विकिरण: इसके प्रकार और शरीर पर प्रभाव। भौतिकी में विकिरण क्या है? भौतिकी में विकिरण की परिभाषा, विशेषताएँ, अनुप्रयोग

§ 1. तापीय विकिरण

गर्म पिंडों के विकिरण के अध्ययन की प्रक्रिया में, यह पाया गया कि कोई भी गर्म पिंड व्यापक आवृत्तियों में विद्युत चुम्बकीय तरंगों (प्रकाश) का उत्सर्जन करता है। इस तरह, थर्मल विकिरण शरीर की आंतरिक ऊर्जा के कारण विद्युत चुम्बकीय तरंगों का उत्सर्जन है।

थर्मल विकिरण किसी भी तापमान पर होता है। हालाँकि, कम तापमान पर, लगभग केवल लंबी (अवरक्त) विद्युत चुम्बकीय तरंगें ही उत्सर्जित होती हैं।

हम पिंडों द्वारा विकिरण और ऊर्जा के अवशोषण को दर्शाने वाली निम्नलिखित मात्राएँ रखते हैं:

ऊर्जावान चमकआर(टी) एक चमकदार पिंड की सतह के 1 m2 द्वारा 1 सेकंड में उत्सर्जित ऊर्जा W है।

डब्ल्यू/एम2.

शरीर की उत्सर्जनता आर(λ,टी) (या ऊर्जावान चमक का वर्णक्रमीय घनत्व)एक चमकदार पिंड की सतह के 1 m2 द्वारा 1 सेकंड में उत्सर्जित इकाई तरंग दैर्ध्य अंतराल में ऊर्जा है।

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यहाँ
से तरंगदैर्घ्य वाले विकिरण की ऊर्जा है
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अभिन्न ऊर्जा चमक और वर्णक्रमीय ऊर्जा चमक घनत्व के बीच संबंध निम्नलिखित संबंध द्वारा दिया गया है:

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यह प्रयोगात्मक रूप से स्थापित किया गया था कि उत्सर्जन और अवशोषण क्षमताओं का अनुपात शरीर की प्रकृति पर निर्भर नहीं करता है। इसका मतलब यह है कि यह सभी निकायों के लिए तरंग दैर्ध्य (आवृत्ति) और तापमान का समान (सार्वभौमिक) कार्य है। इस अनुभवजन्य कानून की खोज किरचॉफ ने की थी और यह उन्हीं का नाम है।

किरचॉफ का नियम: उत्सर्जन और अवशोषण क्षमताओं का अनुपात शरीर की प्रकृति पर निर्भर नहीं करता है, यह सभी निकायों के लिए तरंग दैर्ध्य (आवृत्ति) और तापमान का समान (सार्वभौमिक) कार्य है:

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एक पिंड, जो किसी भी तापमान पर, उस पर पड़ने वाले सभी विकिरण को पूरी तरह से अवशोषित कर लेता है, पूर्ण कृष्ण पिंड कहलाता है।

बिल्कुल काले शरीर की अवशोषण क्षमता ए.एच.टी. (λ,T) एक के बराबर है। इसका मतलब है कि सार्वभौमिक किरचॉफ फ़ंक्शन
पूरी तरह से काले शरीर की उत्सर्जन क्षमता के समान
. इस प्रकार, थर्मल विकिरण की समस्या को हल करने के लिए किरचॉफ फ़ंक्शन या बिल्कुल काले शरीर की उत्सर्जन क्षमता को स्थापित करना आवश्यक था।

प्रयोगात्मक डेटा का विश्लेषण और थर्मोडायनामिक विधियों का उपयोग करनाऑस्ट्रियाई भौतिक विज्ञानी जोसेफ स्टीफन(1835-1893) और लुडविग बोल्ट्ज़मान(1844-1906) ने 1879 में ए.एच.टी विकिरण की समस्या को आंशिक रूप से हल किया। उन्होंने ए.सी.टी. की ऊर्जावान चमक निर्धारित करने के लिए एक सूत्र प्राप्त किया। - आर अचट (टी)। स्टीफ़न-बोल्ट्ज़मैन कानून के अनुसार

,
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में
1896 में, विल्हेम विएन के नेतृत्व में जर्मन भौतिकविदों ने पूरी तरह से काले शरीर के थर्मल विकिरण के स्पेक्ट्रम में तरंग दैर्ध्य (आवृत्ति) पर विकिरण की तीव्रता के वितरण का अध्ययन करने के लिए उस समय के लिए एक अति-आधुनिक प्रयोगात्मक सेटअप बनाया। इस स्थापना पर किए गए प्रयोग: सबसे पहले, ऑस्ट्रियाई भौतिकविदों जे. स्टीफन और एल. बोल्ट्ज़मैन द्वारा प्राप्त परिणाम की पुष्टि की गई; दूसरे, तरंग दैर्ध्य द्वारा थर्मल विकिरण की तीव्रता के वितरण के ग्राफ़ प्राप्त किए गए। वे आश्चर्यजनक रूप से बंद आयतन में गैस अणुओं के वितरण वक्रों के समान थे, जो उनके वेग मूल्यों के अनुसार जे. मैक्सवेल द्वारा पहले प्राप्त किए गए थे।

परिणामी ग्राफ़ की सैद्धांतिक व्याख्या 19वीं सदी के 90 के दशक के अंत में एक केंद्रीय समस्या बन गई।

अंग्रेजी शास्त्रीय भौतिकी स्वामी रेले(1842-1919) एवं सर जेम्स जीन्स(1877-1946) तापीय विकिरण पर लागू सांख्यिकीय भौतिकी के तरीके(हमने स्वतंत्रता की डिग्री पर ऊर्जा के समान वितरण के शास्त्रीय नियम का उपयोग किया)। रेले और जीन्स ने सांख्यिकीय भौतिकी की विधि को तरंगों पर लागू किया, जैसे मैक्सवेल ने इसे एक बंद गुहा में अव्यवस्थित रूप से घूमने वाले कणों के संतुलन समूह पर लागू किया। उन्होंने माना कि प्रत्येक विद्युत चुम्बकीय दोलन के लिए kT के बराबर औसत ऊर्जा होती है ( विद्युत ऊर्जा के लिए और चुंबकीय ऊर्जा पर) इन विचारों के आधार पर, उन्होंने एसी की उत्सर्जनता के लिए निम्नलिखित सूत्र प्राप्त किया:

