Електромагнетен спектар

Од Википедија — слободната енциклопедија
Прејди на: содржини, барај
Вид   f λ Е
Јонизирачко зрачење γ Гама-зраци   300 EHz 1 pm 1,24 MeV
 
  30 EHz 10 pm 124 keV
HX Силни X-зраци  
  3 EHz 100 pm 12,4 keV
SX Слаби X-зраци  
  300 PHz 1 nm 1,24 keV
 
  30 PHz 10 nm 124 eV
EUV Крајна ултравиолетова  
  3 PHz 100 nm 12,4 eV
  NUV Близу ултравиолетова  
Видлив   300 THz 1 μm 1,24 eV
NIR Близу инфрацрвена  
    30 THz 10 μm 124 meV
MIR Средина на инфрацрвена  
  3 THz 100 μm 12,4 meV
FIR Далечно инфрацрвено  
  300 GHz 1 mm 1,24 meV
Микробранови

и

радиобранови
EHF Екстремно висока фреквенција  
  30 GHz 1 cm 124 μeV
SHF Супер висока фреквенција  
  3 GHz 1 dm 12,4 μeV
UHF Ултра висока фреквенција  
  300 MHz 1 m 1,24 μeV
VHF Многу висока фреквенција  
  30 MHz 10 m 124 neV
HF Висока фреквенција  
  3 MHz 100 m 12,4 neV
MF Средна фреквенција  
  300 kHz 1 km 1,24 neV
LF Ниска фреквенција  
  30 kHz 10 km 124 peV
VLF Многу ниска фреквенција  
  3 kHz 100 km 12,4 peV
  ULF Ултра ниска фреквенција  
  300 Hz 1 Mm 1,24 peV
SLF Супер ниска фреквенција  
  30 Hz 10 Mm 124 feV
ELF Крајно ниска фреквенција  
  3 Hz 100 Mm 12,4 feV
 
Извор: Податотека:Светлосен спектар [1][2][3]

Електромагнетен спектар - колективен термин за сите можни фреквенции на електромагнетно зрачење.[4] „Електромагнетниот спектар“ на објект има различно значење и е карактеристичната дистрибуција на електромагнетно зрачење кое се емитира или апсорбира од страна на тој конкретен објект.

Електромагнетниот спектар се протега под ниските фреквенции кои се користат во модерната радиокомуникација до гама-зрачење во кратка бранова должина (висока фреквенција), така што зафаќа бранови должини од илјадници километри која се сведува на дел од големината на атомот. Видливата светлина се протега со бранова должина од 400 до 700 нанометри. Максимумот за долгите бранови должини е големината на самиот универзум, додека се смета дека минимумот на брановата должина се наоѓа во близина на должината на Планковата должина.[5] До средината на 20 век се верувало од страна на повеќето физичари дека спектарот е бесконечен и континуиран.

Речиси сите видови на електромагнетно зрачење може да се користат во спектроскопија, за да се проучува и карактеризира материјата.[6] Другите технолошки намени се опишани под електромагнетно зрачење.

Историја на откривања на електромагнетниот спектар[уреди | уреди извор]

Поврзано: Историја на електромагнетизмот, Историја на радиото, Историја на електроинженерството и Историја на оптиката

Во поголемиот дел од историјата, само видливата светлина била позната како дел од електромагнетниот спектар. Старите Грци сфаќаат дека светлината патува во прави линии и изучуваат некои од нејзините својства, вклучувајќи ги и рефлексијата и рефракцијата. Изучувањето на светлината продолжила и во текот на 16 и 17 век спротивставувајќи теории кои ја сметаат светлината како бран или честичка.

Првото откритие на електромагнетно зрачење, не сметајќи ја видливата светлина, било во 1800 година, кога Вилијам Хершел го открил инфрацрвеното зрачење.[7] Тој ја проучувал температура на различни бои со поместување на термометар низ светлината расцепена од призма. Тој забележа дека највисоката температура е над црвеното. Тој тврди дека оваа промена на температура се должи на „калориски зраци“, кои се еден вид на светлински зраци, кои не може да се видат.

Следната година, Јохан Ритер, кој работел на другиот крај на спектарот, забележал нешто што го нарекол „хемиски зраци“ (невидливи светлински зраци, кои предизвикуваат одредени хемиски реакции). Овие се однесуваат на сличен начин како видливите виолетови светлини зраци, но се надвор од нив во спектарот.[8] Подоцна тие биле преименувани во ултравиолетово зрачење.

