Zemcowa Jekaterina.
Praca badawcza.
Pobierać:
Zapowiedź:
Aby skorzystać z podglądu prezentacji, utwórz dla siebie konto ( konto) Google i zaloguj się: https://accounts.google.com
Podpisy slajdów:
„Skala promieniowania elektromagnetycznego”. Pracę wykonała uczennica 11 klasy: Ekaterina Zemtsova Opiekun: Firsova Natalya Evgenievna Volgograd 2016
Spis treści Wstęp Promieniowanie elektromagnetyczne Skala promieniowania elektromagnetycznego Fale radiowe Wpływ fal radiowych na organizm ludzki Jak chronić się przed falami radiowymi? Promieniowanie podczerwone Wpływ promieniowania podczerwonego na organizm Promieniowanie ultrafioletowe Promieniowanie rentgenowskie Wpływ promieniowania rentgenowskiego na człowieka Wpływ promieniowania ultrafioletowego Promieniowanie gamma Wpływ promieniowania na żywy organizm Wnioski
Wprowadzenie Fale elektromagnetyczne są nieuniknionymi towarzyszami domowego komfortu. Przenikają przestrzeń wokół nas i nasze ciała: źródła promieniowania EM ogrzewają i oświetlają domy, służą do gotowania, zapewniają błyskawiczną łączność z każdym zakątkiem świata.
Trafność Wpływ fal elektromagnetycznych na organizm ludzki jest dziś przedmiotem częstych sporów. Jednak to nie same fale elektromagnetyczne są niebezpieczne, bez których żadne urządzenie nie mogłoby tak naprawdę działać, ale ich składnik informacyjny, którego nie można wykryć za pomocą konwencjonalnych oscyloskopów.* Oscyloskop to urządzenie przeznaczone do badania parametrów amplitudy sygnału elektrycznego *
Cele: Szczegółowe rozważenie każdego rodzaju promieniowania elektromagnetycznego Określenie, jaki wpływ ma ono na zdrowie człowieka
Promieniowanie elektromagnetyczne to zaburzenie rozchodzące się w przestrzeni (zmiana stanu) pole elektromagnetyczne. Promieniowanie elektromagnetyczne dzielimy na: fale radiowe (od bardzo długich), promieniowanie podczerwone, promieniowanie ultrafioletowe, promieniowanie rentgenowskie, promieniowanie gamma (twarde).
Skala promieniowania elektromagnetycznego to suma wszystkich zakresów częstotliwości promieniowania elektromagnetycznego. Następujące wielkości są używane jako charakterystyka widmowa promieniowania elektromagnetycznego: Długość fali Częstotliwość oscylacji Energia fotonu (kwant pola elektromagnetycznego)
Fale radiowe to promieniowanie elektromagnetyczne o długości fali w widmie elektromagnetycznym dłuższym niż światło podczerwone. Fale radiowe mają częstotliwości od 3 kHz do 300 GHz i odpowiadające im długości fal od 1 milimetra do 100 kilometrów. Podobnie jak wszystkie inne fale elektromagnetyczne, fale radiowe poruszają się z prędkością światła. Naturalnymi źródłami fal radiowych są wyładowania atmosferyczne i obiekty astronomiczne. Sztucznie generowane fale radiowe są wykorzystywane w stacjonarnej i mobilnej łączności radiowej, radiofonii i telewizji, radarach i innych systemach nawigacyjnych, satelitach komunikacyjnych, sieciach komputerowych i niezliczonych innych zastosowaniach.
Fale radiowe dzielą się na zakresy częstotliwości: fale długie, fale średnie, fale krótkie i fale ultrakrótkie. Fale w tym zakresie nazywane są długimi, ponieważ ich niska częstotliwość odpowiada dużej długości fali. Mogą rozprzestrzeniać się na tysiące kilometrów, ponieważ są w stanie się wyginać powierzchnia ziemi. Dlatego wiele międzynarodowych stacji radiowych nadaje na falach długich. Długie fale.
Nie rozprzestrzeniają się na bardzo duże odległości, ponieważ mogą odbijać się tylko od jonosfery (jednej z warstw ziemskiej atmosfery). Transmisje na falach średnich są lepiej odbierane w nocy, kiedy wzrasta współczynnik odbicia warstwy jonosferycznej. średnie fale
Fale krótkie są wielokrotnie odbijane od powierzchni Ziemi i od jonosfery, dzięki czemu rozchodzą się na bardzo duże odległości. Transmisje z krótkofalowej stacji radiowej mogą być odbierane po drugiej stronie Globus. - mogą odbijać się tylko od powierzchni Ziemi i dlatego nadają się do nadawania tylko na bardzo krótkie odległości. Na falach pasma VHF często transmitowany jest dźwięk stereo, ponieważ zakłócenia są na nich słabsze. Fale ultrakrótkie (VHF)
Wpływ fal radiowych na organizm człowieka Jakie parametry różnią się wpływem fal radiowych na organizm? Działanie termiczne można wytłumaczyć na przykładzie ludzkiego ciała: napotykając na drodze przeszkodę - ludzkie ciało, wnikają w nie fale. U ludzi są wchłaniane przez górną warstwę skóry. Jednocześnie wytwarzana jest energia cieplna, która jest wydalana przez układ krwionośny. 2. Nietermiczne działanie fal radiowych. Typowym przykładem są fale pochodzące z anteny telefonu komórkowego. Tutaj możesz zwrócić uwagę na eksperymenty przeprowadzone przez naukowców z gryzoniami. Byli w stanie udowodnić wpływ na nich nietermicznych fal radiowych. Jednak nie udało im się udowodnić ich szkodliwości dla ludzkiego ciała. Co z powodzeniem wykorzystują zarówno zwolennicy, jak i przeciwnicy komunikacji mobilnej, manipulując ludzkimi umysłami.
