Ճառագայթում. դրա տեսակներն ու ազդեցությունները մարմնի վրա: Ի՞նչ է ճառագայթումը ֆիզիկայում: Ճառագայթման սահմանումը, առանձնահատկությունները, կիրառումը ֆիզիկայում

§ 1. Ջերմային ճառագայթում

Ջեռուցվող մարմինների ճառագայթման ուսումնասիրության ընթացքում պարզվել է, որ ցանկացած տաքացած մարմին արձակում է էլեկտրամագնիսական ալիքներ (լույս) հաճախականությունների լայն տիրույթում։ Հետևաբար, ջերմային ճառագայթումը էլեկտրամագնիսական ալիքների արտանետումն է մարմնի ներքին էներգիայի պատճառով:

Ջերմային ճառագայթումը տեղի է ունենում ցանկացած ջերմաստիճանում: Սակայն ցածր ջերմաստիճանի դեպքում արտանետվում են գրեթե միայն երկար (ինֆրակարմիր) էլեկտրամագնիսական ալիքներ:

Մենք պահպանում ենք մարմնի կողմից էներգիայի ճառագայթումը և կլանումը բնութագրող հետևյալ քանակությունները.

էներգետիկ պայծառությունՌ(Տ) W էներգիան է, որն արտանետում է լուսավոր մարմնի 1 մ2 մակերեսը 1 վրկ-ում։

Վտ/մ2.

մարմնի արտանետում r(λ, T) (կամ էներգետիկ լուսավորության սպեկտրային խտություն)էներգիան է միավոր ալիքի երկարության միջակայքում, որն արտանետում է լուսավոր մարմնի 1 մ2 մակերեսը 1 վրկ-ում։

.
.

Այստեղ
λ-ից մինչև ալիքի երկարություններ ունեցող ճառագայթման էներգիան է
.

Ամբողջական էներգիայի պայծառության և սպեկտրային էներգիայի պայծառության խտության միջև կապը տրված է հետևյալ առնչությամբ.

.

.

Փորձնականորեն հաստատվել է, որ արտանետումների և կլանման կարողությունների հարաբերակցությունը կախված չէ մարմնի բնույթից։ Սա նշանակում է, որ դա ալիքի երկարության (հաճախականության) և ջերմաստիճանի նույն (ունիվերսալ) ֆունկցիան է բոլոր մարմինների համար։ Այս էմպիրիկ օրենքը հայտնաբերել է Կիրխհոֆը և կրում է նրա անունը։

Կիրխհոֆի օրենքը. արտանետման և կլանման կարողությունների հարաբերակցությունը կախված չէ մարմնի բնույթից, այն ալիքի երկարության (հաճախականության) և ջերմաստիճանի նույն (ունիվերսալ) ֆունկցիան է բոլոր մարմինների համար.

.

Այն մարմինը, որը ցանկացած ջերմաստիճանի դեպքում ամբողջությամբ կլանում է իր վրա ընկած ամբողջ ճառագայթումը, կոչվում է բացարձակ սև մարմին:

Բացարձակ սև մարմնի կլանման հնարավորությունը a.h.t. (λ,T) հավասար է մեկի։ Սա նշանակում է, որ ունիվերսալ Kirchhoff ֆունկցիան
նույնական է ամբողջովին սև մարմնի արտանետմանը
. Այսպիսով, ջերմային ճառագայթման խնդիրը լուծելու համար անհրաժեշտ էր հաստատել Կիրխհոֆ ֆունկցիայի կամ բացարձակ սև մարմնի արտանետման ձևը։

Փորձարարական տվյալների վերլուծություն և օգտագործելով թերմոդինամիկական մեթոդներԱվստրիացի ֆիզիկոսներ Յոզեֆ Ստեֆան(1835 – 1893) և Լյուդվիգ Բոլցման(1844-1906) 1879-ին մասամբ լուծեց Ա.Հ.Տ. ճառագայթման խնդիրը։ Նրանք ստացել են a.ch.t-ի էներգետիկ պայծառությունը որոշելու բանաձևը: – R acht (T). Ստեֆան-Բոլցմանի օրենքի համաձայն

,
.