Електромагнетното зрачење првпат било поврзано со електромагнетизмот во 1845 година, кога Мајкл Фарадеј забележал дека поларизацијата на светлината која патува преку транспарентен материјал одговара на магнетното поле (види Фарадеев ефект). Во текот на 1860-тите години Џејмс Максвел развил четири парцијални диференцијални равенки за електромагнетно поле. Две од овие равенки ја предвидуваат можноста за, и однесувањето на, бранови во ова поле. Анализирајќи ја брзината на овие теоретски бранови, Максвел сфатил дека тие мора да патуваат со брзина која е во врска со познатата брзина на светлината. Оваа изненадувачка случајност во вредност, довела Максвел да донесе заклучок дека светлината сама по себе е еден вид на електромагнетен бран.

Максвеловите равенки предвидуваат неограничен број на фреквенции на електромагнетни бранови, кои се движат со брзина на светлината. Ова беше првиот показател за постоењето на целиот електромагнетен спектар.

Брановите предвидени од Максвел вклучуваат бранови со многу ниски фреквенции во споредба со инфрацрвените, кои што може да бидат создадени од страна на осцилирачки полнежи во обични електрични кола на одреден тип. Обидувајќи се да ги докаже Максвеловите равенки и да открие ниска фреквенција на електромагнетното зрачење, во 1886 година физичарот Хајнрих Херц изградил апарат да генерира и открива она што сега се нарекуваат радиобранови. Херц ги открил брановите и бил во можност да заклучи (со мерење на брановата должина и множејќи ја со нивната фреквенција) дека патувале со брзина на светлината. Херц, исто така, покажал дека новото зрачење може да се рефлектира и прекршува од страна на разни диелектрични медиуми, на ист начин како светлината. На пример, Херц бил во можност да ги фокусира брановите со помош на леќи изработени од смолата на дрвото. Во подоцнежен експеримент, Херц на сличен начин ги генерирал и измерил својствата на микробрановите. Овие нови видови на бранови го отвориле патот за пронајдоци, како што се безжичниот телеграф и радиото.

Во 1895 година Вилхелм Рентген забележал нов вид на емитувано зрачење за време на експеримент со евакуирана цевка подложена на висок напон. Тој ги нарекол овие зрачења Х-зраци и открил дека тие можат да се движат низ делови од човечкото тело, но се одбиваат или запираат од погуста материја како што се коските. По кратко време, во областа на медицината пронајдени се многу намени за нив.

Последниот дел од електромагнетниот спектар бил пополнет со откривањето на гама-зраците. Во 1900 година Пол Вилар ги изучувал радиоактивните гасови на радиумот кога идентификувал нов тип на зрачење, така што прво мислел дека се состои од честички слични на веќе познатите алфа и бета-честички, но со моќ да продираат многу повеќе од нив. Сепак, во 1910 година, британскиот физичар Вилијам Хенри Брег покажал дека гама-зраците се електромагнетни зрачења, не честички, и во 1914 година, Ернест Радерфорд (кој ги нарекол гама-зраци во 1903 година кога сфатил дека се фундаментално различни од алфа и бета-честичките) и Едвард Андраде ја измериле нивната бранова должина и сфатиле дека гама-зраците се слични со X-зраците, но со помала бранова должина и повисока фреквенција.

Опсег на спектарот[уреди | уреди извор]

Електромагнетните бранови обично се опишуваат со која било од следниве три физички особини: фреквенција f, бранова должина λ, или фотонска енергија E. Фреквенции набљудувани во астрономијата се движат од 2.4×1023 Hz </noinclude> (1 GeV гама-зраци) сè до плазма фреквенција на јонизиран меѓуѕвезден медиум (~1 kHz). Брановата должина е обратно пропорционална на фреквенцијата на бранот,[6] така што гама-зраците имаат мали бранови должини кои се делови од големината на атомот, каде што бранови должини од спротивниот крај на спектарот можат да бидат долги колку универзумот. Фотонската енергија е директно пропорционална со брановата фреквенција, така што фотонот на гама-зракот има највисока енергија (околу билион електроволти), додека фотонот на радиобранот има многу мала енергија (околу еден фемтоелектронволт). Овие односи се прикажани со следниве равенки:

каде:

  • c = 299792458 m/s

</noinclude> е брзината на светлината во вакуум.