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इ
इस सूत्र ने लंबी तरंग दैर्ध्य (कम आवृत्तियों पर) पर प्रयोगात्मक निर्भरता के पाठ्यक्रम का अच्छी तरह से वर्णन किया है। लेकिन छोटी तरंग दैर्ध्य (उच्च आवृत्तियों या स्पेक्ट्रम के पराबैंगनी क्षेत्र में) के लिए, रेले और जीन्स के शास्त्रीय सिद्धांत ने विकिरण की तीव्रता में अनंत वृद्धि की भविष्यवाणी की। इस प्रभाव को पराबैंगनी प्रलय कहा जाता है।

यह मानते हुए कि किसी भी आवृत्ति की एक स्थायी विद्युत चुम्बकीय तरंग समान ऊर्जा से मेल खाती है, रेले और जीन्स ने इस तथ्य की उपेक्षा की कि जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, उच्च और उच्चतर आवृत्तियाँ विकिरण में योगदान करती हैं। स्वाभाविक रूप से, उन्होंने जो मॉडल अपनाया उससे उच्च आवृत्तियों पर विकिरण ऊर्जा में असीमित वृद्धि होनी चाहिए थी। पराबैंगनी आपदा शास्त्रीय भौतिकी का एक गंभीर विरोधाभास बन गई।

साथ
a.ch.t की उत्सर्जनता की निर्भरता के लिए एक सूत्र प्राप्त करने का अगला प्रयास। तरंग दैर्ध्य से विन द्वारा किया गया था। तरीकों का उपयोग करना शास्त्रीय थर्मोडायनामिक्स और इलेक्ट्रोडायनामिक्स दोषएक संबंध प्राप्त करना संभव था, जिसका चित्रमय प्रतिनिधित्व प्रयोग में प्राप्त डेटा के लघु-तरंग दैर्ध्य (उच्च-आवृत्ति) भाग के साथ संतोषजनक ढंग से मेल खाता था, लेकिन लंबी तरंग दैर्ध्य (कम आवृत्तियों) के लिए प्रयोगात्मक परिणामों के साथ बिल्कुल अलग था। .

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इस सूत्र से एक संबंध प्राप्त हुआ जो उस तरंग दैर्ध्य से संबंधित है
, जो अधिकतम विकिरण तीव्रता और पूर्ण शरीर के तापमान टी (वीन के विस्थापन कानून) से मेल खाती है:

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यह वीन के प्रयोगात्मक परिणामों के अनुरूप था, जिससे पता चला कि जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, अधिकतम विकिरण तीव्रता छोटी तरंग दैर्ध्य की ओर स्थानांतरित हो जाती है।

लेकिन ऐसा कोई सूत्र नहीं था जो संपूर्ण वक्र का वर्णन करता हो।

तब मैक्स प्लैंक (1858-1947), जो उस समय बर्लिन में कैसर विल्हेम इंस्टीट्यूट में भौतिकी विभाग में काम करते थे, ने समस्या का समाधान निकाला। प्लैंक प्रशिया अकादमी का एक बहुत ही रूढ़िवादी सदस्य था, जो पूरी तरह से शास्त्रीय भौतिकी के तरीकों में लीन था। उन्हें ऊष्मागतिकी का शौक था। व्यावहारिक रूप से, 1879 में अपने शोध प्रबंध का बचाव करने के क्षण से लेकर लगभग सदी के अंत तक, प्लैंक ने थर्मोडायनामिक्स के नियमों से संबंधित समस्याओं का अध्ययन करने में लगातार बीस साल बिताए। प्लैंक ने समझा कि शास्त्रीय इलेक्ट्रोडायनामिक्स इस सवाल का जवाब नहीं दे सकता है कि संतुलन विकिरण की ऊर्जा तरंग दैर्ध्य (आवृत्तियों) पर कैसे वितरित की जाती है। जो समस्या उत्पन्न हुई वह ऊष्मागतिकी के क्षेत्र से संबंधित थी। प्लैंक ने पदार्थ और विकिरण (प्रकाश) के बीच संतुलन स्थापित करने की अपरिवर्तनीय प्रक्रिया की जांच की. सिद्धांत और अनुभव के बीच सहमति प्राप्त करने के लिए, प्लैंक केवल एक बिंदु पर शास्त्रीय सिद्धांत से पीछे हट गया: वह इस परिकल्पना को स्वीकार किया कि प्रकाश उत्सर्जन भागों (क्वांटा) में होता है. प्लैंक द्वारा अपनाई गई परिकल्पना ने थर्मल विकिरण के लिए प्रयोग के अनुरूप स्पेक्ट्रम में ऊर्जा वितरण प्राप्त करना संभव बना दिया।

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14 दिसंबर, 1900 को प्लैंक ने बर्लिन फिजिकल सोसाइटी को अपने परिणाम प्रस्तुत किये। इस प्रकार क्वांटम भौतिकी का जन्म हुआ।

प्लैंक द्वारा भौतिकी में पेश की गई विकिरण ऊर्जा की मात्रा विकिरण की आवृत्ति के समानुपाती निकली (और तरंग दैर्ध्य के व्युत्क्रमानुपाती):

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- सार्वभौमिक स्थिरांक, जिसे अब प्लैंक स्थिरांक कहा जाता है। यह इसके बराबर है:
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प्रकाश एक जटिल भौतिक वस्तु है जिसमें तरंग और कण दोनों गुण होते हैं।

तरंग पैरामीटर– तरंग दैर्ध्य , प्रकाश आवृत्ति और तरंग संख्या .

कणिका संबंधी विशेषताएँ- ऊर्जा और गति .

प्रकाश के तरंग पैरामीटर प्लैंक स्थिरांक का उपयोग करके इसकी कणिका विशेषताओं से संबंधित हैं:

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यहाँ
और
- तरंग संख्या.

