Elektromagnetisk stråling - innvirkning på mennesker, beskyttelse. Skala for elektromagnetisk stråling

Zemtsova Ekaterina.

Forskning.

Nedlasting:

Forhåndsvisning:

For å bruke forhåndsvisningen av presentasjoner, opprett en konto for deg selv ( regnskap) Google og logg på: https://accounts.google.com

Bildetekster:

«Skala elektromagnetisk stråling." Arbeidet ble utført av en elev i 11. klasse: Ekaterina Zemtsova Veileder: Firsova Natalya Evgenievna Volgograd 2016

Innhold Introduksjon Elektromagnetisk stråling Elektromagnetisk strålingsskala Radiobølger Påvirkning av radiobølger på menneskekroppen Hvordan kan man beskytte seg mot radiobølger? Infrarød stråling Effekten av infrarød stråling på kroppen Ultrafiolett stråling Røntgenstråling Effekten av røntgenstråler på en person Effekten av ultrafiolett stråling Gammastråling Effekten av stråling på en levende organisme Konklusjoner

Introduksjon Elektromagnetiske bølger er uunngåelige følgesvenner av hjemmekoselig komfort. De gjennomsyrer rommet rundt oss og kroppene våre: kilder til EM-stråling varme og lette hus, tjener til matlaging, gir umiddelbar kommunikasjon med ethvert hjørne av verden.

Relevans Påvirkningen av elektromagnetiske bølger på menneskekroppen i dag er gjenstand for hyppige tvister. Det er imidlertid ikke de elektromagnetiske bølgene i seg selv som er farlige, uten hvilke ingen enheter virkelig kunne fungere, men informasjonskomponenten deres, som ikke kan oppdages av konvensjonelle oscilloskop.* Et oscilloskop er en enhet designet for å studere amplitudeparametrene til et elektrisk signal *

Mål: Å vurdere hver type elektromagnetisk stråling i detalj Å identifisere hvilken effekt den har på menneskers helse

Elektromagnetisk stråling er en forstyrrelse som forplanter seg i rommet (tilstandsendring) elektromagnetisk felt. Elektromagnetisk stråling er delt inn i: radiobølger (starter med ekstra lang), infrarød stråling, ultrafiolett stråling, røntgenstråling gammastråling (hard)

Skalaen til elektromagnetisk stråling er totalen av alle frekvensområder for elektromagnetisk stråling. Følgende størrelser brukes som en spektral karakteristikk av elektromagnetisk stråling: Bølgelengde Oscillasjonsfrekvens Energi til et foton (kvantum av et elektromagnetisk felt)

Radiobølger er elektromagnetisk stråling med bølgelengder i det elektromagnetiske spekteret lengre enn infrarødt lys. Radiobølger har frekvenser fra 3 kHz til 300 GHz, og tilsvarende bølgelengder fra 1 millimeter til 100 kilometer. Som alle andre elektromagnetiske bølger beveger radiobølger seg med lysets hastighet. Naturlige kilder til radiobølger er lyn og astronomiske objekter. Kunstig genererte radiobølger brukes til fast og mobil radiokommunikasjon, radiokringkasting, radar og andre navigasjonssystemer, kommunikasjonssatellitter, datanettverk og utallige andre applikasjoner.

Radiobølger er delt inn i frekvensområder: lange bølger, middels bølger, korte bølger og ultrakorte bølger. Bølgene i dette området kalles lange fordi deres lave frekvens tilsvarer en lang bølgelengde. De kan spre seg i tusenvis av kilometer, ettersom de er i stand til å bøye seg rundt jordens overflate. Derfor sender mange internasjonale radiostasjoner på lange bølger. Lange bølger.

De forplanter seg ikke over veldig lange avstander, siden de bare kan reflekteres fra ionosfæren (et av lagene i jordens atmosfære). Middelsbølgeoverføringer mottas bedre om natten, når reflektiviteten til det ionosfæriske laget øker. middels bølger

Korte bølger reflekteres gjentatte ganger fra jordoverflaten og fra ionosfæren, på grunn av hvilke de forplanter seg over svært lange avstander. Kortbølgeradiosendinger kan mottas på den andre siden Kloden. - kan bare reflekteres fra jordoverflaten og er derfor egnet for kringkasting kun på svært korte avstander. Stereolyd overføres ofte på VHF-båndet, siden de har mindre forstyrrelser. Ultrakorte bølger (VHF)

Påvirkning av radiobølger på menneskekroppen Hvilke parametere er forskjellige i påvirkningen av radiobølger på kroppen? Termisk handling kan forklares med eksemplet med menneskekroppen: møter en hindring på veien - menneskekroppen, bølgene trenger inn i den. Hos mennesker blir de absorbert av det øverste laget av huden. Samtidig dannes det Termisk energi som skilles ut av sirkulasjonssystemet. 2. Ikke-termisk virkning av radiobølger. Et typisk eksempel er bølgene som kommer fra en mobiltelefonantenne. Her kan du ta hensyn til eksperimentene utført av forskere med gnagere. De var i stand til å bevise virkningen på dem av ikke-termiske radiobølger. Imidlertid klarte de ikke å bevise deres skade på menneskekroppen. Hva er vellykket brukt av både supportere og motstandere mobil kommunikasjon ved å manipulere folks sinn.

