ประเภทของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า

รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า (คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า) — การรบกวนของสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กที่แพร่กระจายในอวกาศ

ช่วงของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า

1 คลื่นวิทยุ

2. อินฟราเรด (ความร้อน)

3. รังสีที่มองเห็นได้ (แสง)

4. รังสีอัลตราไวโอเลต

5. รังสีแข็ง

ลักษณะสำคัญของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าจะพิจารณาจากความถี่และความยาวคลื่น ความยาวคลื่นขึ้นอยู่กับความเร็วของการแพร่กระจายของรังสี ความเร็วของการแพร่กระจายของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าในสุญญากาศเท่ากับความเร็วของแสง ในสื่ออื่น ความเร็วนี้จะน้อยกว่า

ลักษณะของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจากมุมมองของทฤษฎีการสั่นและแนวคิดของอิเล็กโทรไดนามิกส์คือการมีเวกเตอร์ตั้งฉากร่วมกันสามตัว: คลื่นเวกเตอร์, เวกเตอร์ความแรงของสนามไฟฟ้า E และเวกเตอร์สนามแม่เหล็ก H

สเปกตรัมของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า

คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า - เป็นคลื่นตามขวาง (คลื่นเฉือน) ซึ่งเวกเตอร์สนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กแกว่งไปมาในแนวตั้งฉากกับทิศทางการแพร่กระจายของคลื่น แต่พวกมันแตกต่างกันอย่างมากจากคลื่นบนน้ำและจากเสียงตรงที่พวกมันสามารถส่งจากแหล่งกำเนิดไปยัง รับรวมทั้งผ่านสุญญากาศ

โดยทั่วไปสำหรับการแผ่รังสีทุกประเภทคือความเร็วของการแพร่กระจายในสุญญากาศเท่ากับ 300,000,000 เมตรต่อวินาที

รังสีแม่เหล็กไฟฟ้ามีลักษณะเฉพาะด้วยความถี่ของการสั่น ซึ่งบ่งชี้จำนวนรอบการสั่นที่สมบูรณ์ต่อวินาทีหรือความยาวคลื่น เช่น ระยะทางที่รังสีแผ่ออกไประหว่างการสั่นหนึ่งครั้ง (ในหนึ่งคาบการสั่น)

ความถี่ของการสั่น (f) ความยาวคลื่น (λ) และความเร็วของการแผ่รังสี (c) สัมพันธ์กันโดยความสัมพันธ์: c = f λ

รังสีแม่เหล็กไฟฟ้ามักจะถูกแบ่งออกเป็นช่วงความถี่... เนื่องจากอัตราการแพร่กระจายของรังสีมีค่าคงที่ ความถี่ของการสั่นจึงสัมพันธ์กับความยาวคลื่นในสุญญากาศอย่างเคร่งครัด

คลื่นวิทยุสั้นเกินมักแบ่งออกเป็นเมตร เดซิเมตร เซนติเมตร มิลลิเมตร และไมโครเมตรย่อย คลื่นที่มีความยาว λ น้อยกว่า 1 เมตร (ความถี่สูงกว่า 300 MHz) เรียกอีกอย่างว่าคลื่นไมโครเวฟหรือคลื่นไมโครเวฟ

รังสีอินฟราเรด — รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่ครอบครองพื้นที่สเปกตรัมระหว่างปลายสีแดงของแสงที่มองเห็น (ที่มีความยาวคลื่น 0.74 ไมครอน) และรังสีไมโครเวฟ (1-2 มม.)

รังสีอินฟราเรดครอบครองส่วนที่ใหญ่ที่สุดของสเปกตรัมแสงรังสีอินฟราเรดเรียกอีกอย่างว่ารังสี "ความร้อน" เนื่องจากวัตถุทั้งหมด ของแข็งและของเหลว ได้รับความร้อนจนถึงอุณหภูมิหนึ่งจะปล่อยพลังงานออกมาในสเปกตรัมอินฟราเรด ในกรณีนี้ ความยาวคลื่นที่ร่างกายปล่อยออกมาจะขึ้นอยู่กับอุณหภูมิความร้อน ยิ่งอุณหภูมิสูงขึ้น ความยาวคลื่นก็จะยิ่งสั้นลง และความเข้มของการปล่อยก็จะยิ่งสูงขึ้น สเปกตรัมการปล่อยของวัตถุสีดำสัมบูรณ์ที่อุณหภูมิค่อนข้างต่ำ (ไม่เกินสองสามพันเคลวิน) อยู่ในช่วงนี้เป็นหลัก

แสงที่มองเห็นเป็นการผสมกันของสีหลักเจ็ดสี ได้แก่ แดง ส้ม เหลือง เขียว ฟ้า น้ำเงิน และม่วง แต่ไม่สามารถมองเห็นอินฟราเรดและรังสีอัลตราไวโอเลตได้ด้วยตามนุษย์

รังสีที่มองเห็นได้ รังสีอินฟราเรด และรังสีอัลตราไวโอเลตประกอบกันเป็นสเปกตรัมแสงในความหมายที่กว้างที่สุดของคำนี้ แหล่งกำเนิดรังสีแสงที่มีชื่อเสียงที่สุดคือดวงอาทิตย์ พื้นผิวของมัน (โฟโตสเฟียร์) ถูกทำให้ร้อนถึงอุณหภูมิ 6,000 องศา และเรืองแสงด้วยแสงสีเหลืองสดใส ส่วนนี้ของสเปกตรัมของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้ารับรู้โดยตรงจากประสาทสัมผัสของเรา