प्लैंक स्थिरांक भौतिकी में एक मौलिक भूमिका निभाता है। यह आयामी स्थिरांक यह निर्धारित करना संभव बनाता है कि प्रत्येक विशिष्ट भौतिक प्रणाली के विवरण में क्वांटम प्रभाव कितने महत्वपूर्ण हैं।

जब, किसी भौतिक समस्या की स्थितियों के अनुसार, प्लैंक स्थिरांक को नगण्य मान माना जा सकता है, तो एक शास्त्रीय (क्वांटम नहीं) विवरण पर्याप्त है।

जो लोग भौतिकी में नए हैं या अभी-अभी इसका अध्ययन शुरू कर रहे हैं, उनके लिए यह प्रश्न कठिन है कि विकिरण क्या है। लेकिन हम लगभग हर दिन इस भौतिक घटना का सामना करते हैं। सीधे शब्दों में कहें तो विकिरण ऊर्जा को विद्युत चुम्बकीय तरंगों और कणों के रूप में फैलाने की प्रक्रिया है, या दूसरे शब्दों में कहें तो यह चारों ओर फैलने वाली ऊर्जा तरंगें हैं।

विकिरण स्रोत और उसके प्रकार

विद्युत चुम्बकीय तरंगों का स्रोत कृत्रिम या प्राकृतिक हो सकता है। उदाहरण के लिए, कृत्रिम विकिरण में एक्स-रे शामिल हैं।

आप अपना घर छोड़े बिना भी विकिरण को महसूस कर सकते हैं: आपको बस जलती हुई मोमबत्ती पर अपना हाथ रखने की जरूरत है, और आप तुरंत गर्मी के विकिरण को महसूस करेंगे। इसे थर्मल कहा जा सकता है, लेकिन इसके अलावा भौतिकी में कई अन्य प्रकार के विकिरण भी हैं। उनमें से कुछ यहां हैं:

• पराबैंगनी विकिरण वह विकिरण है जिसे कोई व्यक्ति धूप सेंकते समय महसूस कर सकता है।
• एक्स-रे की तरंग दैर्ध्य सबसे कम होती है, जिसे एक्स-रे कहा जाता है।
• यहां तक ​​कि मनुष्य भी इन्फ्रारेड किरणें देख सकते हैं इसका एक उदाहरण सामान्य बच्चों का लेजर है। इस प्रकार का विकिरण तब बनता है जब माइक्रोवेव रेडियो उत्सर्जन और दृश्य प्रकाश का संयोग होता है। इन्फ्रारेड विकिरण का उपयोग अक्सर फिजियोथेरेपी में किया जाता है।
• रेडियोधर्मी विकिरण रासायनिक रेडियोधर्मी तत्वों के क्षय के दौरान उत्पन्न होता है। आप लेख से विकिरण के बारे में अधिक जान सकते हैं।
• ऑप्टिकल विकिरण शब्द के व्यापक अर्थ में प्रकाश विकिरण, प्रकाश से अधिक कुछ नहीं है।
• गामा विकिरण कम तरंग दैर्ध्य वाला एक प्रकार का विद्युत चुम्बकीय विकिरण है। उदाहरण के लिए, विकिरण चिकित्सा में उपयोग किया जाता है।

वैज्ञानिक लंबे समय से जानते हैं कि कुछ विकिरणों का मानव शरीर पर हानिकारक प्रभाव पड़ता है। यह प्रभाव कितना प्रबल होगा यह विकिरण की अवधि और शक्ति पर निर्भर करता है। यदि आप अपने आप को लंबे समय तक विकिरण के संपर्क में रखते हैं, तो इससे सेलुलर स्तर पर परिवर्तन हो सकते हैं। हमारे आस-पास जितने भी इलेक्ट्रॉनिक उपकरण हैं, चाहे वह मोबाइल फोन हो, कंप्यूटर हो या माइक्रोवेव ओवन, इन सबका स्वास्थ्य पर प्रभाव पड़ता है। इसलिए, आपको सावधान रहने की ज़रूरत है कि आप अपने आप को अनावश्यक विकिरण के संपर्क में न लाएँ।

"समाधान और पिघल का इलेक्ट्रोलिसिस" - माइकल फैराडे (1791 - 1867)। इलेक्ट्रोलाइट को फैलने न दें। प्रक्रिया आरेख. पाठ उद्देश्य: इलेक्ट्रोलाइट्स जटिल पदार्थ हैं जिनके पिघलने और समाधान विद्युत प्रवाह का संचालन करते हैं। जीबीओयू माध्यमिक विद्यालय नंबर 2046, मॉस्को। Cu2+ एक ऑक्सीकरण एजेंट है। लवण, क्षार, अम्ल। पीसी पर काम करते समय सुरक्षा नियम। सुरक्षा नियम। आयनों द्वारा इलेक्ट्रॉन जोड़ने की प्रक्रिया को कमी कहा जाता है। कैथोड. रॉक थीम: “पिघल का इलेक्ट्रोलिसिस और ऑक्सीजन मुक्त लवण का समाधान।

"चुंबकीय क्षेत्र का भौतिकी" - सोलनॉइड के अंदर एक स्टील की छड़ रखने से, हमें सबसे सरल विद्युत चुंबक प्राप्त होता है। आइए मोटे तौर पर चुम्बकित कीलों की संख्या गिनें। सर्पिल के रूप में कुंडलित किसी चालक के चुंबकीय क्षेत्र पर विचार करें। फ़ील्ड लाइन विधि. परियोजना के लक्ष्य और उद्देश्य: एक चुंबकीय सुई एक सीधे तार के पास स्थित है। चुंबकीय क्षेत्र स्रोत.

"परमाणु ऊर्जा" - ऐसे सम्मेलनों में, परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में स्थापना कार्य से संबंधित मुद्दों का समाधान किया जाता है। रेडियोधर्मी कचरा परमाणु चक्र के लगभग सभी चरणों में उत्पन्न होता है। उत्तर में बेशक, परमाणु ऊर्जा को पूरी तरह से छोड़ा जा सकता है। परमाणु ऊर्जा संयंत्र, ताप विद्युत संयंत्र, पनबिजली संयंत्र आधुनिक सभ्यता हैं। ज़ापोरोज़े एनपीपी। ऊर्जा: "विरुद्ध"।

"प्रकाश की भौतिकी" - चश्मे का चयन। अपसारी लेंस में छवि का निर्माण। दर्पण दूरबीन (परावर्तक)। अभिसारी लेंस। ज्यामितीय प्रकाशिकी. प्रकाश प्रसार की सीधीता छाया के निर्माण की व्याख्या करती है। सूर्य ग्रहण को प्रकाश के रैखिक प्रसार द्वारा समझाया गया है। अभिसारी (ए) और अपसारी (बी) लेंस। मनुष्य की आंख। फ़ाइबर लाइट गाइड में प्रकाश का प्रसार।

