Jenis radiasi elektromagnetik

Radiasi elektromagnetik (gelombang elektromagnetik) - gangguan medan listrik dan magnet yang merambat di ruang angkasa.

Rentang radiasi elektromagnetik

1 Gelombang radio

2. Inframerah (termal)

3. Radiasi tampak (optik)

4. Radiasi ultraviolet

5. Radiasi keras

Karakteristik utama dari radiasi elektromagnetik dianggap sebagai frekuensi dan panjang gelombang. Panjang gelombang tergantung pada kecepatan rambat radiasi. Kecepatan rambat radiasi elektromagnetik dalam ruang hampa sama dengan kecepatan cahaya, di media lain kecepatan ini lebih kecil.

Ciri-ciri gelombang elektromagnetik ditinjau dari teori osilasi dan konsep elektrodinamika adalah adanya tiga vektor yang saling tegak lurus: vektor gelombang, vektor kuat medan listrik E dan vektor medan magnet H.

Spektrum radiasi elektromagnetik

Gelombang elektromagnetik - ini adalah gelombang transversal (gelombang geser) di mana vektor medan listrik dan magnet berosilasi tegak lurus terhadap arah rambat gelombang, tetapi berbeda secara signifikan dari gelombang di air dan dari suara karena dapat ditransmisikan dari sumber ke penerima, termasuk melalui vakum.

Umum untuk semua jenis radiasi adalah kecepatan rambatnya dalam ruang hampa sama dengan 300.000.000 meter per detik.

Radiasi elektromagnetik dicirikan oleh frekuensi osilasi, yang menunjukkan jumlah siklus osilasi lengkap per detik atau panjang gelombang, mis. jarak penyebaran radiasi selama satu osilasi (selama satu periode osilasi).

Frekuensi osilasi (f), panjang gelombang (λ) dan kecepatan rambat radiasi (c) berhubungan satu sama lain dengan hubungan: c = f λ.

Radiasi elektromagnetik biasanya dibagi menjadi rentang frekuensi... Tidak ada transisi tajam antar rentang, terkadang tumpang tindih, dan batas di antara rentang tersebut berubah-ubah. Karena laju perambatan radiasi konstan, frekuensi osilasinya sangat terkait dengan panjang gelombang dalam ruang hampa.

Gelombang radio ultrapendek biasanya dibagi menjadi meter, desimeter, sentimeter, milimeter, dan submilimeter atau mikrometer. Gelombang dengan panjang λ kurang dari 1 m (frekuensi di atas 300 MHz) disebut juga gelombang mikro atau gelombang mikro.

Radiasi inframerah — radiasi elektromagnetik yang menempati wilayah spektral antara ujung merah cahaya tampak (dengan panjang gelombang 0,74 mikron) dan radiasi gelombang mikro (1-2 mm).

Radiasi inframerah menempati bagian terbesar dari spektrum optik.Radiasi inframerah juga disebut radiasi "termal" karena semua benda, padat dan cair, yang dipanaskan hingga suhu tertentu memancarkan energi dalam spektrum inframerah. Dalam hal ini, panjang gelombang yang dipancarkan oleh benda bergantung pada suhu pemanasan: semakin tinggi suhunya, semakin pendek panjang gelombangnya dan semakin tinggi intensitas pancarannya. Spektrum emisi benda hitam absolut pada suhu yang relatif rendah (hingga beberapa ribu Kelvin) terutama terletak pada kisaran ini.

Cahaya tampak adalah kombinasi dari tujuh warna primer: merah, jingga, kuning, hijau, cyan, biru, dan ungu. Tapi baik inframerah maupun ultraviolet tidak terlihat oleh mata manusia.

