Tipi di radiazioni elettromagnetiche
Radiazione elettromagnetica (onde elettromagnetiche) — disturbo dei campi elettrici e magnetici che si propagano nello spazio.
Campi di radiazione elettromagnetica
1 Onde radio
2. Infrarosso (termico)
3. Radiazione visibile (ottica)
4. Radiazioni ultraviolette
5. Radiazioni dure
Le principali caratteristiche della radiazione elettromagnetica sono considerate la frequenza e la lunghezza d'onda. La lunghezza d'onda dipende dalla velocità di propagazione della radiazione. La velocità di propagazione della radiazione elettromagnetica nel vuoto è uguale alla velocità della luce, in altri mezzi questa velocità è minore.
Le caratteristiche delle onde elettromagnetiche dal punto di vista della teoria delle oscillazioni e dei concetti di elettrodinamica sono la presenza di tre vettori reciprocamente perpendicolari: onda vettoriale, vettore dell'intensità del campo elettrico E e vettore del campo magnetico H.
Spettro della radiazione elettromagnetica
Onde elettromagnetiche - si tratta di onde trasversali (onde di taglio) in cui i vettori del campo elettrico e magnetico oscillano perpendicolarmente alla direzione di propagazione delle onde, ma differiscono notevolmente dalle onde sull'acqua e dal suono in quanto possono essere trasmesse dalla sorgente a ricevitore, anche attraverso il vuoto.
Comune a tutti i tipi di radiazioni è la velocità della loro propagazione nel vuoto pari a 300.000.000 metri al secondo.
La radiazione elettromagnetica è caratterizzata da una frequenza di oscillazione, che indica il numero di cicli completi di oscillazione al secondo o lunghezza d'onda, cioè la distanza che la radiazione si diffonde durante un'oscillazione (su un periodo di oscillazione).
La frequenza di oscillazione (f), la lunghezza d'onda (λ) e la velocità di propagazione della radiazione (c) sono legate tra loro dalla relazione: c = f λ.
La radiazione elettromagnetica è solitamente suddivisa in gamme di frequenza... Non ci sono transizioni nette tra le gamme, a volte si sovrappongono ei confini tra loro sono arbitrari. Poiché la velocità di propagazione della radiazione è costante, la frequenza delle sue oscillazioni è strettamente correlata alla lunghezza d'onda nel vuoto.
Le onde radio ultracorte sono comunemente suddivise in metri, decimetri, centimetri, millimetri e submillimetri o micrometri. Le onde con una lunghezza λ inferiore a 1 m (frequenza superiore a 300 MHz) sono anche chiamate microonde o onde a microonde.
Radiazione infrarossa — radiazione elettromagnetica che occupa la regione spettrale tra l'estremità rossa della luce visibile (con una lunghezza d'onda di 0,74 micron) e la radiazione a microonde (1-2 mm).
La radiazione infrarossa occupa la maggior parte dello spettro ottico.La radiazione infrarossa è detta anche radiazione "termica" perché tutti i corpi, solidi e liquidi, riscaldati ad una certa temperatura emettono energia nello spettro infrarosso. In questo caso le lunghezze d'onda emesse dal corpo dipendono dalla temperatura di riscaldamento: maggiore è la temperatura, minore è la lunghezza d'onda e maggiore è l'intensità di emissione. Lo spettro di emissione di un corpo nero assoluto a temperature relativamente basse (fino a qualche migliaio di Kelvin) si trova principalmente in questo intervallo.
La luce visibile è una combinazione di sette colori primari: rosso, arancione, giallo, verde, ciano, blu e viola. Ma né l'infrarosso né l'ultravioletto sono visibili all'occhio umano.
Le radiazioni visibili, infrarosse e ultraviolette costituiscono il cosiddetto spettro ottico nel senso più ampio del termine. La fonte più famosa di radiazione ottica è il Sole. La sua superficie (fotosfera) viene riscaldata a una temperatura di 6000 gradi e si illumina di una luce gialla brillante. Questa parte dello spettro della radiazione elettromagnetica è percepita direttamente dai nostri sensi.
La radiazione nel campo ottico si verifica quando i corpi vengono riscaldati (la radiazione infrarossa è anche chiamata termica) a causa del movimento termico di atomi e molecole. Più il corpo si riscalda, maggiore è la frequenza della sua radiazione. Con un certo riscaldamento, il corpo inizia a brillare nella gamma visibile (incandescenza), prima rosso, poi giallo, ecc. Al contrario, la radiazione dello spettro ottico ha un effetto termico sui corpi.
In natura, molto spesso incontriamo corpi che emettono la luce di una complessa composizione spettrale costituita da volontà di diverse lunghezze.Pertanto, l'energia della radiazione visibile colpisce gli elementi sensibili alla luce dell'occhio e provoca una sensazione diversa. Ciò è dovuto alla diversa sensibilità dell'occhio. a radiazioni di diverse lunghezze d'onda.
Parte visibile dello spettro del flusso radiativo
Oltre alla radiazione termica, le reazioni chimiche e biologiche possono fungere da sorgenti e ricevitori di radiazioni ottiche. Una delle reazioni chimiche più famose, che è un ricevitore di radiazioni ottiche, viene utilizzata in fotografia.
Raggi duri... I confini delle regioni dei raggi X e delle radiazioni gamma possono essere determinati solo in modo molto provvisorio. Per l'orientamento generale, si può presumere che l'energia dei quanti di raggi X sia compresa tra 20 eV e 0,1 MeV e l'energia dei quanti di raggi X sia superiore a 0,1 MeV.
Radiazione ultravioletta (ultravioletta, UV, UV) — radiazione elettromagnetica che occupa l'intervallo tra radiazione visibile e raggi X (380 — 10 nm, 7,9 × 1014 — 3 × 1016 Hz). La gamma è suddivisa condizionatamente in ultravioletto vicino (380-200 nm) e lontano o vuoto (200-10 nm), quest'ultimo è così chiamato perché è intensamente assorbito dall'atmosfera ed è studiato solo con dispositivi a vuoto.
La radiazione ultravioletta a onde lunghe ha un'attività fotobiologica relativamente bassa, ma può causare la pigmentazione della pelle umana, ha un effetto positivo sul corpo. La radiazione di questo sottointervallo è in grado di far brillare alcune sostanze, motivo per cui viene utilizzata per l'analisi della luminescenza della composizione chimica dei prodotti.
La radiazione ultravioletta a onde medie ha un effetto tonico e terapeutico sugli organismi viventi.È in grado di provocare eritemi e scottature solari, convertendo la vitamina D, necessaria per la crescita e lo sviluppo, in una forma assorbibile nell'organismo degli animali, e ha un potente effetto antirachitismo. Le radiazioni in questo sottointervallo sono dannose per la maggior parte delle piante.
Trattamento ultravioletto a onde corte Ha un effetto battericida, motivo per cui è ampiamente utilizzato per la disinfezione dell'acqua e dell'aria, la disinfezione e la sterilizzazione di varie attrezzature e recipienti.
La principale fonte naturale di radiazioni ultraviolette sulla Terra è il Sole. Il rapporto tra l'intensità delle radiazioni UV-A e UV-B, la quantità totale di raggi UV che raggiungono la superficie terrestre, dipende da vari fattori.
Le fonti artificiali di radiazioni ultraviolette sono diverse. Le fonti artificiali di radiazioni ultraviolette oggi sono ampiamente utilizzate in medicina, istituzioni preventive, sanitarie e igieniche, agricoltura, ecc. vengono fornite opportunità significativamente maggiori rispetto a quando si utilizzano radiazioni ultraviolette naturali.