Skóra człowieka, a dokładniej jej zewnętrzne warstwy, pochłania (pochłania) fale radiowe, w wyniku czego uwalniane jest ciepło, co można absolutnie dokładnie zarejestrować eksperymentalnie. Maksymalny dopuszczalny wzrost temperatury ciała człowieka wynosi 4 stopnie. Wynika z tego, że dla poważnych konsekwencji osoba musi być narażona na dość silne fale radiowe przez długi czas, co jest mało prawdopodobne w codziennych warunkach życia. Powszechnie wiadomo, że promieniowanie elektromagnetyczne zakłóca odbiór wysokiej jakości sygnału telewizyjnego. Fale radiowe są śmiertelnie niebezpieczne dla posiadaczy rozruszników serca - te ostatnie mają wyraźny poziom progowy, powyżej którego promieniowanie elektromagnetyczne otaczające człowieka nie powinno wzrosnąć.
Urządzenia, z którymi człowiek spotyka się w ciągu swojego życia: telefony komórkowe; radiowe anteny nadawcze; radiotelefony systemu DECT; sieciowe urządzenia bezprzewodowe; urządzenia Bluetooth; skanery ciała; nianie; elektryczne urządzenia gospodarstwa domowego; linie wysokiego napięcia.
Jak chronić się przed falami radiowymi? Jedyną skuteczną metodą jest trzymanie się od nich z daleka. Dawka promieniowania maleje proporcjonalnie do odległości: im mniej, tym dalej od emitera znajduje się człowiek. Urządzenia(wiertarki, odkurzacze) wytwarzają pola elektromagnetyczne wokół przewodu zasilającego, pod warunkiem, że okablowanie zostało zainstalowane w sposób nieumiejętny. Im większa moc urządzenia, tym większy jego wpływ. Możesz się zabezpieczyć, umieszczając je jak najdalej od ludzi. Nieużywane urządzenia należy odłączyć od prądu.
Promieniowanie podczerwone jest również nazywane promieniowaniem „termicznym”, ponieważ promieniowanie podczerwone z nagrzanych przedmiotów jest odbierane przez ludzką skórę jako uczucie ciepła. W tym przypadku długości fal emitowanych przez ciało zależą od temperatury ogrzewania: im wyższa temperatura, tym krótsza długość fali i większe natężenie promieniowania. Widmo promieniowania ciała absolutnie czarnego w stosunkowo niskich (do kilku tysięcy kelwinów) temperaturach leży głównie w tym zakresie. Promieniowanie podczerwone jest emitowane przez wzbudzone atomy lub jony. Promieniowanie podczerwone
Głębokość penetracji i odpowiednio nagrzewanie ciała promieniowaniem podczerwonym zależy od długości fali. Promieniowanie krótkofalowe jest w stanie wniknąć w ciało na głębokość kilku centymetrów i ogrzewa narządy wewnętrzne, podczas gdy promieniowanie długofalowe zatrzymuje wilgoć zawartą w tkankach i podnosi temperaturę powłok ciała. Szczególnie niebezpieczny jest wpływ intensywnego promieniowania podczerwonego na mózg – może spowodować udar cieplny. W przeciwieństwie do innych rodzajów promieniowania, takich jak promieniowanie rentgenowskie, mikrofalowe i ultrafioletowe, promieniowanie podczerwone o normalnym natężeniu nie negatywny wpływ na ciele. Wpływ promieniowania podczerwonego na organizm
Promieniowanie ultrafioletowe to promieniowanie elektromagnetyczne niewidoczne dla oka, mieszczące się w widmie pomiędzy promieniowaniem widzialnym a rentgenowskim. Promieniowanie ultrafioletowe Zasięg promieniowania ultrafioletowego docierającego do powierzchni Ziemi wynosi 400 - 280 nm, podczas gdy krótsze fale ze Słońca są absorbowane w stratosferze za pomocą warstwy ozonowej.