  • h = 6.62606896(33)×1034 J·s

</noinclude> = 4.13566733(10)×1015 eV·s </noinclude> е Планкова константа.[9]

Секогаш кога електромагнетен бран постои во медиум со материја, нивната бранова должина се намалува. Брановите должини на електромагнетно зрачење, без разлика низ кој медиум се движат, обично се наведени во услови на бранова должина на вакуум, иако ова не е секогаш експлицитно наведено.

Општо земено, електромагнетно зрачење е класифицирано според бранова должина во радиобран, микробран, терахерц (или под-милиметарско) зрачење, инфрацрвено, видливиот регион кој се смета како светлина, ултравиолетово, X-зраци и гама-зраци. Однесувањето на електромагнетното зрачење зависи од брановата должина. Кога електромагнетното зрачење се поврзува со единични атоми и молекули, неговото однесување зависи од количината на енергија по квант (фотон) што содржи.

Спектроскопијата може да открие многу поширок регион на електромагнетниот спектар од видливиот опсег од 400 nm до 700 nm. Честиот лабораториски спектроскоп може да открие бранови должини од 2 nm до 2500 nm. Детални информации за физичките својства на објектите, гасовите, или ѕвездите можат да се добијат од овој тип на уреди. Спектроскопите широко се користат во астрофизиката. На пример, многу водородни атоми емитуваат радиобрановен фотон што има бранова должина од 21.12 cm. Исто така, фреквенции од 30 Hz и подолу може да се добијат и се важни во изучувањето на некои ѕвездени маглини[10] и фреквенции високи до 2.9×1027 Hz </noinclude> биле откриени од астрофизички извори.[11]

Образложение за регионални имиња на спектарот[уреди | уреди извор]

Електромагнетното зрачење се поврзува со материја на различни начини низ целиот спектар. Овие типови на интеракција се толку различни што различни историски имиња се нанесени на различни делови од спектарот, како да тие биле различни видови на зрачење. Иако овие „различни видови“ на електромагнетно зрачење во квантитативно континуиран спектар на фреквенции и бранови должини, спектарот останува поделен од практични причини во врска со овие квалитативни различни интеракции.

Интеракција на електромагнетно зрачење со материја
Дел од спектарот Главна интеракција со материјата
Радио Колективна осцилација на голем материјал (плазма осцилација). Еден пример би бил осцилаторните патувања на електроните во антена.
Микробран низ далечно инфрацрвен Плазма осцилација, молекуларна ротација
Близу инфрацрвен Молекуларна вибрација, плазма осцилација (само во метали)
Видлив Молекуларно побудување на електрони (вклучувајќи пигментни молекули кои се пронајдени во човековата ретина), плазма осцилации (само во метали)
Ултравиолетов Побудување на молекуларни и атомски валентни електрони, вклучувајќи исфрлање на електроните (фотоелектричен ефект)
X-зраци Побудување и исфрлање од јадрото на атомските електрони, Комптон расејување (за ниски атомски броеви)
Гама-зраци Енергетско исфрлување од јадрото на електроните во тешки елементи, Комптон расејување (за сите атомски броеви), побудување на атмоските јадра, вклучувајќи дисоцијација на јадра
Високо-енергетски гама-зраци Создавање на честичка-античестичка. На многу високи енергии единичен фотон може да создаде голем број на високо-енергетски честички и античестички при интеракција со материја

Видови на зрачење[уреди | уреди извор]

Електромагнетниот спектар
Дијаграм на електромагнетниот спектар, кој покажува различни својства низ опсегот на целиот спектар на фреквенции и бранови должини

Граници[уреди | уреди извор]

Дискусија за регионите (или групи или видови) на електромагнетниот спектар е дадена подолу. Имајте предвид дека не се прецизно дефинирани границите помеѓу појасите од електромагнетниот спектар; а тие се појавуваат едни во други, како појасите во виножитото (кое е под спектарот на видливата светлина). Зрачење на секоја фреквенција и бранова должина (или во секој појас) има мешавина од својствата на две области на спектарот што се поврзани. На пример, црвеното светло наликува на инфрацрвеното зрачење во тоа што може да побуди и додадете енергија на некои хемиски врски а и навистина треба да го стори тоа за да им даде моќ на хемиските механизми одговорни за фотосинтеза и работењето на визуелниот систем.

