir
61 taong gulang

Kung ihahambing natin ang X-ray na may mga sinag ng liwanag, kung gayon ang dating ay may napakahabang haba, na nagpapahintulot sa kanila na tumagos kahit na sa pamamagitan ng mga opaque na materyales. Ang ganitong mga sinag ay hindi maipakita at ma-refract. Ganitong klase Ang spectrum ay may malambot at matigas na bahagi. Ang malambot ay binubuo ng mahabang alon na maaaring ganap na masipsip ng mga tisyu ng tao. Kaya, ang patuloy na pagkakalantad sa mahabang alon ay humahantong sa pagkasira ng cell at mutation ng DNA.

Mayroong isang bilang ng mga istruktura na hindi nakakapagdaan sa X-ray sa kanilang mga sarili. Kabilang dito, halimbawa, buto at mga metal. Batay dito, ang mga larawan ng mga buto ng tao ay ginawa upang masuri ang kanilang integridad.

Sa kasalukuyan, ang mga aparato ay nilikha na nagbibigay-daan hindi lamang upang kumuha ng isang nakapirming larawan, halimbawa, ng isang paa, ngunit din upang obserbahan ang mga pagbabagong nagaganap kasama nito "online". Ang mga aparatong ito ay tumutulong sa doktor na gumanap interbensyon sa kirurhiko sa mga buto sa ilalim ng visual na kontrol, nang hindi gumagawa ng malawak na traumatic incisions. Sa tulong ng naturang mga aparato, posible na pag-aralan ang biomechanics ng mga joints.

Tungkol naman sa negatibong epekto x-ray, kung gayon ang matagal na pakikipag-ugnay sa kanila ay maaaring humantong sa pag-unlad ng radiation sickness, na nagpapakita ng sarili sa maraming paraan:

mga sakit sa neurological;
dermatitis;
nabawasan ang kaligtasan sa sakit;
pagsugpo ng normal na hematopoiesis;
pag-unlad ng oncological patolohiya;
kawalan ng katabaan.

Upang protektahan ang iyong sarili mula sa malalang kahihinatnan, kapag nakikipag-ugnayan sa ganitong uri ng radiation, dapat gamitin ang mga shielding shield at lining na gawa sa mga materyales na hindi nagpapadala ng ray.

Simple lang ang tawag ng mga tao sa ganitong uri ng sinag - liwanag. Ang ganitong uri ng radiation ay naa-absorb ng object ng impluwensya, bahagyang dumadaan dito at bahagyang nasasalamin. Ang ganitong mga katangian ay malawakang ginagamit sa agham at teknolohiya, lalo na sa paggawa ng mga optical na instrumento.

Ang lahat ng pinagmumulan ng optical radiation ay nahahati sa ilang grupo.

Thermal, pagkakaroon ng tuloy-tuloy na spectrum. Ang init sa kanila ay inilabas dahil sa kasalukuyang o proseso ng pagkasunog. Ang mga ito ay maaaring mga electric at halogen incandescent lamp, pati na rin ang mga pyrotechnic na produkto at mga electric lighting device.
Luminescent, na naglalaman ng mga gas na nasasabik ng mga photon flux. Ang mga nasabing pinagmumulan ay mga device na nagtitipid ng enerhiya at mga aparatong cathodoluminescent. Tulad ng para sa mga mapagkukunan ng radyo at chemiluminescent, ang mga flux sa mga ito ay nasasabik dahil sa mga produkto ng radioactive decay at mga reaksiyong kemikal, ayon sa pagkakabanggit.
Plasma, na ang mga katangian ay nakasalalay sa temperatura at presyon ng plasma na nabuo sa kanila. Ang mga ito ay maaaring gas-discharge, mercury tubular at xenon lamp. Ang mga spectral na mapagkukunan, pati na rin ang mga device na may pulsed na kalikasan, ay walang pagbubukod.

Ang optical radiation sa katawan ng tao ay kumikilos kasabay ng ultraviolet radiation, na naghihikayat sa paggawa ng melanin sa balat. kaya, positibong epekto tumatagal hanggang sa maabot ang halaga ng threshold ng pagkakalantad, kung saan may panganib ng pagkasunog at oncopathology ng balat.