"विद्युत घटना, ग्रेड 8" - रेपेल। संपर्क करना। पदार्थ. शरीर को विद्युत आवेश प्रदान करने की प्रक्रिया जी. टकराव। इलेक्ट्रोस्कोप इलेक्ट्रोमीटर। उपकरण। बिजली का आवेश। 8वीं कक्षा। विद्युत घटनाएँ नगर शैक्षणिक संस्थान पेरवोमैस्काया माध्यमिक विद्यालय खैरुलिना गैलिना अलेक्जेंड्रोवना। + दो प्रकार के शुल्क -. 17वीं सदी की शुरुआत में विद्युत घटनाएँ। गैर-कंडक्टर (डाइलेक्ट्रिक्स) - एबोनाइट - एम्बर पोर्सिलेन रबर। ढांकता हुआ से. इलेक्ट्रॉन (ग्रीक) - एम्बर। आवेश गायब या प्रकट नहीं होते हैं, बल्कि केवल दो निकायों के बीच पुनर्वितरित होते हैं। इन्सुलेटर. वे तिनके, फुलाना और फर को आकर्षित करते हैं। टकराव। दोनों निकाय विद्युतीकृत हैं।

"लोमोनोसोव की गतिविधियाँ" - प्रशिक्षण पूरे वर्ष आयोजित किया गया। : साहित्यिक गतिविधि. लोमोनोसोव की गतिविधियों का विकास। लोमोनोसोव 300 साल पुराने हैं। जीवन में एक नया दौर। मास्को की यात्रा करें. लोमोनोसोव के जीवन में रसायन विज्ञान का महत्व।

प्रत्येक व्यक्ति प्रतिदिन विभिन्न प्रकार के विकिरण के संपर्क में आता है। जो लोग भौतिक घटनाओं से थोड़ा परिचित हैं, उन्हें यह नहीं पता कि इस प्रक्रिया का क्या अर्थ है और यह कहां से आती है।

भौतिकी में विकिरण- यह विद्युत धारा से आवेशित कणों की प्रतिक्रिया से बनने वाले एक नए विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र का निर्माण है, दूसरे शब्दों में, यह विद्युत चुम्बकीय तरंगों का एक निश्चित प्रवाह है जो चारों ओर फैलता है।

विकिरण प्रक्रिया के गुण

यह सिद्धांत 19वीं शताब्दी में फैराडे एम. द्वारा निर्धारित किया गया था, और मैक्सवेल डी. द्वारा जारी और विकसित किया गया था। यह वह था जो सभी शोधों को एक सख्त गणितीय सूत्र देने में सक्षम था।

मैक्सवेल फैराडे के नियमों को प्राप्त करने और उनकी संरचना करने में सक्षम थे, जिससे उन्होंने निर्धारित किया कि सभी विद्युत चुम्बकीय तरंगें प्रकाश की समान गति से यात्रा करती हैं। उनके काम के लिए धन्यवाद, प्रकृति में कुछ घटनाएं और क्रियाएं व्याख्या योग्य हो गईं। उनके निष्कर्षों के परिणामस्वरूप, विद्युत और रेडियो प्रौद्योगिकी का उद्भव संभव हो सका।

आवेशित कण विकिरण की विशिष्ट विशेषताएं निर्धारित करते हैं। यह प्रक्रिया चुंबकीय क्षेत्र के साथ आवेशित कणों की अंतःक्रिया से भी काफी प्रभावित होती है, जिसकी ओर यह प्रवृत्त होती है।

उदाहरण के लिए, जब यह परमाणु पदार्थों के साथ संपर्क करता है, तो कण की गति बदल जाती है, यह पहले धीमा हो जाता है, और फिर विज्ञान में आगे बढ़ना बंद कर देता है, इस घटना को ब्रेम्सस्ट्रालंग कहा जाता है।

आप इस घटना के विभिन्न प्रकार पा सकते हैं, कुछ प्रकृति द्वारा स्वयं निर्मित, और अन्य मानवीय हस्तक्षेप के माध्यम से।

हालाँकि, उपचार के प्रकार को बदलने का नियम सभी के लिए समान है। विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र आवेशित तत्व से अलग हो जाता है, लेकिन समान गति से चलता है।

क्षेत्र की विशेषताएँ सीधे तौर पर उस गति पर निर्भर करती हैं जिस पर गति होती है, साथ ही आवेशित कण का आकार भी। यदि यह चलते समय किसी चीज से नहीं टकराता है तो इसकी गति में कोई परिवर्तन नहीं होता है और इसलिए यह विकिरण उत्पन्न नहीं करता है।

लेकिन अगर चलते समय यह विभिन्न कणों से टकराता है, तो गति बदल जाती है, इसके अपने क्षेत्र का हिस्सा अलग हो जाता है और मुक्त हो जाता है। इससे पता चलता है कि चुंबकीय तरंगों का निर्माण तभी होता है जब कण की गति बदलती है।

विभिन्न कारक गति को प्रभावित कर सकते हैं, इसलिए विभिन्न प्रकार के विकिरण बनते हैं, उदाहरण के लिए, यह ब्रेम्सस्ट्रालंग हो सकता है। द्विध्रुवीय और बहुध्रुवीय विकिरण भी होते हैं, वे तब बनते हैं जब कोई कण अपने अंदर अपनी मौजूदा संरचना को बदल देता है।

यह महत्वपूर्ण है कि क्षेत्र में हमेशा गति, ऊर्जा बनी रहे।

चूंकि पॉज़िट्रॉन और इलेक्ट्रॉन की परस्पर क्रिया के दौरान, मुक्त क्षेत्रों का निर्माण संभव है, जबकि आवेशित कण गति और ऊर्जा बनाए रखते हैं, जो विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र में स्थानांतरित हो जाते हैं।

विकिरण के स्रोत और प्रकार

विद्युत चुम्बकीय तरंगें मूल रूप से प्रकृति में मौजूद थीं; भौतिकी के नए नियमों के विकास और निर्माण की प्रक्रिया में, विकिरण के नए स्रोत सामने आए, जिन्हें कृत्रिम कहा जाता है, जो मनुष्य द्वारा बनाए गए हैं। इस प्रकार में एक्स-रे शामिल हैं।

इस प्रक्रिया का स्वयं अनुभव करने के लिए, आपको अपना अपार्टमेंट छोड़ने की आवश्यकता नहीं है। विद्युत चुम्बकीय तरंगें व्यक्ति को हर जगह घेर लेती हैं, बस प्रकाश जलाएं या मोमबत्ती जलाएं। किसी प्रकाश स्रोत की ओर अपना हाथ बढ़ाकर, आप वस्तुओं से निकलने वाली गर्मी को महसूस कर सकते हैं। इस घटना को कहा जाता है.

