Ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία

Η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία που αντιπροσωπεύει το ορατό φως δεν είναι παρά ένα μικρό μέρος του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος, το οποίο εκτείνεται από τις υψηλών συχνοτήτων ακτίνες γ και Χ έως τα ραδιοκύματα, που έχουν πολύ μικρή συχνότητα.
 Η μονάδα μέτρησης της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας είναι το μήκος κύματος μετρημένο σε νανόμετρα (1 νανόμετρο = 0.000000001 μέτρα.
Η συχνότητα της ακτινοβολίας είναι αντιστρόφως ανάλογη του μήκους κύματος. Έτσι, μεγάλα μήκη κύματος παραπέμπουν σε χαμηλή συχνότητα και το αντίστροφο. Όλα αυτά με δεδομένο ότι η ακτινοβολία "τρέχει" με δεδομένη ταχύτητα, την ταχύτητα του φωτός, που είναι περίπου 300.000 km/s. Το φως γενικά ταξιδεύει ευθύγραμμα, εκτός αν διαθλαθεί ή ανακλαστεί από κάποια επιφάνεια. Η ένταση της ηλεκτομαγνητικής ακτινοβολίας είναι αντιστρόφως ανάλογη του τετράγωνου της απόστασης που έχει διανυθεί. Στην παρακάτω εικόνα, όταν το φως έχει διανύσει διπλάσια απόσταση, η έντασή του έχει πέσει κατά ένα παράγοντα τέταρτης ρίζας.

                                                        Ακτίνες γ

Οι ακτίνες γ, που έχουν τη μεγαλύτερη συχνότητα και τα μικρότερα μήκη κύματος εκπέμπονται από ραδιενεργά υλικά και βρίσκονται και στο διάστημα. Οι ακτίνες αυτές έχουν μια εκπληκτική διατρητική ικανότητα. Μπορούν να διατρήσουν μια επιφάνεια τσιμέντου με πάχος 3 μέτρα! Τα μήκη κύματος αυτής της ακτινοβολίας εκτείνονται από 0.1 έως 0.000001 νανόμετρα.


Ακτίνες Χ

Οι ακτίνες Χ, των οποίων η συχνότητα βρίσκεται σε τιμές μεταξύ των ακτίνων γ και των υπεριώδων ακτίνων έχουν τέτοια διατρητική ικανότητα ώστε να διαπερνούν εύκολα αρκετά υλικά και να καταστρέφουν ιστούς δέρματος πολλών ζώων. Αυτό μας έχει οδηγήσει στο να χρησιμοποιούμε τις ακτίνες Χ (με αρκετή φειδώ όμως) ώστε να παρατηρούμε το ανθρώπινο σώμα. Τα μήκη κύματος των ακτίνων Χ έχουν μεγάλη έκταση. Εκτείνονται από ένα μέχρι 0.00001 νανόμετρα.



Υπεριώδης ακτινοβολία (Ultraviolet radiation)

Έχει συχνότητα λίγο παραπάνω από αυτή του ορατού φωτός. Ωστόσο η έντασή τους είναι τέτοια που μπορεί να καταστρέψει ιστούς και κύτταρα. Ο ήλιος είναι μια πηγή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας και μικρές δόσεις αυτής της ακτινοβολίας βοηθούν στην παραγωγή της βιταμίνης D και προκαλούν το μαύρισμα του ανθρώπινου δέρματος. Φυσικά, μεγαλύτερες δόσεις προκαλούν σοβαρά εγκαύματα. Η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία χρησιμοποιείται ευρέως στον επιστημονικό χώρο σε διάφορα πειράματα, καθώς και από τους αστρονόμους για την παρατήρηση του ηλιακού συστήματος, του γαλαξία μας και άλλων περιοχών του σύμπαντος. Το μήκος κύματος της υπεριώδους ακτινοβολίας εκτείνεται από 50 μέχρι 350 και 400 νανόμετρα.