Właściwości aktywności chemicznej promieniowania UV (przyspiesza przebieg reakcji chemicznych i procesy biologiczne) zdolność przenikania - niszczenie mikroorganizmów, korzystny wpływ na organizm ludzki (w małych dawkach) zdolność wywoływania luminescencji substancji (ich blasku o różnych barwach emitowanego światła)
Ekspozycja na promieniowanie ultrafioletowe Narażenie skóry na promieniowanie ultrafioletowe przekraczające naturalną zdolność ochronną skóry do opalania prowadzi do oparzeń różne stopnie. Promieniowanie ultrafioletowe może prowadzić do powstawania mutacji (mutagenezy ultrafioletowej). Z kolei powstawanie mutacji może powodować raka skóry, czerniaka skóry i przedwczesne starzenie się. Skuteczny środek ochronę przed promieniowaniem ultrafioletowym zapewnia odzież i specjalne filtry przeciwsłoneczne o liczbie SPF powyżej 10. Promieniowanie ultrafioletowe o średnim zakresie fal (280-315 nm) jest praktycznie niezauważalne dla ludzkiego oka i jest pochłaniane głównie przez nabłonek rogówki, który powoduje uszkodzenia popromienne - oparzenia pod intensywnym napromieniowaniem rogówki (elektroftalmia). Objawia się to wzmożonym łzawieniem, światłowstrętem, obrzękiem nabłonka rogówki.Do ochrony oczu stosuje się specjalne gogle, które blokują do 100% promieniowania ultrafioletowego i są przezroczyste w zakresie widzialnym. Dla jeszcze krótszych długości fal nie ma materiału odpowiedniego do przezroczystości soczewek obiektywów i trzeba zastosować optykę odbijającą - wklęsłe lustra.
Promieniowanie rentgenowskie - fale elektromagnetyczne, których energia fotonu mieści się w skali fal elektromagnetycznych między promieniowaniem ultrafioletowym a promieniowaniem gamma Zastosowanie promieniowania rentgenowskiego w medycynie Powodem zastosowania promieniowania rentgenowskiego w diagnostyce była ich wysoka zdolność penetracji. We wczesnych dniach odkrycia promienie rentgenowskie były używane głównie do badania złamań kości i lokalizowania ciał obcych (takich jak kule) w ludzkim ciele. Obecnie stosuje się kilka metod diagnostycznych wykorzystujących promieniowanie rentgenowskie.
Fluoroskopia Po przejściu promieni rentgenowskich przez ciało pacjenta, lekarz obserwuje cień pacjenta. Pomiędzy ekranem a oczami lekarza należy zamontować ołowiane okienko w celu ochrony lekarza przed szkodliwym działaniem promieni rentgenowskich. Ta metoda umożliwia badanie stanu funkcjonalnego niektórych narządów. Wadami tej metody są obrazy o niewystarczającym kontraście oraz stosunkowo duże dawki promieniowania otrzymywane przez pacjenta podczas zabiegu. Fluorografia Stosowana z reguły do wstępnego badania stanu narządy wewnętrzne pacjentów z niskimi dawkami promieniowania rentgenowskiego. Radiografia Jest to metoda badania za pomocą promieni rentgenowskich, podczas której obraz jest zapisywany na kliszy fotograficznej. Zdjęcia rentgenowskie zawierają więcej szczegółów i dlatego dostarczają więcej informacji. Można zapisać do dalszej analizy. Całkowita dawka promieniowania jest mniejsza niż stosowana we fluoroskopii.
Promieniowanie rentgenowskie jest jonizujące. Wpływa na tkanki żywych organizmów i może powodować chorobę popromienną, oparzenia popromienne i nowotwory złośliwe. Z tego powodu podczas pracy z promieniami rentgenowskimi należy podjąć środki ostrożności. Uważa się, że uszkodzenia są wprost proporcjonalne do pochłoniętej dawki promieniowania. Promieniowanie rentgenowskie jest czynnikiem mutagennym.
Wpływ promieni rentgenowskich na organizm Promienie rentgenowskie mają dużą siłę przenikania; są w stanie swobodnie przenikać przez badane narządy i tkanki. Wpływ promieni rentgenowskich na organizm przejawia się również w tym, że promienie rentgenowskie jonizują cząsteczki substancji, co prowadzi do naruszenia pierwotnej struktury struktury molekularnej komórek. W ten sposób powstają jony (cząstki naładowane dodatnio lub ujemnie) oraz cząsteczki, które stają się aktywne. Zmiany te w taki czy inny sposób mogą powodować rozwój oparzeń popromiennych skóry i błon śluzowych, choroby popromiennej, a także mutacji, co prowadzi do powstania guza, w tym złośliwego. Jednak zmiany te mogą wystąpić tylko wtedy, gdy czas trwania i częstotliwość ekspozycji ciała na promieniowanie rentgenowskie jest znaczna. Im mocniejsza wiązka promieniowania rentgenowskiego i im dłuższa ekspozycja, tym większe ryzyko wystąpienia negatywnych skutków.
We współczesnej radiologii stosowane są urządzenia o bardzo małej energii wiązki. Uważa się, że ryzyko rozwoju choroby onkologiczne po jednym standardowym badaniu rentgenowskim jest niezwykle mała i nie przekracza 1 tysięcznej procenta. W praktyce klinicznej stosuje się bardzo krótki okres czasu, pod warunkiem, że potencjalna korzyść z pozyskania danych o stanie organizmu jest znacznie większa niż potencjalne zagrożenie. Radiolodzy, a także technicy i asystenci laboratoryjni muszą przestrzegać obowiązkowych środków ochronnych. Lekarz wykonujący zabieg zakłada specjalny fartuch ochronny, który stanowi ochronną płytkę ołowianą. Ponadto radiolog ma do dyspozycji indywidualny dozymetr i gdy tylko wykryje, że dawka promieniowania jest wysoka, lekarz zostaje odsunięty od pracy z rentgenem. Tym samym promieniowanie rentgenowskie, choć potencjalnie niebezpieczne dla organizmu, jest w praktyce bezpieczne.