Huden til en person, mer presist, dens ytre lag, absorberer (absorberer) radiobølger, som et resultat av at varme frigjøres, som kan registreres helt nøyaktig eksperimentelt. Maksimal tillatt temperaturøkning for Menneskekroppen er 4 grader. Det følger at for alvorlige konsekvenser må en person bli utsatt for ganske kraftige radiobølger i lang tid, noe som er usannsynlig i hverdagslivsforhold. Det er allment kjent at elektromagnetisk stråling forstyrrer mottak av høykvalitets TV-signaler. Radiobølger er dødelige farlige for eiere av elektriske pacemakere - sistnevnte har et klart terskelnivå over hvilket den elektromagnetiske strålingen som omgir en person ikke bør stige.

Utstyr som en person møter i løpet av livet mobiltelefoner; radiosende antenner; radiotelefoner i DECT-systemet; trådløse nettverksenheter; Bluetooth-enheter; kroppsskannere; babytelefoner; elektriske husholdningsapparater; høyspentlinjer strømledninger.

Hvordan kan du beskytte deg mot radiobølger? Den eneste effektiv metode- Hold deg unna dem. Stråledosen avtar proporsjonalt med avstanden: jo mindre, jo lenger unna senderen er en person. Husholdningsapparater (bormaskiner, støvsugere) genererer elektriske magnetiske felt rundt strømledningen, forutsatt at de elektriske ledningene er analfabet installert. Jo større kraft enheten har, desto større effekt. Du kan beskytte deg selv ved å plassere dem så langt unna folk som mulig. Apparater som ikke er i bruk må kobles fra.

Infrarød stråling kalles også "termisk" stråling, siden infrarød stråling fra oppvarmede gjenstander oppfattes av menneskelig hud som en følelse av varme. I dette tilfellet avhenger bølgelengdene som sendes ut av kroppen av oppvarmingstemperaturen: jo høyere temperatur, jo kortere bølgelengde og høyere strålingsintensitet. Strålingsspekteret til en absolutt svart kropp ved relativt lave (opptil flere tusen Kelvin) temperaturer ligger hovedsakelig i dette området. Infrarød stråling sendes ut av eksiterte atomer eller ioner. Infrarød stråling

Dybden av penetrasjon og følgelig oppvarming av kroppen ved infrarød stråling avhenger av bølgelengden. Kortbølget stråling er i stand til å trenge inn i kroppen til en dybde på flere centimeter og varmer opp de indre organene, mens langbølget stråling holdes tilbake av fuktigheten i vevet og øker temperaturen på kroppens integument. Spesielt farlig er effekten av intens infrarød stråling på hjernen - det kan forårsake heteslag. I motsetning til andre typer stråling, som røntgen, mikrobølger og ultrafiolett, gjør infrarød stråling med normal intensitet ikke negativ påvirkning på kroppen. Effekt av infrarød stråling på kroppen

Ultrafiolett stråling er elektromagnetisk stråling usynlig for øyet, plassert på spekteret mellom synlig og røntgenstråling. Ultrafiolett stråling Rekkevidden av ultrafiolett stråling som når jordoverflaten er 400 - 280 nm, mens kortere bølgelengder fra solen absorberes i stratosfæren ved hjelp av ozonlaget.

Egenskaper til UV-stråling kjemisk aktivitet (akselererer strømmen av kjemiske reaksjoner og biologiske prosesser) ødeleggelse av gjennomtrengende evne av mikroorganismer, gunstig effekt på menneskekroppen (i små doser) ved evnen til å forårsake luminescens av stoffer (deres glød med forskjellige farger på det utsendte lyset)

Eksponering for ultrafiolett stråling Eksponering av huden for ultrafiolett stråling utover hudens naturlige beskyttende evne til å bli brun gir varierende grad av brannskader. Ultrafiolett stråling kan føre til dannelse av mutasjoner (ultrafiolett mutagenese). Dannelsen av mutasjoner kan på sin side forårsake hudkreft, hudmelanom og for tidlig aldring. Et effektivt middel beskyttelse mot ultrafiolett stråling er gitt av klær og spesielle solkremer med et SPF-tall på mer enn 10. Ultrafiolett stråling av mellombølgeområdet (280-315 nm) er praktisk talt umerkelig for det menneskelige øyet og absorberes hovedsakelig av hornhinneepitelet, som forårsaker stråleskade - brannskader under intens bestråling av hornhinnen (elektroftalmi). Dette manifesteres ved økt tåredannelse, fotofobi, ødem i hornhinneepitel.For å beskytte øynene brukes spesielle briller som blokkerer opptil 100% av ultrafiolett stråling og er gjennomsiktige i det synlige spekteret. For enda kortere bølgelengder er det ikke noe materiale som er egnet for gjennomsiktigheten til objektivlinsene, og reflekterende optikk - konkave speil - må brukes.

