Tipos de radiación electromagnética
Radiación electromagnética (ondas electromagnéticas): alteración de los campos eléctricos y magnéticos que se propagan en el espacio.
Rangos de radiación electromagnética
1 ondas de radio
2. Infrarrojos (térmicos)
3. Radiación visible (óptica)
4. Radiación ultravioleta
5. Radiación dura
Se considera que las principales características de la radiación electromagnética son la frecuencia y la longitud de onda. La longitud de onda depende de la velocidad de propagación de la radiación. La velocidad de propagación de la radiación electromagnética en el vacío es igual a la velocidad de la luz, en otros medios esta velocidad es menor.
Las características de las ondas electromagnéticas desde el punto de vista de la teoría de las oscilaciones y los conceptos de electrodinámica son la presencia de tres vectores mutuamente perpendiculares: vector de onda, vector de intensidad de campo eléctrico E y vector de campo magnético H.
Espectro de radiación electromagnética
Ondas electromagnéticas: son ondas transversales (ondas transversales) en las que los vectores de campo eléctrico y magnético oscilan perpendicularmente a la dirección de propagación de las ondas, pero se diferencian significativamente de las ondas en el agua y del sonido en que pueden transmitirse de una fuente a otra. receptor, incluso a través de vacío.
Común a todos los tipos de radiación es la velocidad de su propagación en el vacío igual a 300.000.000 metros por segundo.
La radiación electromagnética se caracteriza por una frecuencia de oscilación, que indica el número de ciclos completos de oscilación por segundo o longitud de onda, es decir, la distancia que la radiación se propaga durante una oscilación (durante un período de oscilación).
La frecuencia de oscilación (f), la longitud de onda (λ) y la velocidad de propagación de la radiación (c) están relacionadas entre sí por la relación: c = f λ.
La radiación electromagnética generalmente se divide en rangos de frecuencia... No hay transiciones bruscas entre los rangos, a veces se superponen y los límites entre ellos son arbitrarios. Dado que la tasa de propagación de la radiación es constante, la frecuencia de sus oscilaciones está estrictamente relacionada con la longitud de onda en el vacío.
Las ondas de radio ultracortas se dividen comúnmente en metro, decímetro, centímetro, milímetro y submilimétrico o micrómetro. Las ondas con una longitud λ inferior a 1 m (frecuencia superior a 300 MHz) también se denominan microondas u ondas de microondas.
Radiación infrarroja: radiación electromagnética que ocupa la región espectral entre el extremo rojo de la luz visible (con una longitud de onda de 0,74 micrones) y la radiación de microondas (1-2 mm).
La radiación infrarroja ocupa la mayor parte del espectro óptico.La radiación infrarroja también se denomina radiación "térmica" porque todos los cuerpos, sólidos y líquidos, calentados a una determinada temperatura emiten energía en el espectro infrarrojo. En este caso, las longitudes de onda emitidas por el cuerpo dependen de la temperatura de calentamiento: a mayor temperatura, menor longitud de onda y mayor intensidad de emisión. El espectro de emisión de un cuerpo negro absoluto a temperaturas relativamente bajas (hasta unos pocos miles de Kelvin) se encuentra principalmente en este rango.
La luz visible es una combinación de siete colores primarios: rojo, naranja, amarillo, verde, cian, azul y violeta. Pero ni el infrarrojo ni el ultravioleta son visibles para el ojo humano.
Las radiaciones visible, infrarroja y ultravioleta conforman el denominado espectro óptico en el sentido más amplio de la palabra. La fuente más famosa de radiación óptica es el Sol. Su superficie (fotosfera) se calienta a una temperatura de 6000 grados y brilla con una luz amarilla brillante. Esta parte del espectro de radiación electromagnética es percibida directamente por nuestros sentidos.
La radiación en el rango óptico ocurre cuando los cuerpos se calientan (la radiación infrarroja también se llama térmica) debido al movimiento térmico de los átomos y las moléculas. Cuanto más se calienta el cuerpo, mayor es la frecuencia de su radiación. Con algo de calentamiento, el cuerpo comienza a brillar en el rango visible (incandescencia), primero rojo, luego amarillo, etc. Por el contrario, la radiación del espectro óptico tiene un efecto térmico sobre los cuerpos.
En la naturaleza, la mayoría de las veces nos encontramos con cuerpos que emiten la luz de una composición espectral compleja que consta de voluntades de diferentes longitudes.Por lo tanto, la energía de la radiación visible afecta a los elementos sensibles a la luz del ojo y provoca una sensación diferente. Esto se debe a la diferente sensibilidad del ojo. a radiaciones de diferentes longitudes de onda.
Parte visible del espectro de flujo radiativo
Además de la radiación térmica, las reacciones químicas y biológicas pueden servir como fuentes y receptores de radiación óptica. Una de las reacciones químicas más famosas, que es un receptor de radiación óptica, se utiliza en fotografía.
Haces duros... Los límites de las regiones de rayos X y radiación gamma solo se pueden determinar de manera muy tentativa. A modo de orientación general, se puede suponer que la energía de los cuantos de rayos X se encuentra en el rango de 20 eV — 0,1 MeV, y la energía de los cuantos gamma es superior a 0,1 MeV.
Radiación ultravioleta (ultravioleta, UV, UV) — radiación electromagnética que ocupa el rango entre la radiación visible y la radiación de rayos X (380 — 10 nm, 7,9 × 1014 — 3 × 1016 Hz). El rango se divide condicionalmente en ultravioleta cercano (380-200 nm) y lejano o vacío (200-10 nm), este último se llama así porque es intensamente absorbido por la atmósfera y se estudia solo con dispositivos de vacío.
La radiación ultravioleta de onda larga tiene una actividad fotobiológica relativamente baja, pero puede causar pigmentación de la piel humana y tiene un efecto positivo en el cuerpo. La radiación de este subrango es capaz de hacer brillar algunas sustancias, por lo que se utiliza para el análisis de luminiscencia de la composición química de los productos.
La radiación ultravioleta de onda media tiene un efecto tónico y terapéutico en los organismos vivos.Es capaz de causar eritema y quemaduras solares, convirtiendo la vitamina D, necesaria para el crecimiento y desarrollo, en una forma absorbible en el organismo de los animales, y tiene un potente efecto anti-raquitismo. La radiación en este subrango es dañina para la mayoría de las plantas.
Tratamiento ultravioleta de onda corta Tiene un efecto bactericida, por lo que es ampliamente utilizado para la desinfección de agua y aire, desinfección y esterilización de diversos equipos y recipientes.
La principal fuente natural de radiación ultravioleta en la Tierra es el Sol. La proporción de la intensidad de la radiación UV-A y UV-B, la cantidad total de rayos UV que llegan a la superficie de la Tierra, depende de varios factores.
Las fuentes artificiales de radiación ultravioleta son diversas. Las fuentes artificiales de radiación ultravioleta en la actualidad se utilizan ampliamente en medicina, instituciones preventivas, sanitarias e higiénicas, agricultura, etc. Se brindan oportunidades significativamente mayores que cuando se usa radiación ultravioleta natural.