Promieniowanie gamma - rodzaj promieniowania elektromagnetycznego o niezwykle krótkiej długości fali - mniejszej niż 2·10−10 m ma największą zdolność przenikania. Ten rodzaj promieniowania może zostać zablokowany przez grubą płytę ołowianą lub betonową. Niebezpieczeństwo promieniowania polega na jego promieniowaniu jonizującym, oddziaływaniu z atomami i cząsteczkami, które ten efekt zamienia w dodatnio naładowane jony, niszcząc w ten sposób wiązania chemiczne molekuły, z których składają się żywe organizmy, i powodujące biologicznie ważne zmiany.
Moc dawki - pokazuje, jaką dawkę promieniowania otrzyma obiekt lub żywy organizm w określonym czasie. Jednostka miary - Siwert / godz. Roczne skuteczne dawki równoważne, μSv / rok Promieniowanie kosmiczne 32 Narażenie z materiałów budowlanych i na ziemi 37 Narażenie wewnętrzne 37 Radon-222, radon-220 126 Procedury medyczne 169 Badania bronie nuklearne 1,5 Energetyka jądrowa 0,01 Razem 400
Tabela wyników pojedynczej ekspozycji na promieniowanie gamma na organizm człowieka, mierzonej w siwertach.
Oddziaływanie promieniowania na organizm żywy powoduje w nim różne odwracalne i nieodwracalne zmiany biologiczne. A zmiany te dzielą się na dwie kategorie – zmiany somatyczne wywołane bezpośrednio u ludzi i zmiany genetyczne, które zachodzą u potomków. Nasilenie wpływu promieniowania na osobę zależy od tego, jak ten efekt wystąpi - natychmiast lub w porcjach. Większość narządów ma czas, aby w pewnym stopniu zregenerować się po napromieniowaniu, więc tolerują serię krótkotrwałych dawek lepiej niż ta sama całkowita dawka promieniowania otrzymana jednorazowo. Szpik kostny czerwony i narządy układu krwiotwórczego, narządy rozrodcze i narząd wzroku są najbardziej narażone na promieniowanie. Dzieci są bardziej narażone na promieniowanie niż dorośli. Większość narządów osoby dorosłej nie jest tak narażona na promieniowanie - są to nerki, wątroba, pęcherz moczowy, tkanki chrzęstne.
Wnioski Szczegółowo omówiono rodzaje promieniowania elektromagnetycznego.Stwierdzono, że promieniowanie podczerwone o normalnym natężeniu nie wpływa niekorzystnie na organizm.Promieniowanie rentgenowskie może powodować oparzenia popromienne i nowotwory złośliwe.Promieniowanie gamma powoduje biologicznie ważne zmiany w organizmie.
Dziękuję za uwagę
Skala fal elektromagnetycznych jest ciągłą sekwencją częstotliwości i długości promieniowania elektromagnetycznego, które są zmienną rozchodzącą się w przestrzeni. pole magnetyczne. Teoria zjawiska elektromagnetyczne James Maxwell umożliwił ustalenie, że w przyrodzie występują fale elektromagnetyczne o różnych długościach.Długość fali lub związana z nią częstotliwość fali charakteryzuje nie tylko samą falę, ale także kwantowe właściwości pola elektromagnetycznego. W związku z tym w pierwszym przypadku fala elektromagnetyczna jest opisana przez klasyczne prawa omówione w tym kursie.
Rozważ pojęcie widma fal elektromagnetycznych. Widmo fal elektromagnetycznych to pasmo częstotliwości fal elektromagnetycznych występujących w przyrodzie.
Widmo promieniowania elektromagnetycznego w kolejności rosnącej częstotliwości to:
antena
1) Fale o niskiej częstotliwości (λ>);
2) Fale radiowe();
Atom
3) Podczerwień (m);
4) Emisja światła ();
5) promieniowanie rentgenowskie ();
Jądra atomowe
6) Promieniowanie gamma (λ).
Różne sekcje widma elektromagnetycznego różnią się sposobem emitowania i odbierania fal należących do jednej lub drugiej sekcji widma. Z tego powodu nie ma ostrych granic między różnymi częściami widma elektromagnetycznego, ale każdy zakres jest określony przez jego własne cechy i dominację własnych praw, określonych przez stosunki skal liniowych.
Badania fal radiowych elektrodynamika klasyczna. Światło podczerwone i promieniowanie ultrafioletowe są badane zarówno przez optykę klasyczną, jak i fizykę kwantową. Promieniowanie rentgenowskie i gamma jest przedmiotem badań fizyki kwantowej i jądrowej.
Promieniowanie podczerwone
Promieniowanie podczerwone to część widma promieniowania słonecznego, która sąsiaduje bezpośrednio z czerwoną częścią widzialnego obszaru widma i która ma zdolność nagrzewania większości obiektów. ludzkie oko nie jesteśmy w stanie widzieć w tej części widma, ale możemy poczuć ciepło. Jak wiadomo, każdy obiekt, którego temperatura przekracza (-273) stopnie Celsjusza, promieniuje, a widmo jego promieniowania określa tylko jego temperatura i emisyjność. Promieniowanie podczerwone ma dwa ważne cechy: długość fali (częstotliwość) promieniowania i intensywność. Ta część widma elektromagnetycznego obejmuje promieniowanie o długości fali od 1 milimetra do ośmiu tysięcy średnic atomowych (około 800 nm).Promienie podczerwone są całkowicie bezpieczne dla ludzkiego organizmu, w przeciwieństwie do promieni rentgenowskich, ultrafioletowych czy mikrofalowych. Niektóre zwierzęta (na przykład ryjące żmije) mają nawet narządy zmysłów, które pozwalają im zlokalizować stałocieplną ofiarę za pomocą promieniowania podczerwonego z jej ciała.
Otwarcie
Promieniowanie podczerwone zostało odkryte w 1800 roku przez angielskiego naukowca W. Herschela, który odkrył, że w widmie Słońca uzyskanym przez pryzmat poza granicą światła czerwonego (tj. w niewidocznej części widma) temperatura termometru wzrasta (Rys. 1). W 19-stym wieku udowodniono, że promieniowanie podczerwone podlega prawom optyki, a zatem ma taką samą naturę jak światło widzialne.Aplikacja
Promienie podczerwone do leczenia chorób były stosowane od czasów starożytnych, kiedy lekarze używali płonących węgli, palenisk, rozgrzanego żelaza, piasku, soli, gliny itp. do leczenia odmrożeń, wrzodów, karbunkułów, stłuczeń, stłuczeń itp. Hipokrates opisał, w jaki sposób używano ich do leczenia ran, wrzodów, urazów spowodowanych przeziębieniem itp. W 1894 roku Kellogg wprowadził do terapii żarówki elektryczne, po czym promienie podczerwone z powodzeniem stosowano w chorobach układu limfatycznego, stawów, klatki piersiowej (zapalenie opłucnej), narządów jamy brzusznej (zapalenie jelit, skurcze itp.), wątroby i pęcherzyka żółciowego.W widmie podczerwieni znajduje się obszar o długości fali od około 7 do 14 mikronów (tzw. długofalowa część zakresu podczerwieni), który ma naprawdę wyjątkowy wpływ na organizm ludzki. pożyteczna akcja. Ta część promieniowania podczerwonego odpowiada promieniowaniu samego ciała ludzkiego z maksimum przy długości fali około 10 mikronów. Dlatego nasze ciało postrzega każde promieniowanie zewnętrzne o takich długościach fal jako „własne”. Najbardziej znanym naturalnym źródłem promieni podczerwonych na naszej Ziemi jest Słońce, a najsłynniejszym na Rusi sztuczne źródło długofalowe promienie podczerwone - to rosyjski piec i każda osoba musiała doświadczyć ich dobroczynnego działania.
Diody podczerwieni i fotodiody są szeroko stosowane w pilotach zdalnego sterowania, systemach automatyki, systemach bezpieczeństwa i niektórych telefony komórkowe itp. Promienie podczerwone nie rozpraszają uwagi osoby ze względu na jej niewidzialność.
Promienniki podczerwieni stosowane są w przemyśle do suszenia powierzchni lakierniczych. Metoda suszenia na podczerwień ma istotne zalety w porównaniu z tradycyjną metodą konwekcyjną. Przede wszystkim na pewno efekt ekonomiczny. Szybkość i energia zużywana podczas suszenia na podczerwień jest mniejsza niż w przypadku tradycyjnych metod.
Detektory podczerwieni są szeroko stosowane przez służby ratownicze np. do wykrywania żyjących osób pod gruzami po trzęsieniach ziemi lub innych klęski żywiołowe i katastrof spowodowanych przez człowieka.
Sterylizacja jest również pozytywnym skutkiem ubocznym. produkty żywieniowe, zwiększając odporność na korozję powierzchni pokrytych farbami.
Cecha wykorzystania promieniowania IR w Przemysł spożywczy jest możliwość wnikania fali elektromagnetycznej w takie produkty kapilarno-porowate jak zboże, zboża, mąka itp. na głębokość do 7 mm. Wartość ta zależy od rodzaju powierzchni, struktury, właściwości materiału oraz odpowiedzi częstotliwościowej promieniowania. Fala elektromagnetyczna o określonym zakresie częstotliwości ma nie tylko termiczny, ale także wpływ biologiczny na produkcie, sprzyja przyspieszeniu przemian biochemicznych w polimerach biologicznych (skrobia, białko, lipidy)
Promienie ultrafioletowe
Promienie ultrafioletowe obejmują promieniowanie elektromagnetyczne o długości fali od kilku tysięcy do kilku średnic atomowych (400-10 nm). W tej części widma promieniowanie zaczyna wpływać na aktywność życiową żywych organizmów. Na przykład miękkie promienie ultrafioletowe w widmie słonecznym (o długościach fal zbliżających się do widzialnej części widma) powodują opaleniznę w umiarkowanych dawkach i poważne oparzenia w nadmiarze. Twarde (krótkofalowe) promieniowanie ultrafioletowe jest szkodliwe dla komórek biologicznych i dlatego jest stosowane w medycynie do sterylizacji narzędzi chirurgicznych i sprzętu medycznego, zabijając wszelkie mikroorganizmy na ich powierzchni.Całe życie na Ziemi jest chronione przed szkodliwym działaniem twardego promieniowania ultrafioletowego przez warstwę ozonową atmosfery ziemskiej, która pochłania bardzo twarde promienie ultrafioletowe w widmie Promieniowanie słoneczne. Gdyby nie ta naturalna tarcza, życie na Ziemi z trudem przybyłoby na ląd z wód oceanów. Jednak pomimo ochronnej warstwy ozonowej niektóre twarde promienie ultrafioletowe docierają do powierzchni Ziemi i mogą powodować raka skóry, zwłaszcza u osób, które mają naturalną skłonność do bladości i nie opalają się dobrze na słońcu.