Røntgenstråling - elektromagnetiske bølger, hvis fotonenergi ligger på skalaen til elektromagnetiske bølger mellom ultrafiolett stråling og gammastråling Bruken av røntgenstråling i medisin Årsaken til bruken av røntgenstråling i diagnostikk var deres høy penetreringskraft. I de første dagene av oppdagelsen ble røntgenstråler hovedsakelig brukt til å undersøke beinbrudd og lokalisere fremmedlegemer (som kuler) i menneskekroppen. For tiden brukes flere diagnostiske metoder ved bruk av røntgenstråler.

Fluoroskopi Etter at røntgenstråler passerer gjennom pasientens kropp, observerer legen et skyggebilde av pasienten. Et blyvindu bør installeres mellom skjermen og legens øyne for å beskytte legen mot skadelige effekter av røntgenstråler. Denne metoden gjør det mulig å studere funksjonstilstanden til noen organer. Ulempene med denne metoden er utilstrekkelige kontrastbilder og relativt høye stråledoser pasienten mottar under prosedyren. Fluorografi Brukes som regel for en forundersøkelse av tilstanden Indre organer pasienter med lave doser røntgen. Radiografi Dette er en metode for undersøkelse ved bruk av røntgenstråler, hvor bildet tas opp på fotografisk film. Røntgenbilder inneholder flere detaljer og er derfor mer informative. Kan lagres for videre analyse. Den totale stråledosen er mindre enn den som brukes ved fluoroskopi.

Røntgenstråler er ioniserende. Det påvirker vevet til levende organismer og kan forårsake strålesyke, strålingsforbrenninger og ondartede svulster. Av denne grunn må det tas beskyttelsestiltak ved arbeid med røntgen. Det antas at skaden er direkte proporsjonal med den absorberte strålingsdosen. Røntgenstråling er en mutagen faktor.

Effekten av røntgenstråler på kroppen Røntgenstråler har høy penetreringskraft; de er i stand til å trenge fritt inn i de studerte organer og vev. Effekten av røntgenstråler på kroppen manifesteres også av det faktum at røntgenstråler ioniserer molekylene til stoffer, noe som fører til et brudd på den opprinnelige strukturen til cellens molekylære struktur. Dermed dannes ioner (positivt eller negativt ladede partikler), samt molekyler som blir aktive. Disse endringene på en eller annen måte kan forårsake utvikling av strålingsforbrenninger i hud og slimhinner, strålesyke, samt mutasjoner, som fører til dannelse av en svulst, inkludert en ondartet. Imidlertid kan disse endringene bare oppstå hvis varigheten og frekvensen av røntgeneksponering for kroppen er betydelig. Jo kraftigere røntgenstrålen er og jo lengre eksponering, desto høyere er risikoen for negative effekter.

I moderne radiologi brukes enheter som har en veldig liten stråleenergi. Det antas at risikoen for å utvikle kreft etter en enkelt standard røntgenundersøkelse er ekstremt liten og ikke overstiger 1 tusendel av en prosent. I klinisk praksis brukes en svært kort tidsperiode, forutsatt at den potensielle fordelen ved å skaffe data om kroppens tilstand er mye høyere enn den potensielle faren. Radiologer, samt teknikere og laboratorieassistenter, må forholde seg til obligatoriske beskyttelsestiltak. Legen som utfører manipulasjonen tar på seg et spesielt beskyttende forkle, som er en beskyttende blyplate. I tillegg har radiologer et individuelt dosimeter, og så snart det oppdager at stråledosen er høy, fjernes legen fra jobben med røntgen. Dermed er røntgenstråling, selv om den har potensielt farlige effekter på kroppen, trygt i praksis.

Gammastråling - en type elektromagnetisk stråling med ekstremt kort bølgelengde - mindre enn 2·10−10 m har høyest penetrerende kraft. Denne typen stråling kan blokkeres av tykt bly eller betongplate. Faren for stråling ligger i dens ioniserende stråling, interagerer med atomer og molekyler, som denne effekten blir til positivt ladede ioner, og dermed bryter de kjemiske bindingene til molekylene som utgjør levende organismer, og forårsaker biologisk viktige endringer.

