คุณสมบัติและการประยุกต์ใช้รังสีของสเปกตรัมแสง

ตามหลักการสร้าง รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า แบ่งเป็นประเภทต่างๆ ดังนี้ รังสีแกมมา รังสีเอกซ์ ซินโครตรอน รังสีวิทยุ และรังสีออปติก

ช่วงของรังสีออปติกทั้งหมดแบ่งออกเป็นสามส่วน: อัลตราไวโอเลต (UV) ที่มองเห็นได้ และอินฟราเรด (IR) ช่วงของรังสีอัลตราไวโอเลตแบ่งออกเป็น UV-A (315-400 นาโนเมตร), UV-B (280-315) และ UV-C (100-280 นาโนเมตร) รังสีแกมมาอัลตราไวโอเลตในบริเวณที่มีความยาวคลื่นน้อยกว่า 180 นาโนเมตรมักถูกเรียกว่าสุญญากาศ เนื่องจากอากาศในบริเวณสเปกตรัมนี้ทึบแสง รังสีที่สามารถทำให้เกิดความรู้สึกทางสายตาเรียกว่ามองเห็นได้ รังสีที่มองเห็นได้เป็นช่วงสเปกตรัมแคบ (380-760 นาโนเมตร) ของรังสีออปติก ซึ่งสอดคล้องกับช่วงความไวของดวงตามนุษย์

มองเห็นรังสีที่สามารถทำให้เกิดความรู้สึกทางสายตาได้โดยตรง ขีด จำกัด ของช่วงของรังสีที่มองเห็นได้รับการยอมรับตามเงื่อนไขดังต่อไปนี้: ด้านล่าง 380 — 400 นาโนเมตร, ด้านบน 760 — 780 นาโนเมตร

การปล่อยจากช่วงนี้ใช้เพื่อสร้างระดับการส่องสว่างที่จำเป็นในโรงงานอุตสาหกรรม การบริหาร และในประเทศระดับที่ต้องการจะพิจารณาจากสภาพการมองเห็น ในกรณีนี้ ด้านพลังงานของกระบวนการฉายรังสีมีความสำคัญน้อยกว่า

อย่างไรก็ตาม ตัวอย่างเช่น ในการผลิตทางการเกษตรแบบเดียวกัน แสงไม่ได้ถูกใช้เป็นเพียงแค่แสงสว่างเท่านั้น ในการฉายรังสีพืช เช่น ในเรือนกระจก การแผ่รังสีที่มองเห็นได้ของสถานที่ฉายรังสีเป็นแหล่งพลังงานเพียงแหล่งเดียวที่เก็บไว้ในพืชในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง จากนั้นมนุษย์และสัตว์จะนำไปใช้ ที่นี่ การฉายรังสีเป็นกระบวนการที่มีพลัง

ผลกระทบของการแผ่รังสีที่มองเห็นได้ต่อสัตว์และนกยังไม่ได้รับการศึกษาอย่างเพียงพอ แต่ได้มีการพิสูจน์แล้วว่าผลกระทบต่อผลผลิตนั้นไม่เพียงขึ้นอยู่กับระดับของการส่องสว่างเท่านั้น แต่ยังรวมถึงความยาวของช่วงแสงต่อวันอีกด้วย ช่วงเวลาสว่างและมืด ฯลฯ .

รังสีอินฟราเรดในสเปกตรัมครอบคลุมพื้นที่ตั้งแต่ 760 นาโนเมตรถึง 1 มม. และแบ่งออกเป็น IR-A (760-1400 นาโนเมตร), IR-B (1,400-3,000 นาโนเมตร) และ IR-C (3,000-106 นาโนเมตร)

ปัจจุบัน รังสีอินฟราเรดถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อให้ความร้อนแก่อาคารและโครงสร้างต่างๆ ซึ่งเป็นสาเหตุว่าทำไมจึงมักเรียกว่ารังสีความร้อน นอกจากนี้ยังใช้สำหรับการอบแห้งสี ในการเกษตร รังสีอินฟราเรดยังใช้กันอย่างแพร่หลายในการอบแห้งผักและผลไม้ ให้ความร้อนแก่สัตว์เล็ก

มีอุปกรณ์พิเศษสำหรับการมองเห็นตอนกลางคืน - กล้องถ่ายภาพความร้อน ในอุปกรณ์เหล่านี้ รังสีอินฟราเรดของวัตถุใดๆ จะถูกแปลงเป็นรังสีที่มองเห็นได้ ภาพอินฟราเรดแสดงภาพการกระจายของฟิลด์อุณหภูมิ

ช่วงของรังสีอินฟราเรดเริ่มต้นจากขีดจำกัดบนของแสงที่มองเห็นได้ (780 นาโนเมตร) และสิ้นสุดตามปกติที่ความยาวคลื่น 1 มม. รังสีอินฟราเรดเป็นสิ่งที่มองไม่เห็น ซึ่งหมายความว่าไม่สามารถทำให้เกิดความรู้สึกทางสายตาได้

คุณสมบัติหลักของรังสีอินฟราเรดคือการกระทำทางความร้อน: เมื่อรังสีอินฟราเรดถูกดูดซับ ร่างกายจะร้อนขึ้น ดังนั้นจึงใช้เป็นหลักในการทำความร้อนวัตถุและวัสดุต่าง ๆ และสำหรับการทำให้แห้ง