हालाँकि, इसके अन्य प्रकार भी हैं, उदाहरण के लिए, गर्मी के महीनों में, समुद्र तट पर जाते समय, एक व्यक्ति को पराबैंगनी विकिरण प्राप्त होता है, जो सूर्य की किरणों से आता है।

हर साल चिकित्सा परीक्षण में वे फ्लोरोग्राफी नामक प्रक्रिया से गुजरते हैं, चिकित्सा परीक्षण करने के लिए विशेष एक्स-रे उपकरण का उपयोग किया जाता है, जो विकिरण भी उत्पन्न करता है।

इसका उपयोग चिकित्सा में भी किया जाता है, इसका उपयोग अक्सर रोगियों की फिजियोथेरेपी में किया जाता है। इस प्रकार का उपयोग बच्चों के लेजर में भी किया जाता है। विकिरण चिकित्सा का उपयोग कुछ बीमारियों के इलाज के लिए भी किया जाता है। इस प्रकार को गामा कहा जाता है क्योंकि तरंग दैर्ध्य बहुत कम होता है।

यह घटना प्रकाश स्रोत के साथ परस्पर क्रिया करने वाले आवेशित कणों के पूर्ण संयोग के कारण संभव है।

रेडिएशन के बारे में तो बहुतों ने सुना होगा, यह भी रेडिएशन के प्रकारों में से एक है।

इसका निर्माण उन रासायनिक तत्वों के क्षय के दौरान होता है जो रेडियोधर्मी होते हैं, अर्थात यह प्रक्रिया इस तथ्य के कारण होती है कि कणों के नाभिक परमाणुओं में विभाजित हो जाते हैं, और वे रेडियोधर्मी तरंगों का उत्सर्जन करते हैं। रेडियो और टेलीविज़न अपने प्रसारण के लिए रेडियो तरंगों का उपयोग करते हैं; उनके द्वारा उत्सर्जित तरंगों की लंबाई लंबी होती है।

विकिरण की घटना

विद्युत द्विध्रुव सबसे सरल तत्व है जो घटना उत्पन्न करता है। हालाँकि, यह प्रक्रिया एक निश्चित प्रणाली बनाती है जिसमें दो कण होते हैं जो अलग-अलग तरीकों से कंपन करते हैं।

यदि कण एक-दूसरे की ओर सीधी रेखा में चलते हैं, तो विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र का कुछ हिस्सा अलग हो जाता है, और आवेशित तरंगें बनती हैं।

भौतिकी में, इस घटना को गैर-समस्थानिक कहा जाता है, क्योंकि परिणामी ऊर्जा में समान शक्ति नहीं होती है। इस मामले में, तत्वों की गति और व्यवस्था महत्वपूर्ण नहीं है, क्योंकि वास्तविक उत्सर्जकों में बड़ी संख्या में ऐसे तत्व होने चाहिए जिन पर चार्ज हो।

यदि समान नाम के आवेशित कण नाभिक की ओर खींचे जाने लगें, जहाँ आवेशों का वितरण होता है, तो प्रारंभिक अवस्था को बदला जा सकता है। इस तरह के कनेक्शन को विद्युत द्विध्रुव के रूप में माना जा सकता है, क्योंकि परिणामी प्रणाली पूरी तरह से विद्युत रूप से तटस्थ होगी।

यदि कोई द्विध्रुव नहीं है, तो चतुर्भुज का उपयोग करके एक प्रक्रिया बनाना संभव है। इसके अलावा भौतिकी में, विकिरण उत्पन्न करने की एक अधिक जटिल प्रणाली को प्रतिष्ठित किया जाता है - यह एक मल्टीपोल है।

ऐसे कणों को बनाने के लिए करंट वाले सर्किट का उपयोग करना आवश्यक है, फिर गति के दौरान चौगुनी विकिरण हो सकता है। यह विचार करना महत्वपूर्ण है कि चुंबकीय प्रकार की तीव्रता विद्युत प्रकार की तुलना में बहुत कम है।

विकिरण प्रतिक्रिया

अंतःक्रिया के दौरान, कण अपनी ऊर्जा का कुछ हिस्सा खो देता है, क्योंकि चलते समय यह एक निश्चित बल से प्रभावित होता है। बदले में, यह तरंग प्रवाह की गति को प्रभावित करता है, जब यह कार्य करता है, तो गति की अभिनय शक्ति धीमी हो जाती है। इस प्रक्रिया को विकिरण घर्षण कहा जाता है।

इस प्रतिक्रिया के साथ, प्रक्रिया का बल बहुत नगण्य होगा, लेकिन गति बहुत अधिक होगी और प्रकाश की गति के करीब होगी। उदाहरण के तौर पर हमारे ग्रह का उपयोग करके इस घटना पर विचार किया जा सकता है।

चुंबकीय क्षेत्र में काफी अधिक ऊर्जा होती है, इसलिए अंतरिक्ष से उत्सर्जित होने वाले इलेक्ट्रॉन ग्रह की सतह तक नहीं पहुंच पाते हैं। हालाँकि, ब्रह्मांडीय तरंगों के कण हैं जो पृथ्वी तक पहुँच सकते हैं। ऐसे तत्वों को अपनी ऊर्जा का अधिक नुकसान होना चाहिए।

अंतरिक्ष के एक क्षेत्र के आयामों पर भी प्रकाश डाला गया है, यह मान विकिरण के लिए महत्वपूर्ण है। यह कारक विद्युत चुम्बकीय विकिरण क्षेत्र के निर्माण को प्रभावित करता है।