Doserate - viser hvilken strålingsdose et objekt eller en levende organisme vil motta over en periode. Måleenhet - Sievert / time. Årlige effektive ekvivalentdoser, μSv / år Kosmisk stråling 32 Eksponering fra byggematerialer og på bakken 37 Intern eksponering 37 Radon-222, radon-220 126 Medisinske prosedyrer 169 Tester atomvåpen 1,5 Kjernekraft 0,01 Totalt 400

Tabell over resultatene av en enkelt eksponering for gammastråling på menneskekroppen, målt i sievert.

Effekten av stråling på en levende organisme forårsaker ulike reversible og irreversible biologiske endringer i den. Og disse endringene er delt inn i to kategorier - somatiske endringer forårsaket direkte hos mennesker, og genetiske endringer som skjer hos etterkommere. Alvorlighetsgraden av effektene av stråling på en person avhenger av hvordan denne effekten oppstår - umiddelbart eller i porsjoner. De fleste organer har tid til å komme seg til en viss grad fra stråling, så de tåler en rekke korttidsdoser bedre enn den samme totale strålingsdosen mottatt på en gang. Den røde benmargen og organene i det hematopoietiske systemet, reproduksjonsorganene og synsorganene er mest utsatt for stråling Barn er mer utsatt for stråling enn voksne. De fleste organer til en voksen er ikke så utsatt for stråling - dette er nyrene, leveren, blæren, bruskvevet.

Konklusjoner Typene elektromagnetisk stråling vurderes i detalj Det ble funnet at infrarød stråling ved normal intensitet ikke påvirker kroppen negativt Røntgenstråling kan forårsake stråleforbrenning og ondartede svulster gammastråling forårsaker biologisk viktige endringer i kroppen.

Takk for din oppmerksomhet

SKALA FOR ELEKTROMAGNETISKE UTSLIPP

Vi vet at lengden på elektromagnetiske bølger er svært forskjellig: fra verdier i størrelsesorden 103 m (radiobølger) til 10-8 cm (røntgenstråler). Lys er en ubetydelig del av det brede spekteret av elektromagnetiske bølger. Likevel var det under studiet av denne lille delen av spekteret at andre strålinger med uvanlige egenskaper ble oppdaget.

Grunnleggende forskjell mellom separate strålinger er ikke tilstede. Alle er elektromagnetiske bølger generert av raskt bevegelige ladede partikler. Elektromagnetiske bølger blir endelig oppdaget ved deres virkning på ladede partikler. I et vakuum forplanter stråling av enhver bølgelengde seg med en hastighet på 300 000 km/s. Grensene mellom individuelle områder av strålingsskalaen er svært vilkårlige.

Strålinger med forskjellige bølgelengder skiller seg fra hverandre i produksjonsmetoden (stråling fra en antenne, termisk stråling, stråling under retardasjon av raske elektroner, etc.) og metoder for registrering.

Alle de listede typene elektromagnetisk stråling genereres også av romobjekter og studeres med suksess ved bruk av raketter, kunstige satellitter Jorden og romskip. Først og fremst gjelder dette røntgen- og gammastråling, som absorberes sterkt av atmosfæren.

Når bølgelengden minker kvantitative forskjeller i bølgelengder fører til betydelige kvalitative forskjeller.

Strålinger med forskjellige bølgelengder skiller seg sterkt fra hverandre når det gjelder absorpsjon av materie. Kortbølget stråling (røntgen og spesielt g-stråler) absorberes svakt. Stoffer som er ugjennomsiktige for optiske bølgelengder er gjennomsiktige for disse strålingene. Refleksjonskoeffisienten til elektromagnetiske bølger avhenger også av bølgelengden. Men hovedforskjellen mellom langbølget og kortbølget stråling er det kortbølget stråling avslører egenskapene til partikler.

radiobølger

n \u003d 105-1011 Hz, l "10-3-103 m.

Oppnådd ved bruk av oscillerende kretser og makroskopiske vibratorer.

Egenskaper: Radiobølger med ulike frekvenser og med ulike bølgelengder absorberes og reflekteres av media på ulike måter, viser egenskapene til diffraksjon og interferens.

Bruksområde: Radiokommunikasjon, fjernsyn, radar.

Infrarød stråling (termisk)

n=3*1011-4*1014 Hz, l=8*10-7-2*10-3 m.

Utstrålet av atomer og materiemolekyler. Infrarød stråling sendes ut av alle legemer uansett temperatur. En person sender ut elektromagnetiske bølger l "9 * 10-6 m.

Egenskaper:

1. Passerer gjennom noen ugjennomsiktige kropper, også gjennom regn, dis, snø.

2. Gir en kjemisk effekt på fotografiske plater.

3. Absorbert av stoffet, varmer det opp.

4. Forårsaker en intern fotoelektrisk effekt i germanium.

5. Usynlig.

6. I stand til interferens og diffraksjonsfenomener.

Registrer deg etter termiske metoder, fotoelektriske og fotografiske.