Области на спектарот[уреди | уреди извор]

Типови на електромагнетно зрачење се класифицирани во следниве класи:[6]

  1. Гама-зрачење
  2. X-зрак зрачење
  3. Ултравиолетово зрачење
  4. Видливо зрачење (светлина)
  5. Инфрацрвено зрачење
  6. Терахерцово зрачење
  7. Микробраново зрачење
  8. Радиобранови

Оваа класификација оди во зголемување на редот на брановата должина, што е карактеристика на видот на овој тип зрачење.[6] Иако, во принцип, шемата за класификација е точна, во реалноста е често се случува преклопување помеѓу соседните видови електромагнетни енергии. На пример, SLF радиобран со 60 Hz може да се рефлектира и испитува од страна на астрономите, или може да бидат спроведени жици за електрична енергија, иако таа е, во строга смисла на зборот, не електромагнетно зрачење на сите (види блиско и далечно поле).

Разликата помеѓу Х-зраците и гама-зраците делумно се заснова на изворите: фотони генерирани од нуклеарно распаѓање или други нуклеарни и субнуклеарни / честички процес, секогаш се наречени гама-зраци, додека X-зраците се генерирани од страна на електрониски транзиции кои вклучуваат високоенергетски внатрешно атомски електрони.[12][13][14] Во принцип, нуклеарните транзиции се многу повеќе енергетски од електронските транзиции, па гама-зраците се повеќе енергетски од Х-зраците, но постојат исклучоци. По аналогија на електронските транзиции, транзициите на мионскиот атом, исто така, се вели дека можат да произведуваат Х-зраци, иако нивната енергија може да се надмине 6 MeV,[15] со оглед на тоа што постојат многу (77 познати кои се помали од 10 keV) нискоенергетски нуклеарни транзиции (на пример, 7,6 eV нуклеарна транзиција на ториум-229), и покрај тоа што има милион пати помала енергија од некои мионски X-зраци, емитуваните фотони сè уште се нарекуваат гама-зраци поради нивното нуклеарно потекло.[16]

Конвенцијата за електромагнетното зрачење која се знае дека потекнуваат од јадрото, секогаш се нарекуваат „гама-зрак“ зрачење и е единствената конвенција што е универзално почитувана. Сепак, многу астрономски извори за гама-зраци се премногу енергетски (во интензитетот и брановата должина) за да бидат од нуклеарно потекло. Мошне често, во високоенергетската физика и медицинската радиотерапија, многу високоенергетски електромагнетни зраци (во подрачјето >10 MeV)- кои се со поголема енергија од нуклеарните гама-зраци не се нарекуваат X-зраци, ниту гама-зраци, туку „високоенергетски фотони“.

Подрачјето на спектарот каде паѓаат одредени набљудувања на електромагнетно зрачење, е зависен референтен систем, (како резултат на Доплеровато поместување за светлината), па електромагнетното зрачење на еден од набљудувачите ќе каже е во еден регион на спектарот може да се појави на набљудувач кој се движи со значителен дел од брзината на светлината во однос на првиот кој е во друг дел на спектарот. На пример, посматрајте ја космичката микробранова позадина. Таа е произведена, кога материјата и зрачењето се одделуваат, од страна на депобудување на водородните атоми на основната состојба. Овие фотони беа од Лимановата серија транзиции, ставајќи ги во ултравиолетовиот (УВ) дел од електромагнетниот спектар. Сега ова зрачење претрпе доволно космолошки црвено поместување за да го ставиме во микробрановиот дел на спектарот за набљудувачите кои се движат полека (во споредба со брзината на светлината) во однос на космосот.

Радиофреквенција[уреди | уреди извор]

Crystal Clear app xmag.svg Главни статии: „Радиофреквенција“, „Радиоспектар“, и „Радиобранови.

Радиобрановите се користат од антените на соодветна големина (во согласност со принципот на резонанца), со бранови должини кои се движат од неколку стотици метри до околу еден милиметар. Тие се користат за пренос на податоци преку модулација. Телевизијата, мобилните телефони, безжичните мрежи и аматерското радио користат радиобранови. Користењето на радиоспектарот е регулирано од страна на многу влади преку доделување на фреквенции.

Радиобрановите може да пренесуваат информации со различни комбинации на амплитудата, фреквенцијата или фазата на бранот, во рамките на опсегот на фреквенцијата. Кога електромагнетното зрачење не влијае врз спроводникот, прави парови со спроводникот, патува низ него и предизвикува електрична струја на површината на спроводникот со возбудување на електроните на спроводниот материјал. Овој ефект се користи во антените.