Historia odkrycia
Wkrótce po odkryciu promieniowania podczerwonego niemiecki fizyk Johann Wilhelm Ritter zaczął szukać promieniowania z przeciwnego końca widma, o długości fali krótszej niż fioletowy. W 1801 roku odkrył, że chlorek srebra, który rozkłada się pod wpływem światła, rozkłada się szybciej pod wpływem niewidzialnego promieniowania poza fioletowym obszarem widma. W tym czasie wielu naukowców, w tym Ritter, doszli do porozumienia, że światło składa się z trzech oddzielnych składników: składnika utleniającego lub termicznego (podczerwień), składnika oświetlającego (światło widzialne) i składnika redukującego (ultrafiolet). W tamtych czasach promieniowanie ultrafioletowe nazywano także „promieniowaniem aktynicznym”.Aplikacja
Energia kwantów ultrafioletowych jest wystarczająca do zniszczenia cząsteczek biologicznych, w szczególności DNA i białek. Jest to jedna z metod niszczenia drobnoustrojów.Powoduje oparzenia słoneczne na skórze i jest niezbędny do produkcji witaminy D. Jednak nadmierna ekspozycja jest obarczona rozwojem raka skóry. Promieniowanie UV jest szkodliwe dla oczu. Dlatego na wodzie, a zwłaszcza na śniegu w górach, konieczne jest noszenie gogli.
Aby chronić dokumenty przed fałszowaniem, często są one wyposażone w etykiety UV, które są widoczne tylko w świetle UV. Większość paszportów i banknotów różne kraje zawierają elementy ochronne w postaci farby lub nitek, które świecą w świetle ultrafioletowym.
Wiele minerałów zawiera substancje, które po oświetleniu promieniowaniem ultrafioletowym zaczynają emitować światło widzialne. Każde zanieczyszczenie świeci na swój sposób, co umożliwia określenie składu danego minerału na podstawie charakteru blasku.
promieniowanie rentgenowskie
Promieniowanie rentgenowskie to fale elektromagnetyczne, których energia fotonów mieści się w skali energetycznej między promieniowaniem ultrafioletowym a promieniowaniem gamma, co odpowiada długościom fali od do m).Paragon
Promieniowanie rentgenowskie powstaje w wyniku silnego przyspieszania naładowanych cząstek (głównie elektronów) lub wysokoenergetycznych przejść w powłokach elektronowych atomów lub cząsteczek. Oba efekty są stosowane w lampach rentgenowskich, w których elektrony emitowane z gorącej katody są przyspieszane (nie emitowane jest promieniowanie rentgenowskie, ponieważ przyspieszenie jest zbyt małe) i uderzają w anodę, gdzie ulegają gwałtownemu spowolnieniu (w tym przypadku emitowane są promienie rentgenowskie: tj. n. bremsstrahlung) i jednocześnie wybić elektrony z wewnętrznych powłok elektronowych atomów metalu, z którego wykonana jest anoda. puste siedzenia w powłokach są zajęte przez inne elektrony atomu. W tym przypadku promieniowanie rentgenowskie jest emitowane z pewną charakterystyką energetyczną materiału anody ( charakterystyczne promieniowanie)W procesie przyspieszania-zwalniania tylko 1% energii kinetycznej elektronu przechodzi na promieniowanie rentgenowskie, 99% energii zamienia się w ciepło.
Otwarcie
Odkrycie promieni rentgenowskich przypisuje się Wilhelmowi Conradowi Roentgenowi. Jako pierwszy opublikował artykuł na temat promieni rentgenowskich, które nazwał promieniami rentgenowskimi (rentgen). Artykuł Roentgena zatytułowany „O nowym typie promieni” został opublikowany 28 grudnia 1895 r.Dokładne badanie wykazało, że Roentgen „że czarny karton, nieprzezroczysty ani dla widzialnych i ultrafioletowych promieni słonecznych, ani dla promieni łuku elektrycznego, jest przesiąknięty jakimś środkiem powodującym intensywną fluorescencję”. Roentgen badał zdolność przenikania tego „środka”, który nazwał w skrócie „promieniowaniem rentgenowskim” dla różnych substancji. Odkrył, że promienie przechodzą swobodnie przez papier, drewno, ebonit, cienkie warstwy metalu, ale są silnie opóźniane przez ołów. 
Eksperyment Crookesa z promieniem katodowym
Następnie opisuje sensacyjne doświadczenie: „Jeśli trzymasz rękę między rurą wyładowczą a ekranem, możesz zobaczyć ciemne cienie kości w słabym zarysie cienia samej dłoni”. Było to pierwsze badanie rentgenowskie ludzkiego ciała. Rentgen otrzymał i pierwszy prześwietlenia poprzez dołączenie ich do broszury. Te ujęcia zrobiły ogromne wrażenie; odkrycie nie zostało jeszcze zakończone, a diagnostyka rentgenowska już się rozpoczęła. „Moje laboratorium zostało zalane przez lekarzy przywożących pacjentów, którzy podejrzewali, że mają w sobie igły różne części ciała” — napisał angielski fizyk Schuster.
