Шкала электромагнитных волн

Шкала электромагнитных излучений представляет собой

непрерывную последовательность длин

волн (или

частот),

которые отличаются

способом

генерации и регистрации, а

также по своим свойствам (рис. 3.20). Важно отметить, что

границы разделения

диапазонов различных видов

электро-

магнитных излучений весьма условны.

 

Рис. 3.20. Шкала электромагнитных волн

Различают радиоволны, оптическое излучение и жесткие фотоны. Источниками радиоволн являются переменные токи в проводниках, из которых созданы колебательные контуры.

Радиоволны получают искусственным способом, в

отличие

от остальных видов

излучения, для которых источниками

являются

естественные процессы излучения атомов, моле-

кул, атомных ядер.

Радиоволны охватывают широкий диапазон частот от

3 кГц до 109 Гц. Внутри этой группы обычно рассматривают

сверхдлинные, длинные (ДВ), средние (СВ), коротк

е (КВ) и

ультракороткие волны (УКВ).

С помощью последних пере-

дают радио- и телевизионные

сигналы.

В зависимости от

длины волны возможности передачи информации

на рас-

стояния различны. Применение этих волн распространяется

от метеорологической радиолокации, спутниковой

навига-

ции, до интернета и мобильной связи. Оптическое излучение возникает при нагревании тел из-за теплового движения ато-

 

 

мов и молекул. Чем сильнее тело нагрето, тем выше частота его излучения. В зависимости от диапазона частот оптиче- ского излучения различают инфракрасное излучение, види- мый свет, ультрафиолетовое излучение.

Инфракрасное (тепловое) излучение имеет диапазон ме- жду красной границей видимого спектра и короткими радио- волнами. В промышленности его применяют для сушки ла- кокрасочных поверхностей, стерилизации продуктов пита- ния, а также для конструирования приборов ночного виде- ния. В медицине инфракрасное излучение – основа одного из современных методов лечения гипертермии. Примером ин- фракрасного изучения является тепло от Солнца, печки или электрической лампочки.

Видимый свет имеет, по сравнению с другими видами излучения, очень узкий диапазон с частотами от 4.0 × 1014до

7.5 × 1014Гц. Характеристикой света является цвет, который определяется длиной волны и изменяется в диапазоне от фиолетового до красного цвета. Если задуматься, почему ок- ружающая нас природа так богата обилием красок и оттен- ков? Все вещества, растения, жидкости, живые организмы из широко спектра электромагнитных волн, падающих на них лучше (то есть с большим коэффициентом отражения) отра- жают очень узкий набор частот. Именно отраженный свет определяет цвет предмета.

Ультрафиолетовое излучение (УФ) занимает диапазон между видимым и рентгеновским излучением. Естественным источником ультрафиолетового излучения является Солнце. В промышленности и повседневной жизни широко приме- няются УФ лампы для стерилизации, дезинфекции воды, за- щиты документов ультрафиолетовыми метками, искусствен- ного загара. Они ставятся, например, для стерилизации ме- дицинских помещений различного назначения, и, в первую очередь, операционных.

Жесткие фотоны – это рентгеновские и гамма-лучи, имеющие частоту более 1016Гц. Рентгеновские лучи полу- чают в рентгеновских трубках и применяют для выявления дефектов в изделиях изучения структуры вещества, измене- ния структуры полимеров.

 

 

 

В медицине в мире работают миллионы рентгеновских аппаратов. На них проводят диагностические исследования, получают изображения скелета человека, его внутренних ор- ганов. Рентгеновские лучи – основа действующих рентгенов- ских томографов.

Гамма-лучи обладают очень маленькой длиной волны (~10–6нм) и, тем самым, хорошей проникающей способно- стью. Они применяются для исследований в атомной и ядер- ной физике, в лучевой диагностике и медицине, для стерили- зации медицинских инструментов, а также тканей для транс- плантации, крови. В лучевой терапии гамма-лучи – наиболее широко используемый вид ионизирующего излучения для лечения онкологических заболеваний.