Микробранови[уреди | уреди извор]

Crystal Clear app xmag.svg Главна статија: „Микробранови.
Заплетот на атмосферски пренесување на Земјата (или непроѕирноста) на различни бранови должини на електромагнетно зрачење

Супер високата фреквенција (СВФ) и крајновисоката фреквенција (ЕВФ) на микробрановите се на пократката страна на радиобрановите. Микробрановите се бранови кои се доволно кратки (се мерат во милиметри) за да се вградат тубуларни метални брановоди со разумен дијаметар. Микробранова енергија се создава со клистрон и магнетрон цевки, како и со диоди во цврста состојба, како што се уредите Гун и ИМПАТ. Микробрановите се апсорбираат од молекули кои имаат диполен момент во течности. Во микробранова печка, овој ефект се користи за затоплување на храната. Микробрановото зрачење со мал интензитет се користи во вај-фај, иако во ова ниво на интензитет не може да предизвика термичко греење.

Волуметриско загревање, кое се користи во микробрановите печки, пренесува енергија низ материјалот електромагнетски, а не како топлинска енергија. Во корист на ова е поефикасно греење и помал временски период за затоплување; микробрановите печки можат да затоплат материјали за помалку од 1% од времето на класичните методи за греење.

Кога се вклучени, просечната микробранова печка е доволно моќна да предизвика интерференција на мало растојание со слабо заштитени електромагнетни полиња како што се најдени во мобилни медицински помагала и лошо направена електроника.

Терахерцово зрачење[уреди | уреди извор]

Crystal Clear app xmag.svg Главна статија: „Терахерцово зрачење.

Терахерцово зрачење е подрачје на спектарот помеѓу далечните инфрацрвени и микробрановите. До неодамна, растојанието беше ретко изучуван и неколку извори за микробранова енергија посотеја за високиот крај на појасот (субмилиметарски бранови иле т.н. терахерцови бранови), но апликации како што се сликите и комуникацијата сега се појавуваат. Научниците исто така применуваат терахерцова технологија и во вооружените сили, каде бранови со висока фреквенција можат да бидат насочени кон непријателот војник, за да се онеспособи неговата електронска опрема.[17]

Инфрацрвено зрачење[уреди | уреди извор]

Crystal Clear app xmag.svg Главна статија: „Инфрацрвено зрачење.

Инфрацрвениот дел од електромагнетниот спектар се протега од 300 GHz до 400 THz (1 mm - 750 nm). Може да биде поделен на три дела:[6]

  • Далеку инфрацрвено, од 300 GHz до 30 THz (1 mm - 10 μm). На долниот дел од овој опсег може да се наречат микробранови или терахерцови бранови. Ова зрачење се апсорбира обично од т.н. ротациони модели во гасната фаза на молекулите, со молекуларни движења на течностите и со фонони во цврстите материи. Водата на атмосферата на Земјата апсорбира толку силно што во овој опсег што ја прави атмосферата во нетранспарентна сила. Сепак, постојат одредени опсези на бранови должини („прозорци“) во рамките на нетранспарентниот опсег што овозможува делумен пренос, кој може да се користи во астрономијата. Опсегот на брановата должина е од околу 200 μm сè до неколку mm и често се нарекува како „субмилиметар“ во астрономијата, резервирајќи далечни инфрацрвени бранови должини под 200 μm.
  • Средно инфрацрвено, од 30 до 120 THz (10 - 2,5 μm). Жешки предмети (црни тела радијатори) може да зрачат силно во овој опсег, и човечката кожа на нормална телесна температура зрачи силно во долниот дел на опсегот. Ова зрачење се апсорбира со молекуларна вибрација, каде што различните атоми во молекулата вибрираат околу нивната рамнотежна позиција. Овој опсег е понекогаш наречен опсег на отпечаток од прст, бидејќи средниот инфрацрвен апсорпционен спектар на соединение е многу специфичен за тоа соединение.
  • Близу инфрацрвено, од 120 до 400 THz (2.500 - 750 nm). Физичките процеси кои се релевантни за овој опсег се слични на тие во видливата светлина. Највисоките фреквенции во овој опсег може да се забележат директно од некои типови на фотографски филм, и од многу типови на цврста состојба сензори за слика за инфрацрвено фотографирање и видеографија.