Radiasi tampak, infra merah, dan ultraviolet membentuk apa yang disebut spektrum optik dalam arti kata yang paling luas. Sumber radiasi optik yang paling terkenal adalah Matahari. Permukaannya (fotosfer) dipanaskan hingga suhu 6000 derajat dan bersinar dengan cahaya kuning cerah. Bagian dari spektrum radiasi elektromagnetik ini dirasakan langsung oleh indera kita.

Radiasi dalam rentang optik terjadi ketika benda dipanaskan (radiasi inframerah juga disebut termal) karena gerakan termal atom dan molekul. Semakin tubuh memanas, semakin tinggi frekuensi radiasinya. Dengan sedikit pemanasan, tubuh mulai bersinar dalam rentang yang terlihat (pijar), mula-mula merah, lalu kuning, dll. Sebaliknya, radiasi dari spektrum optik memiliki efek termal pada benda.

Di alam, kita paling sering menjumpai benda yang memancarkan cahaya komposisi spektral kompleks yang terdiri dari keinginan dengan panjang berbeda.Oleh karena itu, energi radiasi yang terlihat mempengaruhi elemen mata yang peka terhadap cahaya dan menyebabkan sensasi yang berbeda. Ini karena sensitivitas mata yang berbeda. terhadap radiasi dengan panjang gelombang yang berbeda.

Bagian yang terlihat dari spektrum fluks radiasi

Selain radiasi termal, reaksi kimia dan biologi dapat berfungsi sebagai sumber dan penerima radiasi optik. Salah satu reaksi kimia paling terkenal yang merupakan penerima radiasi optik digunakan dalam fotografi.

Sinar keras... Batas wilayah sinar-X dan radiasi gamma hanya dapat ditentukan secara tentatif. Untuk orientasi umum, dapat diasumsikan bahwa energi kuanta sinar-X terletak pada kisaran 20 eV — 0,1 MeV, dan energi kuanta gamma lebih dari 0,1 MeV.

Radiasi ultraviolet (ultraviolet, UV, UV) — radiasi elektromagnetik yang menempati rentang antara radiasi tampak dan sinar-X (380 — 10 nm, 7,9 × 1014 — 3 × 1016 Hz). Rentang ini secara kondisional dibagi menjadi ultraviolet dekat (380-200 nm) dan jauh atau vakum (200-10 nm), yang terakhir dinamai demikian karena diserap secara intensif oleh atmosfer dan dipelajari hanya dengan perangkat vakum.

Radiasi ultraviolet gelombang panjang memiliki aktivitas fotobiologis yang relatif rendah, namun dapat menyebabkan pigmentasi pada kulit manusia, memiliki efek positif pada tubuh. Radiasi sub-rentang ini dapat menyebabkan beberapa zat bercahaya, oleh karena itu digunakan untuk analisis pendaran komposisi kimia produk.

Radiasi ultraviolet gelombang menengah memiliki efek tonik dan terapeutik pada organisme hidup.Ia mampu menyebabkan eritema dan sengatan matahari, mengubah vitamin D, yang diperlukan untuk pertumbuhan dan perkembangan, menjadi bentuk yang dapat diserap dalam tubuh hewan, dan memiliki efek anti rakhitis yang kuat. Radiasi di subrentang ini berbahaya bagi sebagian besar tanaman.

Perawatan ultraviolet gelombang pendek Ini memiliki efek bakterisidal, oleh karena itu banyak digunakan untuk desinfeksi air dan udara, desinfeksi dan sterilisasi berbagai peralatan dan bejana.

Sumber alami utama radiasi ultraviolet di Bumi adalah Matahari. Rasio intensitas radiasi UV-A dan UV-B, jumlah total sinar UV yang mencapai permukaan bumi, bergantung pada berbagai faktor.

Sumber radiasi ultraviolet buatan beragam. Sumber radiasi ultraviolet buatan saat ini banyak digunakan dalam pengobatan, institusi pencegahan, sanitasi dan higienis, pertanian, dll. peluang yang jauh lebih besar disediakan daripada saat menggunakan radiasi ultraviolet alami.