Już po pierwszych eksperymentach Roentgen stanowczo ustalił, że promienie rentgenowskie różnią się od promieni katodowych, nie niosą ładunku i nie są odchylane przez pole magnetyczne, ale są wzbudzane przez promienie katodowe. „... Promienie rentgenowskie nie są identyczne z promieniami katodowymi, ale są przez nie wzbudzane w szklanych ściankach lampy wyładowczej” - napisał Roentgen.
Rysunek Doświadczenie z pierwszą lampą rentgenowską
Ustalił też, że wzbudzają się one nie tylko w szkle, ale także w metalach.
Wspominając o hipotezie Hertza-Lenarda, że promienie katodowe „są zjawiskiem zachodzącym w eterze”, Roentgen zwraca uwagę, że „coś podobnego możemy powiedzieć o naszych promieniach”. Nie udało mu się jednak wykryć falowych właściwości promieni, „zachowują się one inaczej niż znane dotychczas promienie ultrafioletowe, widzialne, podczerwone”. W swoich działaniach chemicznych i luminescencyjnych są one, według Roentgena, podobne do promienie ultrafioletowe. W pierwszym komunikacie wyraził pozostawioną później sugestię, że mogą to być podłużne fale w eterze.
Aplikacja
Za pomocą promieni rentgenowskich możliwe jest „oświecenie” ludzkiego ciała, w wyniku czego możliwe jest uzyskanie obrazu kości, aw nowoczesnych urządzeniach także narządów wewnętrznych.Wykrywanie defektów w produktach (szynach, spoinach itp.) za pomocą promieni rentgenowskich nazywa się defektoskopią rentgenowską.
Służą one do kontroli technologicznej wyrobów mikroelektronicznych i pozwalają na identyfikację głównych typów defektów oraz zmian w konstrukcji elementów elektronicznych.
W materiałoznawstwie, krystalografii, chemii i biochemii promienie rentgenowskie są wykorzystywane do wyjaśniania struktury substancji na poziomie atomowym za pomocą dyfrakcyjnego rozpraszania promieni rentgenowskich.
Do określenia można użyć promieni rentgenowskich skład chemiczny Substancje. Na lotniskach aktywnie wykorzystywane są introskopy telewizji rentgenowskiej, umożliwiające przeglądanie zawartości bagaż podręczny i bagażu w celu wizualnego wykrycia niebezpiecznych obiektów na ekranie monitora.
Rentgenoterapia - dział radioterapii obejmujący teorię i praktykę zastosowanie terapeutyczne. Terapię rentgenowską przeprowadza się głównie przy guzach zlokalizowanych powierzchownie oraz przy niektórych innych chorobach, w tym chorobach skóry.
Wpływ biologiczny
Promieniowanie rentgenowskie jest jonizujące. Wpływa na tkanki żywych organizmów i może powodować chorobę popromienną, oparzenia popromienne i nowotwory złośliwe. Z tego powodu podczas pracy z promieniami rentgenowskimi należy podjąć środki ostrożności. Uważa się, że uszkodzenia są wprost proporcjonalne do pochłoniętej dawki promieniowania. Promieniowanie rentgenowskie jest czynnikiem mutagennym.Wniosek:
Promieniowanie elektromagnetyczne to zmiana stanu pola elektromagnetycznego (zaburzenie), które może rozchodzić się w przestrzeni.Za pomocą elektrodynamiki kwantowej promieniowanie elektromagnetyczne można rozpatrywać nie tylko jako fale elektromagnetyczne, ale także jako strumień fotonów, czyli cząstek będących elementarnym wzbudzeniem kwantowym pola elektromagnetycznego. Same fale charakteryzują się takimi cechami jak długość (lub częstotliwość), polaryzacja i amplituda. Co więcej, właściwości cząstek są tym silniejsze, im krótsza jest długość fali. Właściwości te są szczególnie wyraźne w zjawisku efektu fotoelektrycznego (wybijania elektronów z powierzchni metalu pod wpływem światła), odkrytym w 1887 r. przez G. Hertza.
Taki dualizm potwierdza wzór Plancka ε = hν. Ten wzór wiąże energię fotonu, która jest cechą kwantową, oraz częstotliwość oscylacji, która jest cechą falową.
W zależności od zakresu częstotliwości wyróżnia się kilka rodzajów promieniowania elektromagnetycznego. Chociaż granice między tymi typami są raczej dowolne, ponieważ prędkość rozchodzenia się fal w próżni jest taka sama (równa 299 792 458 m/s), to częstotliwość oscylacji jest odwrotnie proporcjonalna do długości fali elektromagnetycznej.