Видливо зрачење (светлина)[уреди | уреди извор]

Crystal Clear app xmag.svg Главна статија: „Видлив спектар.

Над инфрацрвеното во фреквенцијата доаѓа видливата светлина. Сонцето го емитува врвот од својата моќ во видливото подрачје, иако интегрирајќи ја целата емисиона моќ на спектарот низ сите бранови должини покажува дека Сонцето емитува малце повеќе инфрацрвено отколку видлива светлина.[18] По дефиниција, видливата светлина е дел од електромагнетниот спектар кој е најчувствителен за човековото око. Видливата светлина (и близу инфрацрвената светлина) се типично апсорбирани и емитирани од електрони во молекули и атоми кои се движат од едно енергетско ниво во друго. Оваа акција дозволува хемиски механизми кои придонесуваат за човековото сетило за вид и фотосинтеза. Светлината што го возбудува човековиот визуелен систем е многу мал дел од електромагнетниот спектар. Виножитото го покажува оптичкиот (видлив) дел од електромагнетниот спектар; инфрацрвен (ако може да се види) ќе се наоѓа малку понадвор од црвената страна на виножитото со ултравиолетово кое ќе се појави надвор од виолетовиот крај.

Електромагнетно зрачење со бранова должина помеѓу 380 nm и 760 nm (400–790 терахерци) е откриено од страна на човечкото око и се смета како видлива светлина. Други бранови должини, особено близу инфрацрвени (подолги од 760 nm) и ултравиолетови (пократки од 380 nm) се исто така нарекувани светлина, особена кога видливоста кај луѓето не е релевантна. Белата светлина е комбинација од светлини со различни бранови должини во видливиот спектар. Кога белата светлина поминува низ призма, се дели на неколку бои од светлина кои можат да се забележат во видливиот спектар помеѓу 400 nm и 780 nm.

Ако зрачењето има фреквенција во видливиот дел на електромагнетниот спектар, се одбива од еден објект, да речеме, сад со овошје, и потоа удира во очи, ова резултира со визуелна перцепција на местото на настанот. Визуелниот систем на мозокот ги обработува множеството на одбиени фреквенции во различни бои и нијанси, и преку овој недоволно разбран психофизички феномен, повеќето луѓе гледаат чинија овошје.

Во повеќето бранови должини, информацијата која се носи со електромагнетното зрачење не се восприема директно со човечките сетила. Природни извори произведуваат електромагнетни зрачења низ целиот спектар и технологијата може да манипулира со голем опсег на бранови должини. Оптичкото влакно пренесува светлина што, иако таа не се наоѓа во видливиот дел на спектарот (најчесто е инфрацрвена), може да носи информација. Модулацијата е слична на таа која се користи во радиобрановите.

Ултравиолетово зрачење[уреди | уреди извор]

Crystal Clear app xmag.svg Главна статија: „Ултравиолетово зрачење.
Износот на пенетрација на ултравиолетовото зрачење релативно на надморската височина на озонската обвивка на Земјата.

Следно по фреквенцијата се ултравиолетовите зраци (УВ). Брановата должина на УВ зракот е помал од виолетовиот крај на видливиот спектар но подолг од X-зракот.

УВ во најкусиот опсег на брановата должина (близу X-зраците) е способен да јонизира атоми (види фотоелектричен ефект), во голема мера се менува нивното физичко однесување.

Во средниот опсег на УВ, УВ зраците не можат да јонизираат, но можат да раскинат хемиски врски, со што ги прават молекулите невообичаено реактивни. Изгореници, на пример, се предизвикани од вознемирувачките ефекти на средниот опсег на УВ зрачење врз клетките на кожата, која е главната причина за рак на кожата. УВ зраците во средниот опсег можат да го оштетат комплексот на ДНК молекулите во клетките, создавајќи тимин димери правејќи ја многу моќен мутаген.