गति की इस अवस्था में, कण बड़े नहीं होते हैं, लेकिन तत्व से क्षेत्र के अलग होने की गति प्रकाश के बराबर होती है, और यह पता चलता है कि निर्माण प्रक्रिया बहुत सक्रिय होगी। और परिणामस्वरूप लघु विद्युत चुम्बकीय तरंगें प्राप्त होती हैं।

ऐसे मामले में जब कण की गति अधिक होती है, और लगभग प्रकाश के बराबर होती है, तो क्षेत्र वियोग का समय बढ़ जाता है, यह प्रक्रिया काफी लंबे समय तक चलती है और इसलिए, विद्युत चुम्बकीय तरंगों की लंबाई लंबी होती है। चूँकि उनकी यात्रा सामान्य से अधिक लंबी थी, और मैदान के निर्माण में काफी लंबा समय लगा।

क्वांटम भौतिकी भी विकिरण का उपयोग करती है, लेकिन इस पर विचार करते समय, पूरी तरह से अलग तत्वों का उपयोग किया जाता है, ये अणु, परमाणु हो सकते हैं। इस मामले में, विकिरण की घटना पर विचार किया जाता है और क्वांटम यांत्रिकी के नियमों का पालन किया जाता है।

विज्ञान के विकास के लिए धन्यवाद, विकिरण की विशेषताओं में सुधार करना और बदलना संभव हो गया।

कई अध्ययनों से पता चला है कि विकिरण मानव शरीर पर नकारात्मक प्रभाव डाल सकता है। यह सब इस बात पर निर्भर करता है कि व्यक्ति किस प्रकार के विकिरण और कितनी देर तक इसके संपर्क में रहा।

यह कोई रहस्य नहीं है कि रासायनिक प्रतिक्रिया और परमाणु अणुओं के विघटन के दौरान विकिरण हो सकता है, जो जीवित जीवों के लिए खतरनाक है।

जब वे क्षय होते हैं, तो तात्कालिक और काफी मजबूत विकिरण हो सकता है। आसपास की वस्तुएं भी विकिरण उत्पन्न कर सकती हैं, ये सेल फोन, माइक्रोवेव ओवन, लैपटॉप हो सकते हैं।

ये वस्तुएं आमतौर पर छोटी विद्युत चुम्बकीय तरंगें भेजती हैं। हालाँकि, शरीर में संचय हो सकता है, जो स्वास्थ्य को प्रभावित करता है।

एक व्यक्ति लगातार विभिन्न बाहरी कारकों के प्रभाव में रहता है। उनमें से कुछ दृश्यमान हैं, जैसे मौसम की स्थिति, और उनके प्रभाव की सीमा को नियंत्रित किया जा सकता है। अन्य मानव आँख से दिखाई नहीं देते और विकिरण कहलाते हैं। हर किसी को विकिरण के प्रकार, उनकी भूमिका और अनुप्रयोगों के बारे में पता होना चाहिए।

मनुष्य हर जगह कुछ प्रकार के विकिरण का सामना कर सकता है। इसका प्रमुख उदाहरण रेडियो तरंगें हैं। वे विद्युत चुम्बकीय प्रकृति के कंपन हैं जिन्हें प्रकाश की गति से अंतरिक्ष में वितरित किया जा सकता है। ऐसी तरंगें जनरेटर से ऊर्जा लेकर आती हैं।

रेडियो तरंग स्रोतों को दो समूहों में विभाजित किया जा सकता है।

1. प्राकृतिक, इनमें बिजली और खगोलीय इकाइयाँ शामिल हैं।
2. कृत्रिम अर्थात मनुष्य द्वारा निर्मित। इनमें प्रत्यावर्ती धारा उत्सर्जक शामिल हैं। ये रेडियो संचार उपकरण, प्रसारण उपकरण, कंप्यूटर और नेविगेशन सिस्टम हो सकते हैं।

मानव त्वचा अपनी सतह पर इस प्रकार की तरंगें जमा करने में सक्षम है, इसलिए मनुष्यों पर उनके प्रभाव के कई नकारात्मक परिणाम होते हैं। रेडियो तरंग विकिरण मस्तिष्क संरचनाओं की गतिविधि को धीमा कर सकता है और जीन स्तर पर उत्परिवर्तन भी पैदा कर सकता है।

जिन व्यक्तियों के पास पेसमेकर है, उनके लिए ऐसा जोखिम घातक है। इन उपकरणों में एक स्पष्ट अधिकतम अनुमेय विकिरण स्तर होता है, इससे ऊपर उठने से उत्तेजक प्रणाली के संचालन में असंतुलन पैदा होता है और इसकी विफलता होती है।

शरीर पर रेडियो तरंगों के सभी प्रभावों का अध्ययन केवल जानवरों में किया गया है, मनुष्यों पर उनके नकारात्मक प्रभाव का कोई प्रत्यक्ष प्रमाण नहीं है, लेकिन वैज्ञानिक अभी भी खुद को बचाने के तरीकों की तलाश में हैं। अभी तक ऐसे कोई प्रभावी तरीके नहीं हैं। हम केवल यही सलाह दे सकते हैं कि खतरनाक उपकरणों से दूर रहें। चूँकि नेटवर्क से जुड़े घरेलू उपकरण भी अपने चारों ओर एक रेडियो तरंग क्षेत्र बनाते हैं, इसलिए उन उपकरणों की बिजली बंद करना आवश्यक है जिनका उपयोग कोई व्यक्ति वर्तमान में नहीं कर रहा है।

इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रम विकिरण

सभी प्रकार के विकिरण किसी न किसी रूप में आपस में जुड़े हुए हैं। उनमें से कुछ मानव आँख को दिखाई देते हैं। इन्फ्रारेड विकिरण स्पेक्ट्रम के उस भाग के निकट होता है जिसे मानव आँख पहचान सकती है। यह न केवल सतह को रोशन करता है, बल्कि उसे गर्म भी कर सकता है।

इन्फ्रारेड किरणों का मुख्य प्राकृतिक स्रोत सूर्य है।मनुष्य ने कृत्रिम उत्सर्जक बनाए हैं, जिनके माध्यम से आवश्यक तापीय प्रभाव प्राप्त किया जाता है।