เมื่อฉายรังสีพืช ควรระลึกไว้เสมอว่ารังสีอินฟราเรดที่มากเกินไปอาจทำให้พืชร้อนเกินไปและตายได้

การฉายรังสีของสัตว์ด้วยรังสีอินฟราเรดช่วยปรับปรุงพัฒนาการทั่วไป การเผาผลาญอาหาร การไหลเวียนโลหิต ลดความไวต่อโรค ฯลฯ รังสีที่มีประสิทธิภาพสูงสุดของโซน IR-A พวกมันมีความสามารถในการเจาะเนื้อเยื่อของร่างกายได้ดีที่สุด รังสีอินฟราเรดที่มากเกินไปนำไปสู่ความร้อนสูงเกินไปและการตายของเซลล์ของเนื้อเยื่อที่มีชีวิต (ที่อุณหภูมิสูงกว่า 43.5 ° C) สถานการณ์นี้ใช้เพื่อวัตถุประสงค์ในการฆ่าเชื้อเมล็ดพืช ในระหว่างการฉายรังสี ศัตรูพืชในโรงนาจะได้รับความร้อนมากกว่าเมล็ดข้าวและตาย

สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติมดูที่นี่: เครื่องฉายรังสีและการติดตั้งเพื่อให้ความร้อนอินฟราเรดแก่สัตว์

รังสีอัลตราไวโอเลตครอบคลุมช่วงความยาวคลื่นตั้งแต่ 400 ถึง 1 นาโนเมตร ในช่วงระหว่าง 100 ถึง 400 นาโนเมตร จะมีสามโซนที่แตกต่างกัน: UV -A (315 — 400 นาโนเมตร), UV -B (280 — 315 นาโนเมตร), UV -C (100 — 280 นาโนเมตร) คานของพื้นที่เหล่านี้มีคุณสมบัติที่แตกต่างกันดังนั้นจึงมีการใช้งานที่แตกต่างกัน รังสีอัลตราไวโอเลตยังมองไม่เห็น แต่เป็นอันตรายต่อดวงตา รังสีอัลตราไวโอเลตที่มีความยาวคลื่นสั้นกว่า 295 นาโนเมตรมีผลยับยั้งต่อพืช ดังนั้นเมื่อถูกฉายรังสีเทียม จะต้องแยกออกจากกระแสทั่วไปของแหล่งกำเนิด

รังสี UV-A สามารถทำให้สารบางชนิดเรืองแสงได้ การเรืองแสงนี้เรียกว่าโฟโตลูมิเนสเซนซ์หรือเรียกง่ายๆ ว่าลูมิเนสเซนซ์

การเรืองแสงเรียกว่าการเรืองแสงที่เกิดขึ้นเองของร่างกายซึ่งมีระยะเวลาเกินระยะเวลาของการสั่นของแสงและตื่นเต้นด้วยค่าใช้จ่ายของพลังงานประเภทใดก็ได้ ยกเว้นความร้อน ของแข็ง ของเหลว และก๊าซสามารถเรืองแสงได้ ด้วยวิธีการกระตุ้นที่แตกต่างกันและขึ้นอยู่กับสถานะโดยรวมของร่างกาย ในระหว่างการเรืองแสง พวกเขาสามารถผ่านกระบวนการต่างๆ

รังสีของโซนนี้ใช้สำหรับการวิเคราะห์การเรืองแสงขององค์ประกอบทางเคมีของสารบางชนิด การประเมินสถานะทางชีวภาพของผลิตภัณฑ์ (การงอกและความเสียหายของเมล็ดพืช ระดับการเน่าของมันฝรั่ง ฯลฯ) และในกรณีอื่นๆ เมื่อ สารสามารถเรืองแสงด้วยแสงที่มองเห็นได้ในกระแสรังสีอัลตราไวโอเลต

รังสีจากโซน UV-B มีผลทางชีวภาพอย่างมากต่อสัตว์ ในระหว่างการฉายรังสี โปรวิตามินดีจะถูกแปลงเป็นวิตามินดี ซึ่งช่วยให้ร่างกายดูดซึมสารประกอบฟอสฟอรัส-แคลเซียม ความแข็งแรงของกระดูกโครงกระดูกขึ้นอยู่กับระดับการดูดซึมของแคลเซียม ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมรังสี UV-B จึงถูกใช้เป็นสารป้องกันโรคกระดูกอ่อนสำหรับสัตว์เล็กและนก

ส่วนเดียวกันของสเปกตรัมมีความสามารถในการทำให้เกิดผื่นแดงได้มากที่สุดนั่นคือสามารถทำให้ผิวแดงขึ้นเป็นเวลานาน (erythema) Erythema เป็นผลมาจากการขยายตัวของหลอดเลือด ซึ่งนำไปสู่ปฏิกิริยาที่ดีอื่นๆ ในร่างกาย

รังสีอัลตราไวโอเลตของโซน UV-C สามารถฆ่าแบคทีเรียได้ กล่าวคือ มีฤทธิ์ฆ่าเชื้อแบคทีเรียและใช้ในการฆ่าเชื้อในน้ำ ภาชนะบรรจุ อากาศ ฯลฯ