Ang pinakatanyag at malawakang ginagamit na radiation, ang mga epekto nito ay matatagpuan sa lahat ng dako, ay ultraviolet radiation. Ang radiation na ito ay may dalawang spectra, ang isa ay umaabot sa lupa at nakikilahok sa lahat ng proseso sa mundo. Ang pangalawa ay naantala ng ozone layer at hindi dumaan dito. Ang ozone layer ay neutralisahin ang spectrum na ito, sa gayon ay gumaganap ng isang proteksiyon na papel. Ang pagkasira ng ozone layer ay mapanganib sa pamamagitan ng pagtagos ng mga mapaminsalang sinag sa ibabaw ng lupa.

Ang likas na pinagmumulan ng ganitong uri ng radiation ay ang Araw. mga artipisyal na mapagkukunan isang malaking bilang ng

Erythema lamp na nagpapagana ng produksyon ng bitamina D sa mga layer ng balat at tumutulong sa paggamot ng rickets.
Solariums, hindi lamang nagpapahintulot sa iyo na mag-sunbathe, ngunit mayroon ding nakapagpapagaling na epekto para sa mga taong may mga pathology na dulot ng kakulangan ng sikat ng araw.
Laser emitters na ginagamit sa biotechnology, gamot at electronics.

Kung tungkol sa epekto sa katawan ng tao, ito ay doble. Sa isang banda, ang kakulangan ng ultraviolet radiation ay maaaring maging sanhi iba't ibang sakit. Ang dosed load na may tulad na radiation ay nakakatulong sa immune system, sa paggana ng mga kalamnan at baga, at pinipigilan din ang hypoxia.

Ang lahat ng uri ng impluwensya ay nahahati sa apat na grupo:

ang kakayahang pumatay ng bakterya;
pag-alis ng pamamaga;
pagpapanumbalik ng mga nasirang tisyu;
pagbabawas ng sakit.

Ang mga negatibong epekto ng ultraviolet radiation ay kinabibilangan ng kakayahang pukawin ang kanser sa balat na may matagal na pagkakalantad. ang skin melanoma ay labis malignant na hitsura mga bukol. Ang nasabing diagnosis ay halos 100 porsiyento ay nangangahulugan ng nalalapit na kamatayan.

Tungkol sa organ ng paningin, ang labis na pagkakalantad sa mga sinag ng ultraviolet ay nakakapinsala sa retina, kornea at lamad ng mata. Kaya, kinakailangang gamitin ang ganitong uri ng radiation sa katamtaman. Kung, sa ilalim ng ilang mga pangyayari, kinakailangan na makipag-ugnay sa pinagmumulan ng mga sinag ng ultraviolet sa loob ng mahabang panahon, kung gayon kinakailangan na protektahan ang mga mata gamit ang mga baso, at ang balat na may mga espesyal na cream o damit.

Ito ang mga tinatawag na cosmic ray, na nagdadala ng nuclei ng mga atomo ng mga radioactive substance at elemento. Ang daloy ng gamma radiation ay may napakataas na enerhiya at nagagawang mabilis na tumagos sa mga selula ng katawan, na nag-ionize ng kanilang mga nilalaman. Ang mga nasirang elemento ng cellular ay kumikilos tulad ng mga lason, nabubulok at lumalason sa buong katawan. Ang nucleus ng mga cell ay kinakailangang kasangkot sa proseso, na humahantong sa mga mutasyon sa genome. Ang mga malulusog na selula ay nawasak, at ang mga mutant na selula ay nabuo sa kanilang lugar, hindi ganap na maibigay sa katawan ang lahat ng kailangan.

Delikado ang radiation na ito dahil hindi ito nararamdaman ng isang tao sa anumang paraan. Ang mga epekto ng pagkakalantad ay hindi lalabas kaagad, ngunit may pangmatagalang epekto. Una sa lahat, ang mga selula ng hematopoietic system, buhok, maselang bahagi ng katawan at lymphoid system ay nagdurusa.