अब हमें यह पता लगाने की जरूरत है कि इस प्रकार का विकिरण मनुष्यों के लिए कितना उपयोगी या हानिकारक है। इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रम की लगभग सभी लंबी-तरंग विकिरण त्वचा की ऊपरी परतों द्वारा अवशोषित होती है, इसलिए यह न केवल सुरक्षित है, बल्कि प्रतिरक्षा में सुधार और ऊतकों में पुनर्योजी प्रक्रियाओं को भी बढ़ा सकती है।

जहां तक ​​छोटी तरंगों का सवाल है, वे ऊतकों में गहराई तक जा सकती हैं और अंगों के अधिक गर्म होने का कारण बन सकती हैं। तथाकथित हीट स्ट्रोक छोटी अवरक्त तरंगों के संपर्क का परिणाम है। इस विकृति के लक्षण लगभग सभी को ज्ञात हैं:

• सिर में चक्कर आना;
• मतली की भावना;
• हृदय गति में वृद्धि;
• दृश्य हानि की विशेषता आँखों का काला पड़ना है।

खतरनाक प्रभावों से खुद को कैसे बचाएं? गर्मी-सुरक्षात्मक कपड़ों और स्क्रीन का उपयोग करते हुए सुरक्षा सावधानियों का पालन करना आवश्यक है। शॉर्ट-वेव हीटर का उपयोग सख्ती से किया जाना चाहिए; हीटिंग तत्व को गर्मी-इन्सुलेट सामग्री से ढंकना चाहिए, जिसकी मदद से नरम लंबी तरंगों का विकिरण प्राप्त किया जाता है।

यदि आप इसके बारे में सोचें, तो सभी प्रकार के विकिरण ऊतक में प्रवेश कर सकते हैं। लेकिन यह एक्स-रे विकिरण था जिसने चिकित्सा में इस संपत्ति का उपयोग करना संभव बना दिया।

यदि हम एक्स-रे किरणों की तुलना प्रकाश किरणों से करते हैं, तो पहली किरणें बहुत लंबी होती हैं, जो उन्हें अपारदर्शी सामग्रियों में भी प्रवेश करने की अनुमति देती हैं। ऐसी किरणें परावर्तित या अपवर्तित होने में असमर्थ होती हैं। इस प्रकार के स्पेक्ट्रम में नरम और कठोर घटक होते हैं। सॉफ्ट में लंबी तरंगें होती हैं जिन्हें मानव ऊतक द्वारा पूरी तरह से अवशोषित किया जा सकता है।इस प्रकार, लंबी तरंगों के लगातार संपर्क में रहने से कोशिका क्षति और डीएनए उत्परिवर्तन होता है।

ऐसी कई संरचनाएँ हैं जो एक्स-रे संचारित करने में सक्षम नहीं हैं। इनमें शामिल हैं, उदाहरण के लिए, हड्डी के ऊतक और धातुएँ। इसके आधार पर, मानव हड्डियों की तस्वीरें उनकी अखंडता का निदान करने के लिए ली जाती हैं।

वर्तमान में, ऐसे उपकरण बनाए गए हैं जो न केवल एक निश्चित तस्वीर लेना संभव बनाते हैं, उदाहरण के लिए, किसी अंग की, बल्कि उसमें होने वाले परिवर्तनों को "ऑनलाइन" देखना भी संभव बनाते हैं। ये उपकरण डॉक्टर को व्यापक दर्दनाक चीरे लगाए बिना, दृश्य नियंत्रण के तहत हड्डियों पर सर्जरी करने में मदद करते हैं। ऐसे उपकरणों का उपयोग करके जोड़ों के बायोमैकेनिक्स का अध्ययन करना संभव है।

जहां तक ​​एक्स-रे के नकारात्मक प्रभावों का सवाल है, उनके साथ लंबे समय तक संपर्क से विकिरण बीमारी का विकास हो सकता है, जो कई लक्षणों में प्रकट होता है:

• मस्तिष्क संबंधी विकार;
• जिल्द की सूजन;
• प्रतिरक्षा में कमी;
• सामान्य हेमटोपोइजिस का निषेध;
• ऑन्कोलॉजिकल पैथोलॉजी का विकास;
• बांझपन

अपने आप को गंभीर परिणामों से बचाने के लिए, इस प्रकार के विकिरण के संपर्क में आने पर, आपको उन सामग्रियों से बने ढाल और अस्तर का उपयोग करने की आवश्यकता होती है जो किरणों को प्रसारित नहीं करते हैं।

लोग इस प्रकार की किरणों को केवल प्रकाश कहने के आदी हैं। इस प्रकार के विकिरण को प्रभाव की वस्तु द्वारा अवशोषित किया जा सकता है, आंशिक रूप से इससे होकर गुजरा जा सकता है और आंशिक रूप से परावर्तित किया जा सकता है। ऐसे गुणों का विज्ञान और प्रौद्योगिकी में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, विशेषकर ऑप्टिकल उपकरणों के निर्माण में।

ऑप्टिकल विकिरण के सभी स्रोतों को कई समूहों में विभाजित किया गया है।

1. थर्मल, निरंतर स्पेक्ट्रम वाला। इनमें करंट या दहन प्रक्रिया के कारण गर्मी निकलती है। ये इलेक्ट्रिक और हैलोजन गरमागरम लैंप, साथ ही आतिशबाज़ी उत्पाद और इलेक्ट्रिक प्रकाश उपकरण भी हो सकते हैं।
2. ल्यूमिनसेंट, जिसमें फोटॉन की धाराओं से उत्तेजित गैसें होती हैं। ऐसे स्रोत ऊर्जा-बचत करने वाले उपकरण और कैथोडोल्यूमिनसेंट उपकरण हैं। जहां तक ​​रेडियो- और रसायनयुक्त स्रोतों का सवाल है, उनमें प्रवाह क्रमशः रेडियोधर्मी क्षय उत्पादों और रासायनिक प्रतिक्रियाओं के कारण उत्तेजित होता है।
3. प्लाज्मा, जिनकी विशेषताएँ उनमें बनने वाले प्लाज्मा के तापमान और दबाव पर निर्भर करती हैं। ये गैस-डिस्चार्ज, मरकरी ट्यूब और क्सीनन लैंप हो सकते हैं। वर्णक्रमीय स्रोत, साथ ही स्पंदित उपकरण, कोई अपवाद नहीं हैं।

