Properti dan aplikasi sinar spektrum optik

Menurut prinsip generasi radiasi elektromagnetik dibagi menjadi beberapa jenis berikut: radiasi gamma, sinar-X, sinkrotron, radio dan radiasi optik.

Seluruh rentang radiasi optik dibagi menjadi tiga wilayah: ultraviolet (UV), tampak dan inframerah (IR). Kisaran radiasi ultraviolet, pada gilirannya, dibagi menjadi UV-A (315-400 nm), UV-B (280-315) dan UV-C (100-280 nm). Radiasi gamma ultraviolet di wilayah dengan panjang gelombang kurang dari 180 nm sering disebut sebagai ruang hampa karena udara di wilayah spektrum ini tidak tembus cahaya. Radiasi yang dapat menimbulkan sensasi visual disebut terlihat. Radiasi tampak adalah rentang spektral sempit (380-760 nm) dari radiasi optik, sesuai dengan rentang sensitivitas mata manusia.

Radiasi yang secara langsung dapat menimbulkan sensasi visual terlihat. Batas kisaran radiasi tampak diterima secara kondisional sebagai berikut: lebih rendah 380 — 400 nm, lebih tinggi 760 — 780 nm.

Emisi dari kisaran ini digunakan untuk menciptakan tingkat penerangan yang diperlukan di tempat industri, administrasi, dan rumah tangga.Level yang dibutuhkan ditentukan oleh kondisi visibilitas. Dalam hal ini, aspek energi dari proses iradiasi menjadi kurang penting.

Namun, misalnya, dalam produksi pertanian yang sama, cahaya tidak hanya digunakan sebagai alat penerangan. Pada penyinaran tanaman secara buatan, misalnya di rumah kaca, radiasi tampak dari instalasi penyinaran merupakan satu-satunya sumber energi yang tersimpan di dalam tanaman dalam proses fotosintesis dan kemudian digunakan oleh manusia dan hewan. Di sini, iradiasi adalah proses energik.

Efek radiasi tampak pada hewan dan burung belum cukup dipelajari, tetapi telah ditetapkan bahwa pengaruhnya terhadap produktivitas tidak hanya bergantung pada tingkat iluminasi, tetapi juga pada lamanya periode cahaya per hari, pergantian cahaya. periode terang dan gelap, dll.

Radiasi inframerah dalam spektrum mencakup wilayah dari 760 nm hingga 1 mm dan dibagi menjadi IR-A (760-1400 nm), IR-B (1400-3000 nm) dan IR-C (3000-106 nm).

Saat ini, radiasi infra merah banyak digunakan untuk memanaskan bangunan dan struktur, oleh karena itu sering disebut radiasi termal. Ini juga digunakan untuk mengeringkan cat. Di bidang pertanian, radiasi infra merah juga banyak digunakan untuk mengeringkan sayuran dan buah-buahan, menghangatkan hewan muda.

Ada perangkat khusus untuk penglihatan malam - pencitra termal. Dalam perangkat ini, radiasi infra merah dari objek apa pun diubah menjadi radiasi tampak. Citra infra merah menunjukkan gambaran distribusi medan temperatur.

Kisaran radiasi inframerah dimulai dari batas atas cahaya tampak (780 nm) dan berakhir secara konvensional pada panjang gelombang 1 mm. Sinar infra merah tidak terlihat, artinya tidak dapat menimbulkan sensasi visual.

Sifat utama sinar infra merah adalah aksi termal: ketika sinar infra merah diserap, tubuh menjadi panas. Oleh karena itu, mereka terutama digunakan untuk memanaskan berbagai benda dan bahan serta untuk mengeringkan.

Saat menyinari tanaman, perlu diingat bahwa kelebihan sinar infra merah dapat menyebabkan panas berlebih dan kematian tanaman.

Iradiasi hewan dengan sinar infra merah meningkatkan perkembangan umum, metabolisme, sirkulasi darah, mengurangi kerentanan terhadap penyakit, dll. Sinar paling efektif dari zona IR-A. Mereka memiliki kemampuan penetrasi terbaik di jaringan tubuh. Kelebihan sinar infra merah menyebabkan kepanasan dan kematian sel-sel jaringan hidup (pada suhu di atas 43,5 ° C). Keadaan ini digunakan, misalnya, untuk tujuan mendisinfeksi biji-bijian. Selama iradiasi, hama lumbung menjadi lebih panas daripada biji-bijian dan mati.

Untuk lebih jelasnya lihat di sini: Iradiator dan instalasi untuk pemanasan inframerah hewan

Radiasi ultraviolet mencakup rentang panjang gelombang dari 400 hingga 1 nm. Dalam interval antara 100 dan 400 nm, tiga zona dibedakan: UV -A (315 — 400 nm), UV -B (280 — 315 nm), UV -C (100 — 280 nm). Balok dari area ini memiliki sifat yang berbeda dan karenanya menemukan aplikasi yang berbeda. Radiasi ultraviolet juga tidak terlihat, tetapi berbahaya bagi mata. Radiasi ultraviolet dengan panjang gelombang lebih pendek dari 295 nm memiliki efek penekan pada tanaman, oleh karena itu, ketika disinari secara artifisial, harus dikeluarkan dari aliran sumber secara umum.

Radiasi UV-A dapat, ketika disinari, menyebabkan zat tertentu bercahaya. Cahaya ini disebut photoluminescence atau hanya pendaran.

Pendaran disebut pancaran benda secara spontan dengan durasi melebihi periode osilasi cahaya dan bersemangat dengan mengorbankan semua jenis energi, kecuali panas. Benda padat, cair, dan gas dapat bercahaya. Dengan metode eksitasi yang berbeda dan bergantung pada keadaan agregat tubuh, selama pendaran mereka dapat mengalami proses yang berbeda.

Sinar zona ini digunakan untuk analisis pendaran komposisi kimiawi zat tertentu, evaluasi keadaan biologis produk (perkecambahan dan kerusakan biji-bijian, tingkat pembusukan kentang, dll.) Dan dalam kasus lain ketika a zat dapat bersinar dengan cahaya tampak dalam aliran sinar ultraviolet.

Radiasi dari zona UV-B memiliki efek biologis yang kuat pada hewan. Selama iradiasi, provitamin D diubah menjadi vitamin D, yang memfasilitasi penyerapan senyawa fosfor-kalsium oleh tubuh. Kekuatan tulang kerangka bergantung pada tingkat penyerapan kalsium, oleh karena itu radiasi UV-B digunakan sebagai agen anti rakhitis untuk hewan dan burung muda.

Bagian spektrum yang sama memiliki kemampuan untuk memberikan efek eritema terbesar, yaitu dapat menyebabkan kemerahan pada kulit (eritema) yang berkepanjangan. Eritema adalah konsekuensi dari perluasan pembuluh darah, yang menyebabkan reaksi menguntungkan lainnya di dalam tubuh.

Radiasi ultraviolet zona UV-C mampu membunuh bakteri, yaitu memiliki efek bakterisidal dan digunakan untuk mendisinfeksi air, wadah, udara, dll.