Сонцето емитува УВ зрачење (околу 10% од неговата целосна моќ), вклучувајќи крајно кратки УВ бранови должини кои би можеле да го уништат поголемиот живот на копно (океанската вода ќе обезбеди заштита за животот во вода). Сепак, повеќето штетни УВ бранови должини на Сонцето се апсорбирани во атмосферата и озонската обвивка пред да стигнат до површината. Повисоките енергетски (најкратки бранови должини) опсези на УВ (наречени „вакуум УВ“) се апсорбирани од азот, и во подолги бранови должини, од диатомски кислород во воздухот. Повеќето од УВ во средните опсези на енергијата се блокирани од озонската обвивка, која апсорбира силно во важниот 200–315 nm опсег, понискиот енергетски дел е подолг за обичниот дикислород во воздухот да се апсорбира. Најнискиот енергетски опсег на УВ помеѓу 315 nm и видливата светлина (наречен УВ-А) не е доволно блокиран од атмосферата, но не предизвикува изгореници и предизвикува помала биолошка штета. Сепак, не е безопасен и предизвикува кислородни радикали, мутации и оштетување на кожата. Види УВ за повеќе информации.

Рендгенски зраци[уреди | уреди извор]

Crystal Clear app xmag.svg Главна статија: „Рендгенски зраци.

По УВ доаѓаат X-зраците, кои, како и горните опсези на УВ се исто јонизирачки. Сепак, должејќи се на нивните високи енергии, X-зраците можат да стапат во интеракција со материја од Комптоновиот ефект. Силни X-зраци имаат пократки бранови должини од меките X-зраци и тие можат да поминат низ многу супстанци со мала апсорпција, можат да се користат за 'гледање преку' објекти со 'дебелина' помала од тоа што е еквивалентна на неколку метри вода. Една од поинтересните употреби се дијагностичките рендгенски слики во медицината (процес познат како радиографија). X-зраците се корисни како сонди во високо-енергетската физика. Во астрономијата, прирастот на дисковите околу неутронските ѕвезди и црните дупки емитуваат X-зраци, овозможувајќи истражувања за овие појави. X-зраците се исто така емитувани од корони на ѕвезди и се силно емитувани од некои типови на небула. Сепак, X-зрак телескопи мора да се поставени надвор од атмосферата на Земјата за да се набљудуваат астрономските X-зраци, со оглед на тоа што големина на длабочината на атмосферата на Земјата е непроѕирна во однос на X-зраците (со густина од 1.000g на cm2), еквивалентна на 10 метри дебелина на вода.[19] Ова е количина која е доволна да ги блокира речиси сите астрономски X-зраци (и исто астрономските гама-зраци — види подолу).

Гама-зраци[уреди | уреди извор]

Crystal Clear app xmag.svg Главна статија: „Гама-зраци.

По силните X-зраци доаѓаат гама-зраците, кои биле откриени од Пол Вилар во 1900 година. Овие се најенергетскиите фотони, немајќи дефинирана долна граница на брановата должина. Во астрономијата тие се користат за проучување на високо-енергетски објекти или опсези, меѓутоа како и X-зраците ова може да направи само ако телескопите се поставени надвор од атмосферата на Земјата. Гама-зраците се користат експериментално од страна на физичарите за нивната способност за пенетрација и се добиени од голем број на радиотелескопи. Се користат за зрачење на храна и семиња за стерилизација, и во медицината понекогаш се користат терапија на ракот со зрачење.[20] Почесто, гама-зраците се користат за дијагностички слики во нуклеарната медицина, на пример за ПЕТ скенирање. Брановата должина на гама-зраците може да се измери со голема точност преку ефектот на Комптоново расејување.

Поврзано[уреди | уреди извор]

Наводи[уреди | уреди извор]