Applikasjon: Få bilder av objekter i mørket, nattsynsenheter (nattkikkert), tåke. De brukes i rettsmedisin, i fysioterapi, i industrien for tørking av malte produkter, bygging av vegger, tre, frukt.

Synlig stråling

En del av elektromagnetisk stråling oppfattet av øyet (fra rød til fiolett):

n=4*1014-8*1014 Hz, l=8*10-7-4*10-7 m.

Egenskaper: Reflektert, brutt, påvirker øyet, i stand til spredning, interferens, diffraksjon.

Ultrafiolett stråling

n=8*1014-3*1015 Hz, l=10-8-4*10-7 m (mindre enn fiolett lys).

Kilder: utladningslamper med kvartsrør (kvartslamper).

Utstrålt av alle solide kropper, der t>1000оС, samt lysende kvikksølvdamp.

Egenskaper: Høy kjemisk aktivitet (nedbrytning av sølvklorid, glød av sinksulfidkrystaller), usynlig, høy penetreringskraft, dreper mikroorganismer, i små doser har det en gunstig effekt på menneskekroppen (solbrenthet), men i store doser har det en negativ biologisk effekt: endringer i celleutvikling og metabolisme, effekt på øynene.

Bruksområde: I medisin, i industrien.

Røntgenstråler

De sendes ut under høy akselerasjon av elektroner, for eksempel deres retardasjon i metaller. Oppnådd ved hjelp av et røntgenrør: elektroner i et vakuumrør (p = 10-3-10-5 Pa) akselereres av et elektrisk felt ved høy spenning, når anoden, og bremses kraftig ved støt. Ved bremsing beveger elektronene seg med akselerasjon og sender ut elektromagnetiske bølger med kort lengde (fra 100 til 0,01 nm).

Egenskaper: Interferens, røntgendiffraksjon på et krystallgitter, høy penetreringskraft. Bestråling i høye doser forårsaker strålesyke.

Anvendelse: I medisin (diagnose av sykdommer i indre organer), i industrien (kontroll av den indre strukturen til ulike produkter, sveiser).

g -Stråling

n=3*1020 Hz og mer, l=3,3*10-11 m.

Kilder: atomkjernen(atomreaksjoner).

Egenskaper: Har en enorm gjennomtrengningskraft, har en sterk biologisk effekt.

Anvendelse: I medisin, produksjon (g-defektoskopi).

Konklusjon

Hele skalaen av elektromagnetiske bølger er bevis på at all stråling har både kvante- og bølgeegenskaper. Kvante- og bølgeegenskaper i dette tilfellet utelukker ikke, men utfyller hverandre. Bølgeegenskaper vises lysere ved lave frekvenser og mindre lyssterke ved høye frekvenser. Motsatt er kvanteegenskaper mer uttalt ved høye frekvenser og mindre uttalt ved lave frekvenser. Jo kortere bølgelengden er, jo mer uttalt er kvanteegenskapene, og jo lengre bølgelengden er, desto mer uttalt blir bølgeegenskapene. Alt dette bekrefter dialektikkens lov (overgang av kvantitative endringer til kvalitative).

Lengden på elektromagnetiske bølger som kan registreres av enheter ligger i et veldig bredt område. Alle disse bølgene er felles egenskaper: absorpsjon, refleksjon, interferens, diffraksjon, dispersjon. Disse egenskapene kan imidlertid vise seg på forskjellige måter. Bølgekilder og mottakere er forskjellige.

radiobølger

ν \u003d 10 5 - 10 11 Hz, λ \u003d 10 -3 -10 3 m.

Oppnådd ved bruk av oscillerende kretser og makroskopiske vibratorer. Egenskaper. Radiobølger med ulike frekvenser og med ulike bølgelengder absorberes og reflekteres av media på ulike måter. applikasjon Radiokommunikasjon, fjernsyn, radar. I naturen sendes radiobølger ut av ulike utenomjordiske kilder (galaktiske kjerner, kvasarer).

Infrarød stråling (termisk)

ν =3-10 11-4. 10 14 Hz, λ =8. 10 -7 - 2. 10 -3 m.

Utstrålet av atomer og materiemolekyler.

Infrarød stråling sendes ut av alle legemer uansett temperatur.

En person sender ut elektromagnetiske bølger λ≈9. 10 -6 m.

Egenskaper

1. Passerer gjennom noen ugjennomsiktige kropper, så vel som gjennom regn, dis, snø.
2. Gir en kjemisk effekt på fotografiske plater.
3. Absorbert av stoffet, varmer det opp.
4. Forårsaker en intern fotoelektrisk effekt i germanium.
5. Usynlig.