การแผ่รังสีในช่วงแสงเกิดขึ้นเมื่อร่างกายได้รับความร้อน (รังสีอินฟราเรดเรียกอีกอย่างว่าความร้อน) เนื่องจากการเคลื่อนที่ด้วยความร้อนของอะตอมและโมเลกุล ยิ่งร่างกายร้อนขึ้นเท่าใดความถี่ของการแผ่รังสีก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น เมื่อได้รับความร้อน ร่างกายจะเริ่มเรืองแสงในระยะที่มองเห็นได้ (แสงจากหลอดไส้) โดยเริ่มจากสีแดง จากนั้นจึงเปลี่ยนเป็นสีเหลือง ฯลฯ ในทางกลับกัน การแผ่รังสีจากสเปกตรัมแสงมีผลทางความร้อนต่อร่างกาย

ในธรรมชาติ เรามักจะพบกับวัตถุที่เปล่งแสงขององค์ประกอบสเปกตรัมที่ซับซ้อนซึ่งประกอบด้วยเจตจำนงที่มีความยาวต่างกันดังนั้นพลังงานของรังสีที่มองเห็นได้จึงส่งผลต่อองค์ประกอบที่ไวต่อแสงของดวงตาและทำให้เกิดความรู้สึกที่แตกต่างกัน นี่เป็นเพราะความไวของดวงตาที่แตกต่างกัน ต่อการแผ่รังสีที่มีความยาวคลื่นต่างกัน

ส่วนที่มองเห็นได้ของสเปกตรัมฟลักซ์การแผ่รังสี

นอกจากการแผ่รังสีความร้อนแล้ว ปฏิกิริยาเคมีและชีวภาพยังสามารถทำหน้าที่เป็นแหล่งกำเนิดและตัวรับรังสีออปติก หนึ่งในปฏิกิริยาเคมีที่มีชื่อเสียงที่สุด ซึ่งเป็นตัวรับรังสีออปติคอล ถูกนำมาใช้ในการถ่ายภาพ

ลำแสงแข็ง... ขอบเขตของพื้นที่รังสีเอกซ์และรังสีแกมมาสามารถกำหนดได้แบบไม่แน่นอนเท่านั้น สำหรับการปฐมนิเทศโดยทั่วไป สันนิษฐานได้ว่าพลังงานของควอนตาของรังสีเอกซ์อยู่ในช่วง 20 eV — 0.1 MeV และพลังงานของควอนตาแกมมานั้นมากกว่า 0.1 MeV

รังสีอัลตราไวโอเลต (อัลตราไวโอเลต, UV, UV) — รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีช่วงระหว่างรังสีที่มองเห็นได้และรังสีเอกซ์ (380 — 10 นาโนเมตร, 7.9 × 1014 — 3 × 1016 Hz) ช่วงถูกแบ่งตามเงื่อนไขออกเป็นรังสีอัลตราไวโอเลตใกล้ (380-200 นาโนเมตร) และไกลหรือสูญญากาศ (200-10 นาโนเมตร) ซึ่งเป็นชื่อหลังเนื่องจากถูกดูดซับอย่างเข้มข้นจากชั้นบรรยากาศและศึกษาด้วยอุปกรณ์สุญญากาศเท่านั้น

รังสีอัลตราไวโอเลตคลื่นยาวมีฤทธิ์ทางแสงค่อนข้างต่ำ แต่สามารถทำให้เกิดสีผิวของมนุษย์ได้ มีผลดีต่อร่างกาย การแผ่รังสีของช่วงย่อยนี้สามารถทำให้สารบางชนิดเรืองแสงได้ ซึ่งเป็นสาเหตุที่ใช้สำหรับการวิเคราะห์การเรืองแสงขององค์ประกอบทางเคมีของผลิตภัณฑ์

รังสีอัลตราไวโอเลตคลื่นปานกลางมีผลบำรุงและรักษาสิ่งมีชีวิตมีความสามารถในการทำให้เกิดผื่นแดงและผิวไหม้จากแสงแดด เปลี่ยนวิตามินดีที่จำเป็นต่อการเจริญเติบโตและพัฒนาการให้อยู่ในรูปแบบที่ดูดซึมได้ในร่างกายของสัตว์ และมีฤทธิ์ต้านโรคกระดูกอ่อนที่ทรงพลัง การแผ่รังสีในช่วงย่อยนี้เป็นอันตรายต่อพืชส่วนใหญ่

การรักษาด้วยรังสีอัลตราไวโอเลตคลื่นสั้น มีฤทธิ์ฆ่าเชื้อแบคทีเรีย ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการฆ่าเชื้อโรคในน้ำและอากาศ การฆ่าเชื้อโรค และการทำให้ปราศจากเชื้อของอุปกรณ์และภาชนะต่างๆ

แหล่งที่มาตามธรรมชาติของรังสีอัลตราไวโอเลตบนโลกคือดวงอาทิตย์ อัตราส่วนของความเข้มของรังสี UV-A และ UV-B ปริมาณรวมของรังสี UV ที่มาถึงพื้นผิวโลกขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ

แหล่งที่มาของรังสีอัลตราไวโอเลตประดิษฐ์มีหลากหลาย แหล่งกำเนิดรังสีอัลตราไวโอเลตประดิษฐ์ในปัจจุบันมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านการแพทย์ การป้องกัน สถาบันสุขอนามัยและสุขอนามัย การเกษตร ฯลฯ มีโอกาสมากขึ้นกว่าเมื่อใช้รังสีอัลตราไวโอเลตตามธรรมชาติ