Ang radiation ay lubhang mapanganib para sa pagbuo ng radiation sickness, ngunit kahit na ang spectrum na ito ay nakahanap ng kapaki-pakinabang na paggamit:

sa tulong nito, ang mga produkto, kagamitan at instrumento para sa mga layuning medikal ay isterilisado;
pagsukat ng lalim ng mga balon sa ilalim ng lupa;
pagsukat ng haba ng landas ng spacecraft;
epekto sa mga halaman upang makilala ang mga produktibong uri;
sa medisina, ang naturang radiation ay ginagamit upang magsagawa radiotherapy sa paggamot ng oncology.

Sa konklusyon, dapat sabihin na ang lahat ng mga uri ng sinag ay matagumpay na ginagamit ng tao at kinakailangan. Salamat sa kanila, umiiral ang mga halaman, hayop at tao. Ang proteksyon mula sa sobrang pagkakalantad ay dapat na pangunahing priyoridad kapag nagtatrabaho.

Ang lahat ng mga atomo sa isang nasasabik na estado ay may kakayahang magpalabas ng mga electromagnetic wave. Upang gawin ito, kailangan nilang pumunta sa ground state, kung saan nakukuha ng kanilang panloob na enerhiya . Ang proseso ng naturang paglipat ay sinamahan ng paglabas ng isang electromagnetic wave. Depende sa haba, mayroon itong iba't ibang mga katangian. Mayroong ilang mga uri ng naturang radiation.

nakikitang liwanag

Ang wavelength ay ang pinakamaikling distansya sa pagitan ng ibabaw ng pantay na mga phase. Ang nakikitang liwanag ay mga electromagnetic wave na maaaring maramdaman mata ng tao. Ang mga light wavelength ay mula sa 340 nanometer (purple light) hanggang 760 nanometer (red light). Pinakamaganda sa lahat, nararamdaman ng mata ng tao ang dilaw-berdeng rehiyon ng spectrum.

Infrared radiation

Ang lahat ng nakapaligid sa isang tao, kabilang ang kanyang sarili, ay pinagmumulan ng infrared o thermal radiation (hanggang sa 0.5 mm ang haba ng daluyong). Ang mga atomo ay naglalabas ng mga electromagnetic wave sa hanay na ito kapag sila ay random na nagbanggaan sa isa't isa. Sa bawat banggaan, ang kanilang kinetic energy ay na-convert sa thermal energy. Ang atom ay nasasabik at naglalabas ng mga alon sa saklaw ng infrared.

Maliit na bahagi lamang ng ibabaw ang nakakarating sa Earth mula sa Araw. infrared radiation. Hanggang sa 80% ay nasisipsip ng mga molekula ng hangin at lalo na ng carbon dioxide, na nagiging sanhi ng greenhouse effect.

Ultraviolet radiation

Ang wavelength ng ultraviolet radiation ay mas maikli kaysa sa infrared. Mayroon ding isang ultraviolet component sa spectrum ng Araw, ngunit ito ay hinaharangan ng ozone layer ng Earth at hindi umabot sa ibabaw nito. Ang nasabing radiation ay lubhang nakakapinsala sa lahat ng nabubuhay na organismo.

Ang haba ng ultraviolet radiation ay nasa rehiyon mula 10 hanggang 740 nanometer. Ang maliit na bahagi nito na umaabot sa ibabaw ng Earth kasama ng nakikitang liwanag, nagiging sanhi ng pagkulay ng balat ng mga tao, bilang proteksiyon na reaksyon ng balat sa mga nakakapinsalang epekto.

mga radio wave

Sa tulong ng mga radio wave na hanggang 1.5 km ang haba, maaaring maipadala ang impormasyon. Ginagamit ito sa mga radyo at telebisyon. Ang gayong malaking haba ay nagpapahintulot sa kanila na yumuko sa ibabaw ng Earth. Ang pinakamaikling radio wave ay maaaring makita mula sa itaas na mga layer kapaligiran at mga istasyon ng pag-abot na matatagpuan sa tapat ng mundo.

gamma ray

Ang gamma rays ay inuri bilang partikular na hard ultraviolet radiation. Ang mga ito ay nabuo sa panahon ng pagsabog ng isang atomic bomb, pati na rin sa panahon ng mga proseso sa ibabaw ng mga bituin. Ang radiation na ito ay nakapipinsala sa mga buhay na organismo, ngunit ang magnetosphere ng Earth ay hindi pinapayagan ang mga ito na dumaan. Ang mga photon ng gamma ray ay may napakataas na enerhiya.