Registrer deg etter termiske metoder, fotoelektriske og fotografiske.

applikasjon. Få bilder av objekter i mørket, nattsynsenheter (nattkikkert), tåke. De brukes i rettsmedisin, i fysioterapi, i industrien for tørking av malte produkter, bygging av vegger, tre, frukt.

En del av elektromagnetisk stråling oppfattet av øyet (fra rød til fiolett):

Egenskaper.PÅ påvirker øyet.

(mindre enn fiolett lys)

Kilder: utladningslamper med kvartsrør (kvartslamper).

Utstrålet av alle faste stoffer med T > 1000°C, samt lysende kvikksølvdamp.

Egenskaper. Høy kjemisk aktivitet (dekomponering av sølvklorid, glød av sinksulfidkrystaller), usynlig, høy penetreringskraft, dreper mikroorganismer, i små doser har det en gunstig effekt på menneskekroppen (solbrenthet), men i store doser har det en negativ biologisk effekt: endringer i celleutvikling og metabolisme stoffer som virker på øynene.

Røntgenstråler

De sendes ut under høy akselerasjon av elektroner, for eksempel deres retardasjon i metaller. Oppnådd ved hjelp av et røntgenrør: elektroner i et vakuumrør (p = 10 -3 -10 -5 Pa) akselereres av et elektrisk felt ved høy spenning, når anoden, og bremses kraftig ved støt. Ved bremsing beveger elektronene seg med akselerasjon og sender ut elektromagnetiske bølger med kort lengde (fra 100 til 0,01 nm). Egenskaper Interferens, røntgendiffraksjon på krystallgitteret, stor penetreringskraft. Bestråling i høye doser forårsaker strålesyke. applikasjon. I medisin (diagnose av sykdommer i indre organer), i industrien (kontroll av den interne strukturen til ulike produkter, sveiser).

γ stråling

Kilder: atomkjerne (kjernereaksjoner). Egenskaper. Den har en enorm gjennomtrengende kraft, har en sterk biologisk effekt. applikasjon. I medisin, produksjon γ - feildeteksjon). applikasjon. I medisin, i industrien.

En felles egenskap ved elektromagnetiske bølger er også at all stråling har både kvante- og bølgeegenskaper. Kvante- og bølgeegenskaper i dette tilfellet utelukker ikke, men utfyller hverandre. Bølgeegenskapene er mer uttalte ved lave frekvenser og mindre uttalte ved høye frekvenser. Motsatt er kvanteegenskaper mer uttalt ved høye frekvenser og mindre uttalt ved lave frekvenser. Jo kortere bølgelengden er, jo mer uttalt er kvanteegenskapene, og jo lengre bølgelengden er, desto mer uttalt blir bølgeegenskapene.

Skalaen til elektromagnetisk stråling inkluderer betinget syv områder:

1. Lavfrekvente svingninger

2. Radiobølger

3. Infrarød

4. Synlig stråling

5. Ultrafiolett stråling

6. Røntgen

7. Gammastråler

Det er ingen grunnleggende forskjell mellom de enkelte strålingene. Alle er elektromagnetiske bølger generert av ladede partikler. Elektromagnetiske bølger oppdages til syvende og sist ved deres virkning på ladede partikler. I et vakuum beveger stråling av enhver bølgelengde seg med en hastighet på 300 000 km/s. Grensene mellom individuelle områder av strålingsskalaen er svært vilkårlige.

Strålinger med forskjellige bølgelengder skiller seg fra hverandre i produksjonsmetoden (stråling fra en antenne, termisk stråling, stråling under retardasjon av raske elektroner, etc.) og metoder for registrering.

Alle de listede typene elektromagnetisk stråling genereres også av romobjekter og studeres vellykket ved hjelp av raketter, kunstige jordsatellitter og romfartøy. Først og fremst gjelder dette røntgen- og g-stråling, som absorberes sterkt av atmosfæren.

Når bølgelengden minker, fører kvantitative forskjeller i bølgelengder til betydelige kvalitative forskjeller.

Strålinger med forskjellige bølgelengder skiller seg sterkt fra hverandre når det gjelder absorpsjon av materie. Kortbølget stråling (røntgen og spesielt g-stråler) absorberes svakt. Stoffer som er ugjennomsiktige for optiske bølgelengder er gjennomsiktige for disse strålingene. Refleksjonskoeffisienten til elektromagnetiske bølger avhenger også av bølgelengden. Men hovedforskjellen mellom langbølget og kortbølget stråling er at kortbølget stråling avslører egenskapene til partikler.

røntgenstråling

røntgenstråling- elektromagnetiske bølger med en bølgelengde fra 8 * 10-6 cm til 10-10 cm.