Yπέρυθρη ακτινοβολία (infrared radiation)

Eκτείνεται σε ένα μήκος κύματος από εκεί που σταματάει η ορατή ακτινοβολία, δηλαδή περίπου τα 700 νανόμετρα μέχρι περίπου το ένα χιλιοστό. Αυτού του τύπου η ακτινοβολία έχει να κάνει με θερμότητα. Για παράδειγμα, το ανθρώπινο σώμα εκπέμπει θερμότητα όχι στο ορατό φως, αλλά σε περιοχές της υπέρυθρης ακτινοβολίας. Όλα τα σώματα λίγο έως πολύ εκπέμπουν θερμότητα σε αυτά τα μήκη κύματος ανάλογα με τη θερμοκρασία τους. Οι πιο κοινές χρήσεις της υπέρυθρης ακτινοβολίας έχουν να κάνουν με τη νυχτερινή όραση, ανιχνευτές σε δορυφόρους και αεροπλάνα, καθώς και την αστρονομία.


Pαδιοκύματα (radiowaves) και Mικροκύματα (microwaves)

Ο επόμενος τύπος ακτινοβολίας που συναντάμε καθώς διατρέχουμε όλο το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα είναι τα μικροκύματα. Αυτά έχουν ένα μήκος κύματος που εκτείνεται από ένα χιλιοστό μέχρι 30 εκατοστά. Ο ανθρωπος εκμεταλεύτηκε αυτήν την ακτινοβολία στην κατασκευή φούρνων μικροκυμάτων, οι οποίοι μπορούν να θερμάνουν φαγητά, καθώς η ακτινοβολία αυτή απορροφάται από τις τροφές και τις θερμαίνει. Τα μικροκύματα είναι ένα μέρος μιας μεγαλύτερης κατηγορίας ακτινοβολίας, τα ραδιοκύματα. Τα ραδιοκύματα εκπέμπονται από τη Γη, τα κτήρια, τα αυτοκίνητα κι άλλα μεγάλα σε μέγεθος αντικείμενα. Πάνω στα ραδιοκύματα έχει βασιστεί η λειτουργία των ραντάρ τα οποία ανιχνεύουν την παρουσία και την κίνηση σωμάτων που εκπέμπουν αυτού του τύπου την ακτινοβολία. Τα ραδιοκύματα επίσης είναι ευρέως γνωστά για την ικανότητά τους να μεταφέρουν ραδιοφωνικά σήματα και σήματα τηλεόρασης. Τα ραδιοκύματα έχουν μήκος κύματος, που εκτείνεται σε μια αρκετά μεγάλη περιοχή, από ένα εκατοστό έως δεκάδες και εκατοντάδες μέτρα. Τα ραδιοφωνικά σήματα αποτλούνται από δύο είδων εκπομπές, τα ΑΜ σήματα (amplitude modulated waves) και τα FM σήματα (frequency modulated waves). Τα FM σήματα έχουν μικρότερο μήκος κύματος από τα ΑΜ και μπορούν να εντοπιστούν από μεγάλα σώματα, όπως σπίτια, κτήρια και τούνελ. Αντίθετα τα ΑΜ σήματα μπορούν να "αποφύγουν" τέτοια σώματα και να ταξιδέψουν σε πιο μεγάλες αποστάσεις.

Τελικά τι παρατηρούμε; Ότι τα χρώματα ενός ουράνιου τόξου, δηλαδή η ακτινοβολία που μπορεί να εντοπιστεί από το ανθρώπινο μάτι (από 400 έως 700 νανόμετρα) δεν είναι παρά ένα πολύ μικρό μέρος του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. Εμείς, αν και δεν το αντιλαμβανόμαστε, βρισκόμαστε υπό το συνεχή βομβαρδισμό ηλεκτομαγνητικής ακτινοβολίας, η οποία εκτείνεται σε πολύ διαφορετικά μήκη κύματος.


Πηγή:[light.physics.auth.gr]

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου