Шкала электромагнитных волн

Радиоволны - от 10^-6 до 5*10⁴ м .

Длины от 10^-6 м до 780 нм – инфракрасные волны.

Видимый свет – от 780 нм до 400 нм.

Ультрафиолетовое излучение – от 400 до 10 нм.

Рентгеновское излучение - от 10 нм до 10 пм.

Меньшим длинам волны соответствует гамма-излучение.

Чем меньше длина волны (следовательно, выше частота) тем меньше волны поглощаются средой.

Радиоволны впервые открыты Герцем в 1886 г.

Источником радиоволн, так же как и волн звуковых частот, является переменный ток.

Большая частота радиоволн по сравнению с волнами звуковых частот приводит к заметному излучению радиоволн в окружающую среду. Это позволяет использовать их для передачи информации на значительное расстояние (радиовещание, телевидение, радиолокация)

Сверхвысокочастотное (СВЧ) излучение, или микроволновое излучение – 10⁹-3*10¹¹Гц, λ = 1 мм – 0.3 м

Источник СВЧ-излучения – изменение направления спина валентного электрона атома или скорости вращения молекул вещества.

Учитывая «прозрачность» атмосферы в этом диапазоне, СВЧ-излучение используют для космической связи. Используется в микроволновых печах.

Инфракрасное (ИК) излучение – 3*10¹¹-3.85*10¹⁴Гц, λ = 780 нм – 1 мм

ИК-излучение было открыто в 1800 г. английским астрономом Уильямом Гершелем.

Он обнаружил наибольшее нагревание термометра вне области видимого света (за красной областью). Невидимое излучение, учитывая его место в спектре, назвали «инфракрасным»

Источником ИК-излучения являются колебание и вращение молекул вещества, поэтому ИК-волны излучают нагретые тела, молекулы которых движутся особенно интенсивно.

Часто ИК-излучение называют тепловым.

Видимый свет – λ = 380-780 нм, 3.85*10¹⁴-7.89*10¹⁴ Гц (достаточно узкий диапазон)

Источников видимого света являются валентные электроны в атомах и молекулах, изменяющие свое положение в пространстве, а также свободные заряды, движущиеся ускоренно.

Излучения разной длины волны (частоты) оказывают различное физиологическое воздействие на глаз, вызывая психологическое ощущение цвета.

Цвет – не свойство электромагнитной световой волны, а проявление ее электрохимического действия на физиологическую систему человека.

Видимый свет может влиять на протекание химических процессов в растениях (фотосинтез) и организмах животных и человека.

Ультрафиолетовое (УФ) излучение – 8*10¹⁴-3*10¹⁶Гц, λ = 10-380 нм

УФ-излучение открыто в 1801 г. немецким ученым Иоганном Риттером.

Изучая почернение хлористого серебра под действием видимого света, он обнаружил, что серебро чернеет сильнее в области, находящейся за фиолетовым краем спектра, где видимое излучение отсутствует. Невидимое излучение было названо ультрафиолетовым.

Источник ультрафиолетового излучения – валентные электроны атомов и молекул, а также ускоренно движущиеся свободные заряды.

В малых дозах УФ-излучение активизирует синтез в организме человека витамина D и вызывает загар.

Большие дозы могут вызвать ожоги и раковые заболевания, ослабляет иммунную систему, способствует развитию некоторых заболеваний.

УФ-излучение с λ < 300 нм деполимеризует нуклеиновые кислоты и разрушает протеины, нарушая жизненные процессы в организме. В малых дозах оно обладает бактерицидным действием.

Озоновый слой Земли сильно поглощает УФ-излучение с λ < 320 нм, а кислород воздуха – коротковолновое УФ-излучение с λ < 185 нм.

Оконное стекло, содержащее оксид железа, практически полностью поглощает УФ-излучение

Человек не видит УФ-излучение, так как роговая оболочка глаза и глазная линза поглощают его.

Рентгеновское излучение – 3*10¹⁶-3*10²⁰, λ = 10^-12-10^-8 м

Открыто в 1895 г. немецким физиком В.Рентгеном. Изучая ускоренное движение заряженных частиц в закрытой черным картоном трубке, Рентген обнаружил свечение экрана, покрытого солью бария, находящегося на некотором расстоянии от трубки.

Излучение высокой проникающей способности, испускаемое частицами в трубке, проходящее в отличие от ИК и УФ-излучения через картон, Рентген назвал X-лучами.

Источником рентгеновского излучения является изменение состояния электронов внутриатомных оболочек атомов и молекул, а также ускоренное движущиеся свободные электроны.

Благодаря высокой проникающей способности рентгеновское излучение широко примеряется в диагностической технике.

Большая доза рентгеновского облучения приводит к ожогам и изменению структуры крови человека.