Det er to typer røntgenstråler: bremsstrahlung og karakteristiske.

brems oppstår når raske elektroner bremses av enhver hindring, spesielt av metalliske elektroner.

Bremsstrahlung av elektroner har et kontinuerlig spektrum, som skiller seg fra de kontinuerlige spektra av stråling produsert av faste stoffer eller væsker.

Karakteristiske røntgenbilder har et linjespektrum. Karakteristisk stråling oppstår som følge av at et eksternt raskt elektron som bremser ned i et stoff trekker ut et elektron som ligger på et av de indre skallene fra et atom i stoffet. I overgangen til den ledige plassen til et elektron lenger borte, oppstår et røntgenfoton.

Enhet for å få røntgenstråler - røntgenrør.

Skjematisk fremstilling av et røntgenrør.

X - røntgenstråler, K - katode, A - anode (noen ganger kalt antikatode), C - kjøleribbe, U h- katodevarmespenning, U a- akselererende spenning, W inn - vannkjøleinntak, W ut - vannkjøleuttak.

Katode 1 er en wolframspiral som sender ut elektroner på grunn av termionisk emisjon. Sylinder 3 fokuserer strømmen av elektroner, som deretter kolliderer med metallelektroden (anode) 2. I dette tilfellet vises røntgenstråler. Spenningen mellom anoden og katoden når flere titalls kilovolt. Det skapes et dypt vakuum i røret; gasstrykket i den overstiger ikke 10 _0 mm Hg. Kunst.

Elektronene som sendes ut av den varme katoden akselereres (ingen røntgenstråler sendes ut, fordi akselerasjonen er for lav) og treffer anoden, hvor de bremses kraftig (røntgenstråler sendes ut: den såkalte bremsstrahlung)

Samtidig slås elektroner ut av de indre elektronskallene til metallatomene som anoden er laget av. Tomme rom i skallene er okkupert av andre elektroner i atomet. I dette tilfellet sendes røntgenstråling ut med en viss energikarakteristikk for anodematerialet (karakteristisk stråling )

Røntgenstråler er preget av en kort bølgelengde, en stor "hardhet".

Egenskaper:

høy penetreringskraft;

handling på fotografiske plater;

evnen til å forårsake ionisering i stoffene som disse strålene passerer gjennom.

Applikasjon:

Røntgendiagnostikk. Ved hjelp av røntgenstråler kan du "opplyse" Menneskekroppen, som resulterer i et bilde av beinene, og i moderne apparater og indre organer

Røntgenterapi

Påvisning av feil i produkter (skinner, sveiser osv.) ved hjelp av røntgen kalles røntgenfeildeteksjon.

I materialvitenskap, krystallografi, kjemi og biokjemi brukes røntgenstråler for å belyse strukturen til stoffer på atomnivå ved hjelp av røntgendiffraksjonsspredning (røntgendiffraksjonsanalyse). Et kjent eksempel er bestemmelsen av strukturen til DNA.

På flyplasser brukes aktivt røntgen-tv-introskop, som gjør det mulig å se innholdet i håndbagasjen og bagasjen for å visuelt oppdage farlige gjenstander på skjermen.

Skalaen til elektromagnetisk stråling inkluderer betinget syv områder:

1. Lavfrekvente svingninger

2. Radiobølger

3. Infrarød

4. Synlig stråling

5. Ultrafiolett stråling

6. Røntgen

7. Gammastråler

Det er ingen grunnleggende forskjell mellom de enkelte strålingene. Alle er elektromagnetiske bølger generert av ladede partikler. Elektromagnetiske bølger oppdages til syvende og sist ved deres virkning på ladede partikler. I et vakuum beveger stråling av enhver bølgelengde seg med en hastighet på 300 000 km/s. Grensene mellom individuelle områder av strålingsskalaen er svært vilkårlige.

Strålinger med forskjellige bølgelengder skiller seg fra hverandre i produksjonsmetoden (stråling fra en antenne, termisk stråling, stråling under retardasjon av raske elektroner, etc.) og metoder for registrering.

Alle de listede typene elektromagnetisk stråling genereres også av romobjekter og studeres vellykket ved hjelp av raketter, kunstige jordsatellitter og romfartøy. Først og fremst gjelder dette røntgen- og g-stråling, som absorberes sterkt av atmosfæren.

Når bølgelengden minker, fører kvantitative forskjeller i bølgelengder til betydelige kvalitative forskjeller.

Strålinger med forskjellige bølgelengder skiller seg sterkt fra hverandre når det gjelder absorpsjon av materie. Kortbølget stråling (røntgen og spesielt g-stråler) absorberes svakt. Stoffer som er ugjennomsiktige for optiske bølgelengder er gjennomsiktige for disse strålingene. Refleksjonskoeffisienten til elektromagnetiske bølger avhenger også av bølgelengden. Men hovedforskjellen mellom langbølget og kortbølget stråling er at kortbølget stråling avslører egenskapene til partikler.