ऑप्टिकल विकिरण पराबैंगनी विकिरण के साथ मिलकर मानव शरीर पर कार्य करता है, जो त्वचा में मेलेनिन के उत्पादन को उत्तेजित करता है। इस प्रकार, सकारात्मक प्रभाव तब तक रहता है जब तक कि सीमा जोखिम मूल्य तक नहीं पहुंच जाता है, जिसके बाद जलने और त्वचा कैंसर का खतरा होता है।

सबसे प्रसिद्ध और व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला विकिरण, जिसका प्रभाव हर जगह पाया जा सकता है, पराबैंगनी विकिरण है। इस विकिरण के दो स्पेक्ट्रा होते हैं, जिनमें से एक पृथ्वी तक पहुंचता है और पृथ्वी पर सभी प्रक्रियाओं में भाग लेता है। दूसरा ओजोन परत द्वारा बरकरार रखा जाता है और इससे होकर नहीं गुजरता है। ओजोन परत इस स्पेक्ट्रम को निष्क्रिय कर देती है, जिससे एक सुरक्षात्मक भूमिका निभाती है।पृथ्वी की सतह पर हानिकारक किरणों के प्रवेश के कारण ओजोन परत का विनाश खतरनाक है।

इस प्रकार के विकिरण का प्राकृतिक स्रोत सूर्य है। बड़ी संख्या में कृत्रिम स्रोतों का आविष्कार किया गया है:

• एरीथेमल लैंप जो त्वचा की परतों में विटामिन डी के उत्पादन को सक्रिय करते हैं और रिकेट्स के इलाज में मदद करते हैं।
• सोलारियम न केवल आपको धूप सेंकने की अनुमति देते हैं, बल्कि सूरज की रोशनी की कमी के कारण होने वाली विकृति वाले लोगों के लिए उपचार प्रभाव भी डालते हैं।
• लेजर उत्सर्जक का उपयोग जैव प्रौद्योगिकी, चिकित्सा और इलेक्ट्रॉनिक्स में किया जाता है।

जहाँ तक मानव शरीर पर प्रभाव की बात है तो यह दुगना होता है। एक ओर, पराबैंगनी विकिरण की कमी विभिन्न बीमारियों का कारण बन सकती है। इस तरह के विकिरण की एक खुराक प्रतिरक्षा प्रणाली, मांसपेशियों और फेफड़ों के कार्य में मदद करती है, और हाइपोक्सिया को भी रोकती है।

सभी प्रकार के प्रभावों को चार समूहों में बांटा गया है:

• बैक्टीरिया को मारने की क्षमता;
• सूजन से राहत;
• क्षतिग्रस्त ऊतकों की बहाली;
• दर्द में कमी.

पराबैंगनी विकिरण के नकारात्मक प्रभावों में लंबे समय तक संपर्क में रहने से त्वचा कैंसर को भड़काने की क्षमता शामिल है। त्वचा का मेलेनोमा एक अत्यंत घातक प्रकार का ट्यूमर है। इस तरह के निदान का लगभग 100 प्रतिशत मतलब आसन्न मृत्यु है।

जहाँ तक दृष्टि के अंग की बात है, पराबैंगनी किरणों के अत्यधिक संपर्क से रेटिना, कॉर्निया और आँख की झिल्लियाँ क्षतिग्रस्त हो जाती हैं। इस प्रकार, इस प्रकार के विकिरण का उपयोग कम मात्रा में किया जाना चाहिए।यदि, कुछ परिस्थितियों में, आपको लंबे समय तक पराबैंगनी किरणों के स्रोत के संपर्क में रहना पड़ता है, तो अपनी आंखों को चश्मे से और अपनी त्वचा को विशेष क्रीम या कपड़ों से सुरक्षित रखना आवश्यक है।

ये तथाकथित कॉस्मिक किरणें हैं, जो रेडियोधर्मी पदार्थों और तत्वों के परमाणुओं के नाभिकों को ले जाती हैं। गामा विकिरण प्रवाह में बहुत अधिक ऊर्जा होती है और यह शरीर की कोशिकाओं में तेजी से प्रवेश करने और उनकी सामग्री को आयनित करने में सक्षम होता है। नष्ट हुए सेलुलर तत्व जहर के रूप में कार्य करते हैं, पूरे शरीर को विघटित और विषाक्त करते हैं। कोशिका केंद्रक आवश्यक रूप से इस प्रक्रिया में शामिल होता है, जिससे जीनोम में उत्परिवर्तन होता है। स्वस्थ कोशिकाएं नष्ट हो जाती हैं और उनके स्थान पर उत्परिवर्ती कोशिकाएं बन जाती हैं जो शरीर को उसकी जरूरत की हर चीज पूरी तरह से प्रदान करने में असमर्थ होती हैं।

यह विकिरण खतरनाक है क्योंकि व्यक्ति को इसका बिल्कुल भी एहसास नहीं होता है। एक्सपोज़र के परिणाम तुरंत सामने नहीं आते, बल्कि दीर्घकालिक प्रभाव डालते हैं। हेमेटोपोएटिक प्रणाली, बाल, जननांग अंग और लिम्फोइड प्रणाली की कोशिकाएं मुख्य रूप से प्रभावित होती हैं।

विकिरण बीमारी के विकास के लिए विकिरण बहुत खतरनाक है, लेकिन इस स्पेक्ट्रम में भी उपयोगी अनुप्रयोग पाए गए हैं:

• इसका उपयोग चिकित्सा प्रयोजनों के लिए उत्पादों, उपकरणों और उपकरणों को स्टरलाइज़ करने के लिए किया जाता है;
• भूमिगत कुओं की गहराई मापना;
• अंतरिक्ष यान की पथ लंबाई मापना;
• उत्पादक किस्मों की पहचान करने के लिए पौधों पर प्रभाव;
• चिकित्सा में, ऐसे विकिरण का उपयोग ऑन्कोलॉजी के उपचार में विकिरण चिकित्सा के लिए किया जाता है।

निष्कर्षतः यह कहना होगा कि सभी प्रकार की किरणें मनुष्य द्वारा सफलतापूर्वक प्रयोग की जाती हैं और आवश्यक हैं।उन्हीं की बदौलत पौधे, जानवर और लोग मौजूद हैं। काम करते समय अत्यधिक जोखिम से सुरक्षा प्राथमिकता होनी चाहिए।