Rodzaje promieniowania elektromagnetycznego różnią się sposobem ich pozyskiwania:
Pomimo różnic fizycznych, we wszystkich źródłach promieniowania elektromagnetycznego, czy to w substancji radioaktywnej, żarówce czy nadajniku telewizyjnym, promieniowanie to jest wzbudzane przez poruszające się z przyspieszeniem ładunki elektryczne. Istnieją dwa główne typy źródeł . W „mikroskopowych” źródłach naładowane cząstki przeskakują z jednego poziomu energii na inny w atomach lub cząsteczkach. Promienniki tego typu emitują promieniowanie gamma, rentgenowskie, ultrafioletowe, widzialne i podczerwone, a w niektórych przypadkach nawet promieniowanie o większej długości fali (przykładem tego ostatniego jest linia w widmie wodoru odpowiadająca długości fali 21 cm, grająca ważna rola w radioastronomii). Źródła drugiego rodzaju można nazwać makroskopijny . W nich wolne elektrony przewodników wykonują synchroniczne okresowe oscylacje.
Istnieją różne metody rejestracji:
widzialne światło postrzegane przez oko. Promieniowanie podczerwone to głównie promieniowanie cieplne. Rejestruje się ją metodami termicznymi, a także częściowo metodami fotoelektrycznymi i fotograficznymi. Promieniowanie ultrafioletowe jest aktywne chemicznie i biologicznie. Powoduje zjawisko efektu fotoelektrycznego, fluorescencji i fosforescencji (poświaty) wielu substancji. Jest rejestrowany metodami fotograficznymi i fotoelektrycznymi.
Są one również absorbowane i odbijane w różny sposób przez te same media:
Promieniowania o różnych długościach fal znacznie różnią się od siebie pod względem pochłaniania przez materię. Promieniowanie krótkofalowe (promieniowanie rentgenowskie, a zwłaszcza promieniowanie g) jest słabo absorbowane. Substancje, które są nieprzezroczyste dla długości fali optycznej, są przezroczyste dla tego promieniowania. Współczynnik odbicia fal elektromagnetycznych zależy również od długości fali.
Mają one różny wpływ na obiekty biologiczne przy tym samym natężeniu promieniowania:
Uderzenie różne rodzaje promieniowanie na organizm człowieka jest inne: promienie gamma i rentgenowskie wnikają w nie, powodując uszkodzenie tkanek, światło widzialne powoduje wrażenie wzrokowe w oku, promieniowanie podczerwone, padając na ciało ludzkie, nagrzewa je, a fale radiowe i niskoczęstotliwościowe oscylacje elektromagnetyczne Ludzkie ciało i wcale nie są odczuwalne. Pomimo tych oczywistych różnic, wszystkie te rodzaje promieniowania są w istocie różnymi aspektami tego samego zjawiska.
Chemiluminescencja Z niektórymi reakcje chemiczne, idąc z uwolnieniem energii, część tej energii jest bezpośrednio zużywana na emisję światła, a źródło światła pozostaje zimne. Świetlik Kawałek drewna przebity świetlistą grzybnią Ryba żyjąca na dużych głębokościach
Promieniowanie elektromagnetyczne Promieniowanie radiowe Promieniowanie radiowe Promieniowanie podczerwone Promieniowanie podczerwone Promieniowanie widzialne Promieniowanie widzialne Promieniowanie ultrafioletowe Promieniowanie ultrafioletowe Promieniowanie rentgenowskie Promieniowanie rentgenowskie Promieniowanie rentgenowskie Promieniowanie gamma Promieniowanie gamma
Skala promieniowania elektromagnetycznego Skala fal elektromagnetycznych rozciąga się od długich fal radiowych do promieni gamma. Fale elektromagnetyczne o różnych długościach są warunkowo podzielone na zakresy zgodnie z różne funkcje(sposób pozyskania, sposób rejestracji, charakter interakcji z substancją).
Wszystkie rodzaje promieniowania mają zasadniczo to samo charakter fizyczny Ludwik de Broglie Niezależna praca wypełniając tabelę Rodzaje promieniowania Zakres długości fal Źródło Właściwości Zastosowanie Promieniowanie radiowe Promieniowanie podczerwone Promieniowanie widzialne Promieniowanie ultrafioletowe Promieniowanie rentgenowskie
Rodzaje promieniowania Zakres długości fali Źródło Właściwości Zastosowanie Fale radiowe 10 km (310^4 - 310^12 Hz) Obwody tranzystorowe Odbicie, załamanie Dyfrakcja Polaryzacja Komunikacja i nawigacja Promieniowanie podczerwone 0,1 m - 770 nm (310^12 - 4 10^14 Hz ) Kominek elektryczny Odbicie, załamanie światła Dyfrakcja Polaryzacja Gotowanie Ogrzewanie, suszenie, termokopiowanie Światło widzialne 770 - 380 nm (410^ 14 - 810 ^14 Hz) Żarówka, błyskawica, płomień Odbicie, załamanie światła Dyfrakcja Polaryzacja Obserwacja widzialny świat, Głównie przez odbicie Promieniowanie ultrafioletowe 380 - 5 nm (810^ 14 - 610^16 Hz) Lampa wyładowcza, łuk węglowy Fotochemiczne Leczenie chorób skóry, zabijanie bakterii, urządzenia stróżujące Promieniowanie rentgenowskie 5 nm - 10^ -2 nm (610^ 16 – 310^19 Hz) Lampa rentgenowska Penetracja Dyfrakcja Rentgen, radiologia, wykrywanie fałszerstw dzieł sztuki - Promieniowanie 510^^-15 m Cyklotron Kobalt - 60 Zrodzony przez obiekty kosmiczne Sterylizacja, Medycyna, leczenie raka Sprawdź swoje odpowiedzi