Infrarød stråling

Infrarød stråling - elektromagnetisk stråling som okkuperer spektralområdet mellom den røde enden av synlig lys (med en bølgelengde på λ = 0,74 mikron) og mikrobølgestråling (λ ~ 1-2 mm). Dette er en usynlig stråling med en uttalt termisk effekt.

Infrarød stråling ble oppdaget i 1800 av den engelske forskeren W. Herschel.

Nå er hele spekteret av infrarød stråling delt inn i tre komponenter:

kortbølgeområde: λ = 0,74-2,5 µm;

mellombølgeområde: X = 2,5-50 µm;

langbølgeområde: λ = 50-2000 µm;

applikasjon

IR (infrarøde) dioder og fotodioder er mye brukt i fjernkontroller, automasjonssystemer, sikkerhetssystemer osv. De distraherer ikke en persons oppmerksomhet på grunn av deres usynlighet. infrarøde sendere brukes i industrien for tørking av malingsflater.

positivt bivirkning også er sterilisering av matvarer, øke motstanden mot korrosjon av overflater dekket med maling. Ulempen er den betydelig større ujevnheten ved oppvarming, som i et antall teknologiske prosesser helt uakseptabelt.

elektromagnetisk bølge et visst frekvensområde har ikke bare en termisk, men også en biologisk effekt på produktet, bidrar til å akselerere biokjemiske transformasjoner i biologiske polymerer.

I tillegg er infrarød stråling mye brukt til oppvarming av rom og uterom.

I nattsynsenheter: kikkerter, briller, sikter for håndvåpen, nattfoto- og videokameraer. Her konverteres det infrarøde bildet av objektet, usynlig for øyet, til et synlig.

Termiske kameraer brukes i konstruksjon ved vurdering av konstruksjoners varmeisolasjonsegenskaper. Med deres hjelp kan du bestemme områdene med størst varmetap i et hus under bygging og trekke en konklusjon om kvaliteten på det påførte byggematerialer og varmeovner.

Sterk infrarød stråling i områder med høy varme kan være farlig for øynene. Det er farligst når strålingen ikke er ledsaget av synlig lys. På slike steder er det nødvendig å bruke spesielle vernebriller for øynene.

Ultrafiolett stråling

Ultrafiolett stråling (ultrafiolett, UV, UV) - elektromagnetisk stråling, som okkuperer området mellom den fiolette enden av synlig stråling og røntgenstråling (380 - 10 nm, 7,9 × 1014 - 3 × 1016 Hz). Rekkevidden er betinget delt inn i nær (380-200 nm) og fjern, eller vakuum (200-10 nm) ultrafiolett, sistnevnte heter det fordi det er intensivt absorbert av atmosfæren og kun studeres av vakuumenheter. Denne usynlige strålingen har høy biologisk og kjemisk aktivitet.

Konseptet med ultrafiolette stråler ble først møtt av en indisk filosof fra 1200-tallet. Atmosfæren i området han beskrev inneholdt fiolette stråler som ikke kan sees med det normale øyet.

I 1801 oppdaget fysiker Johann Wilhelm Ritter at sølvklorid, som brytes ned under påvirkning av lys, brytes ned raskere under påvirkning av usynlig stråling utenfor det fiolette området av spekteret.

UV-kilder
naturlige kilder

Den viktigste kilden til ultrafiolett stråling på jorden er solen.

kunstige kilder

UV DU type "kunstig solarium", som bruker UV LL, forårsaker en ganske rask dannelse av en brunfarge.

Ultrafiolette lamper brukes til å sterilisere (desinfisere) vann, luft og ulike overflater på alle områder av menneskelivet.

Baktedrepende UV-stråling ved disse bølgelengdene forårsaker dimerisering av tymin i DNA-molekyler. Akkumulering av slike endringer i DNA til mikroorganismer fører til en nedgang i deres reproduksjon og utryddelse.

Ultrafiolett behandling av vann, luft og overflater har ikke langvarig effekt.

Biologisk påvirkning

Ødelegger netthinnen i øyet, forårsaker hudforbrenninger og hudkreft.

Fordelaktige funksjoner UV-stråling

Å komme på huden forårsaker dannelsen av et beskyttende pigment - solbrenthet.

Fremmer dannelsen av vitaminer i gruppe D

Forårsaker død av patogene bakterier

Påføring av UV-stråling

Bruk av usynlig UV-blekk for beskyttelse bankkort og sedler fra forfalskning. Bilder, designelementer som er usynlige i vanlig lys, eller får hele kartet til å gløde i UV-stråler, påføres kortet.