  1. What is Light? – UC Davis lecture slides Архивски примерок на Семрежниот архив (англиски)
  2. Elert, Glenn. „The Electromagnetic Spectrum, The Physics Hypertextbook“. Hypertextbook.com. http://physics.info/em-spectrum/. конс. 16 октомври 2010 г. 
  3. „Definition of frequency bands on“. Vlf.it. http://www.vlf.it/frequency/bands.html. конс. 16 октомври 2010 г. 
  4. „Imagine the Universe! Dictionary“. NASA. архивирано од оригиналот на 4 февруари 2015. https://web.archive.org/20150204035224/http://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/dict_ei.html. 
  5. Bakshi, U. A. and Godse, A. P. (2009). Basic Electronics Engineering. Technical Publications. стр. 8–10. ISBN 978-81-8431-580-6. https://books.google.com/books?id=n0RMHUQUUY4C. 
  6. 6,0 6,1 6,2 6,3 6,4 Mehta, Akul. „Introduction to the Electromagnetic Spectrum and Spectroscopy“. Pharmaxchange.info. http://pharmaxchange.info/press/2011/08/introduction-to-the-electromagnetic-spectrum-and-spectroscopy/. конс. 8 ноември 2011 г. 
  7. „Herschel Discovers Infrared Light“. Cool Cosmos Classroom activities. архивирано од оригиналот на 25 февруари 2012. https://web.archive.org/web/20120225094516/http://coolcosmos.ipac.caltech.edu/cosmic_classroom/classroom_activities/herschel_bio.html. конс. 4 март 2013 г. „He directed sunlight through a glass prism to create a spectrum […] and then measured the temperature of each colour. […] He found that the temperatures of the colors increased from the violet to the red part of the spectrum. […] Herschel decided to measure the temperature just beyond the red of the spectrum in a region where no sunlight was visible. To his surprise, he found that this region had the highest temperature of all.“ 
  8. Davidson, Michael W.. „Johann Wilhelm Ritter (1776–1810)“. The Florida State University. http://micro.magnet.fsu.edu/optics/timeline/people/ritter.html. конс. 5 март 2013 г. „Ritter […] hypothesized that there must also be invisible radiation beyond the violet end of the spectrum and commenced experiments to confirm his speculation. He began working with silver chloride, a substance decomposed by light, measuring the speed at which different colours of light broke it down. […] Ritter […] demonstrated that the fastest rate of decomposition occurred with radiation that could not be seen, but that existed in a region beyond the violet. Ritter initially referred to the new type of radiation as chemical rays, but the title of ultraviolet radiation eventually became the preferred term.“ 
  9. Mohr, Peter J.; Taylor, Barry N.; Newell, David B.. CODATA Recommended Values of the Fundamental Physical Constants: 2006. „Rev. Mod. Phys.“ том  80: 633–730. doi:10.1103/RevModPhys.80.633. Bibcode2008RvMP...80..633M. http://physics.nist.gov/cuu/Constants/codata.pdf.  Непосредна врска до вредноста.
  10. Condon, J. J. and Ransom, S. M.. „Essential Radio Astronomy: Pulsar Properties“. National Radio Astronomy Observatory. http://www.cv.nrao.edu/course/astr534/Pulsars.html. конс. 5 јануари 2008 г. 
  11. Abdo, A. A.; Allen, B.; Berley, D.; Blaufuss, E.; Casanova, S.; Chen, C.; Coyne, D. G.; Delay, R. S.; и др.. Discovery of TeV Gamma-Ray Emission from the Cygnus Region of the Galaxy. „The Astrophysical Journal“ том  658: L33. doi:10.1086/513696. Bibcode2007ApJ...658L..33A. 
  12. Feynman, Richard; Leighton, Robert and Sands, Matthew (1963). The Feynman Lectures on Physics, Vol.1. USA: Addison-Wesley. стр. 2–5. ISBN 0-201-02116-1. 
  13. L'Annunziata, Michael and Baradei, Mohammad (2003). Handbook of Radioactivity Analysis. Academic Press. стр. 58. ISBN 0-12-436603-1. https://books.google.com/?id=b519e10OPT0C&pg=PA58&dq=gamma+x-ray. 
  14. Grupen, Claus; Cowan, G.; Eidelman, S. D. and Stroh, T. (2005). Astroparticle Physics. Springer. стр. 109. ISBN 3-540-25312-2. 
  15. Corrections to muonic X-rays and a possible proton halo slac-pub-0335 (1967)
  16. „Gamma-Rays“. Hyperphysics.phy-astr.gsu.edu. http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/ems3.html#c5. конс. 16 октомври 2010 г. 
  17. Advanced weapon systems using lethal Short-pulse terahertz radiation from high-intensity-laser-produced plasmas“, „India Daily“, 6 март 2005 (конс. 27 септември 2010 г).
  18. „Reference Solar Spectral Irradiance: Air Mass 1.5“. http://rredc.nrel.gov/solar/spectra/am1.5/. конс. 12 ноември 2009 г. 
  19. Koontz, Steve (26 June 2012) Designing Spacecraft and Mission Operations Plans to Meet Flight Crew Radiation Dose. NASA/MIT Workshop. See pages I-7 (atmosphere) and I-23 (for water).
  20. Uses of Electromagnetic Waves | gcse-revision, physics, waves, uses-electromagnetic-waves | Revision World

Надворешни врски[уреди | уреди извор]

Шаблон:Color topics