IN
1896 թվականին գերմանացի ֆիզիկոսները Վիլհելմ Վիենի գլխավորությամբ ստեղծեցին գերժամանակակից փորձարարական սարքավորում այդ ժամանակների համար՝ ուսումնասիրելու ճառագայթման ինտենսիվության բաշխումը ալիքի երկարությունների (հաճախականությունների) վրա ամբողջովին սև մարմնի ջերմային ճառագայթման սպեկտրում: Այս տեղադրման վրա կատարված փորձերը. նախ հաստատեցին ավստրիացի ֆիզիկոսներ Ջ. Ստեֆանի և Լ. Բոլցմանի ստացած արդյունքը. երկրորդ, ստացվել են ջերմային ճառագայթման ինտենսիվության բաշխման գրաֆիկներ ըստ ալիքի երկարության: Նրանք զարմանալիորեն նման էին փակ ծավալով գազի մոլեկուլների բաշխման կորերին, որոնք ավելի վաղ ստացել էր Ջ. Մաքսվելը՝ ըստ իրենց արագության արժեքների։

Ստացված գրաֆիկների տեսական բացատրությունը կենտրոնական խնդիր դարձավ 19-րդ դարի 90-ականների վերջին։

Անգլիական դասական ֆիզիկայի լորդ Ռեյլի(1842-1919) եւ տէր Ջեյմս Ջինս(1877-1946) կիրառվում է ջերմային ճառագայթման վրա վիճակագրական ֆիզիկայի մեթոդներ(մենք օգտագործեցինք էներգիայի հավասարաչափ բաշխման դասական օրենքը ազատության աստիճանների վրա): Ռեյլին և Ջինսը կիրառեցին վիճակագրական ֆիզիկայի մեթոդը ալիքների վրա, ճիշտ այնպես, ինչպես Մաքսվելն այն կիրառեց փակ խոռոչում քաոսային շարժվող մասնիկների հավասարակշռված համույթի վրա։ Նրանք ենթադրեցին, որ յուրաքանչյուր էլեկտրամագնիսական տատանման համար կա միջին էներգիա, որը հավասար է kT ( էլեկտրական էներգիայի համար և մագնիսական էներգիայի վրա): Ելնելով այս նկատառումներից՝ նրանք ստացան AC-ի արտանետման հետևյալ բանաձևը.

.

Ե
Այս բանաձևը լավ նկարագրեց փորձարարական կախվածության ընթացքը երկար ալիքների երկարությամբ (ցածր հաճախականություններով): Բայց կարճ ալիքների համար (բարձր հաճախականություններ կամ սպեկտրի ուլտրամանուշակագույն շրջանում) Ռեյլի և Ջինսի դասական տեսությունը կանխատեսում էր ճառագայթման ինտենսիվության անսահման աճ: Այս ազդեցությունը կոչվում է ուլտրամանուշակագույն աղետ:

Ենթադրելով, որ ցանկացած հաճախականության կայուն էլեկտրամագնիսական ալիքը համապատասխանում է նույն էներգիային, Ռեյլին և Ջինսը անտեսեցին այն փաստը, որ ջերմաստիճանի բարձրացման հետ մեկտեղ ավելի ու ավելի բարձր հաճախականությունները նպաստում են ճառագայթմանը: Բնականաբար, նրանց ընդունած մոդելը պետք է հանգեցներ բարձր հաճախականությունների ճառագայթման էներգիայի անսահման աճի: Ուլտրամանուշակագույն աղետը դարձավ դասական ֆիզիկայի լուրջ պարադոքս։

ՀԵՏ
հաջորդ փորձը՝ ձեռք բերելու a.ch.t-ի արտանետման կախվածության բանաձևը։ ալիքի երկարություններից ձեռնարկվել է Վին. Օգտագործելով մեթոդներ դասական թերմոդինամիկա և էլեկտրադինամիկա ՄեղադրելՀնարավոր է հանգել հարաբերություն, որի գրաֆիկական ներկայացումը գոհացուցիչ կերպով համընկնում է փորձի արդյունքում ստացված տվյալների կարճ ալիքի (բարձր հաճախականության) մասի հետ, բայց բացարձակապես հակասում է երկար ալիքի երկարությունների (ցածր հաճախականությունների) փորձարարական արդյունքներին: .

.

Այս բանաձևից ստացվել է կապ, որը վերաբերում է այդ ալիքի երկարությանը
, որը համապատասխանում է ճառագայթման առավելագույն ինտենսիվությանը և մարմնի բացարձակ ջերմաստիճանին T (Վիենի տեղաշարժման օրենք).

,
.

Սա համահունչ էր Վիենի փորձարարական արդյունքներին, որոնք ցույց տվեցին, որ ջերմաստիճանի բարձրացմանը զուգընթաց ճառագայթման առավելագույն ինտենսիվությունը փոխվում է դեպի ավելի կարճ ալիքների երկարություններ։

Բայց չկար որևէ բանաձև, որը նկարագրում էր ամբողջ կորը:

Այնուհետև Մաքս Պլանկը (1858-1947), ով այդ ժամանակ աշխատում էր Բեռլինի Կայզեր Վիլհելմի ինստիտուտի ֆիզիկայի բաժնում, ձեռնամուխ եղավ խնդրի լուծմանը։ Պլանկը Պրուսիայի ակադեմիայի շատ պահպանողական անդամ էր՝ ամբողջությամբ կլանված դասական ֆիզիկայի մեթոդներով։ Նա կրքոտ էր թերմոդինամիկայով։ Գործնականում, այն պահից, երբ նա պաշտպանեց իր ատենախոսությունը 1879 թվականին, և գրեթե մինչև դարի վերջը, Պլանկը քսան տարի անընդմեջ ուսումնասիրեց թերմոդինամիկայի օրենքների հետ կապված խնդիրները։ Պլանկը հասկացավ, որ դասական էլեկտրադինամիկան չի կարող պատասխանել այն հարցին, թե ինչպես է հավասարակշռված ճառագայթման էներգիան բաշխվում ալիքի երկարությունների (հաճախականությունների) վրա։ Խնդիրը, որը ծագեց՝ կապված էր թերմոդինամիկայի ոլորտի հետ։ Պլանկն ուսումնասիրել է նյութի և ճառագայթման (լույսի) միջև հավասարակշռություն հաստատելու անդառնալի գործընթացը. Տեսության և փորձի միջև համաձայնության հասնելու համար Պլանկը նահանջեց դասական տեսությունից միայն մեկ կետում. նա ընդունեց այն վարկածը, որ լույսի արտանետումը տեղի է ունենում մասերով (քվանտա). Պլանկի կողմից ընդունված վարկածը հնարավորություն տվեց ջերմային ճառագայթման համար էներգիայի այնպիսի բաշխում ստանալ սպեկտրի վրա, որը համապատասխանում էր փորձին։

.

1900 թվականի դեկտեմբերի 14-ին Պլանկն իր արդյունքները ներկայացրեց Բեռլինի ֆիզիկական ընկերությանը։ Այսպիսով ծնվեց քվանտային ֆիզիկան։

Պլանկի կողմից ֆիզիկա ներմուծված ճառագայթման էներգիայի քվանտը պարզվեց, որ համաչափ է ճառագայթման հաճախականությանը (և հակադարձ համեմատական ​​ալիքի երկարությանը).

.

- համընդհանուր հաստատուն, որն այժմ կոչվում է Պլանկի հաստատուն: Այն հավասար է.
.

Լույսը բարդ նյութական օբյեկտ է, որն ունի և՛ ալիքային, և՛ մասնիկների հատկություններ:

Ալիքի պարամետրեր- ալիքի երկարություն , լույսի հաճախականություն և ալիքի համարը .

Կորպուսային բնութագրերը- էներգիա և թափը .

Լույսի ալիքային պարամետրերը կապված են նրա կորպուսուլյար բնութագրերի հետ՝ օգտագործելով Պլանկի հաստատունը.

.

Այստեղ
Եվ
- ալիքի համարը.

Պլանկի հաստատունը հիմնարար դեր է խաղում ֆիզիկայում: Այս ծավալային հաստատունը հնարավորություն է տալիս չափել, թե որքան կարևոր են քվանտային ազդեցությունները յուրաքանչյուր կոնկրետ ֆիզիկական համակարգի նկարագրության մեջ:

Երբ, ըստ ֆիզիկական խնդրի պայմանների, Պլանկի հաստատունը կարելի է համարել չնչին արժեք, բավական է դասական (ոչ քվանտային) նկարագրությունը։

Նրանց համար, ովքեր նոր են սկսել ֆիզիկան կամ նոր են սկսել ուսումնասիրել այն, հարցը, թե ինչ է ճառագայթումը, դժվար հարց է: Բայց այս ֆիզիկական երեւույթին մենք հանդիպում ենք գրեթե ամեն օր։ Պարզ ասած՝ ճառագայթումը էլեկտրամագնիսական ալիքների և մասնիկների տեսքով էներգիայի տարածման գործընթաց է, կամ այլ կերպ ասած՝ շուրջը տարածվող էներգետիկ ալիքներ։

Ռադիացիոն աղբյուրը և դրա տեսակները

Էլեկտրամագնիսական ալիքների աղբյուրը կարող է լինել կամ արհեստական ​​կամ բնական: Օրինակ, արհեստական ​​ճառագայթումը ներառում է ռենտգենյան ճառագայթներ:

Դուք կարող եք զգալ ճառագայթումը նույնիսկ առանց տանից դուրս գալու. պարզապես անհրաժեշտ է ձեռքը բռնել վառվող մոմի վրա և անմիջապես կզգաք ջերմության ճառագայթումը: Այն կարելի է անվանել ջերմային, բայց բացի դրանից ֆիզիկայում կան մի քանի այլ ճառագայթման տեսակներ։ Ահա դրանցից մի քանիսը.

• Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումը ճառագայթում է, որը մարդը կարող է զգալ արևային լոգանք ընդունելիս:
• Ռենտգենյան ճառագայթներն ունեն ամենակարճ ալիքի երկարությունները, որոնք կոչվում են ռենտգենյան ճառագայթներ:
• Անգամ մարդիկ կարող են տեսնել ինֆրակարմիր ճառագայթներ, դրա օրինակը սովորական մանկական լազերն է: Այս տեսակի ճառագայթումը ձևավորվում է, երբ միկրոալիքային ռադիոյի արտանետումները և տեսանելի լույսը համընկնում են: Ինֆրակարմիր ճառագայթումը հաճախ օգտագործվում է ֆիզիոթերապիայի մեջ:
• Ռադիոակտիվ ճառագայթումն առաջանում է քիմիական ռադիոակտիվ տարրերի քայքայման ժամանակ։ Ճառագայթման մասին ավելին կարող եք իմանալ հոդվածից։
• Օպտիկական ճառագայթումը ոչ այլ ինչ է, քան լույսի ճառագայթում, լույս բառի լայն իմաստով։
• Գամմա ճառագայթումը կարճ ալիքի երկարությամբ էլեկտրամագնիսական ճառագայթման տեսակ է։ Օգտագործվում է, օրինակ, ճառագայթային թերապիայի մեջ:

Գիտնականներին վաղուց է հայտնի, որ որոշ ճառագայթներ վնասակար ազդեցություն են ունենում մարդու օրգանիզմի վրա։ Որքան ուժեղ կլինի այս ազդեցությունը, կախված է ճառագայթման տևողությունից և հզորությունից: Եթե ​​դուք երկար ժամանակ ենթարկվում եք ճառագայթման, դա կարող է հանգեցնել փոփոխությունների բջջային մակարդակում: Բոլոր էլեկտրոնային սարքավորումները, որոնք շրջապատում են մեզ՝ լինի դա բջջային հեռախոս, համակարգիչ, թե միկրոալիքային վառարան, այս ամենը ազդում է առողջության վրա: Հետեւաբար, դուք պետք է զգույշ լինեք, որպեսզի չհայտնվեք ավելորդ ճառագայթման տակ:

«Լուծումների և հալվածքների էլեկտրոլիզ» - Մայքլ Ֆարադեյ (1791 - 1867): Թույլ մի տվեք, որ էլեկտրոլիտը թափվի: Գործընթացի դիագրամներ. Դասի նպատակները. Էլեկտրոլիտները բարդ նյութեր են, որոնց հալվածքները և լուծույթները փոխանցում են էլեկտրական հոսանք: GBOU թիվ 2046 միջնակարգ դպրոց, Մոսկվա. Cu2+-ը օքսիդացնող նյութ է։ Աղեր, ալկալիներ, թթուներ: Անվտանգության կանոններ համակարգչի վրա աշխատելիս. Անվտանգության կանոնակարգեր. Իոններով էլեկտրոնների ավելացման գործընթացը կոչվում է կրճատում: Կաթոդ. Ռոք թեմա՝ «Հալվածքների և թթվածնազուրկ աղերի լուծույթների էլեկտրոլիզ.

«Մագնիսական դաշտի ֆիզիկա» - Էլեկտրամագնիսական սարքի ներսում պողպատե ձող տեղադրելով, մենք ստանում ենք ամենապարզ էլեկտրամագնիսը: Մոտավորապես հաշվենք մագնիսացված մեխերի քանակը։ Դիտարկենք պարույրի տեսքով ոլորված հաղորդիչի մագնիսական դաշտը։ Դաշտային գծի մեթոդ. Ծրագրի նպատակներն ու խնդիրները. Մագնիսական ասեղը տեղադրված է ուղիղ մետաղալարի մոտ: Մագնիսական դաշտի աղբյուր.

«Ատոմային էներգիա» - Նման համագումարներում լուծվում են ատոմակայաններում տեղադրման աշխատանքների հետ կապված հարցեր։ Ռադիոակտիվ թափոններ առաջանում են միջուկային ցիկլի գրեթե բոլոր փուլերում։ Դեպի հյուսիս Իհարկե, միջուկային էներգիան կարելի է ընդհանրապես հրաժարվել։ Ատոմակայանները, ՋԷԿ-երը, հիդրոէլեկտրակայանները ժամանակակից քաղաքակրթություն են։ Զապորոժիե ԱԷԿ. Էներգիա՝ «դեմ»:

«Լույսի ֆիզիկա» - Ակնոցների ընտրություն: Պատկերի կառուցում տարբերվող ոսպնյակի մեջ: Հայելի աստղադիտակ (ռեֆլեկտոր): Համընկնող ոսպնյակ. Երկրաչափական օպտիկա. Լույսի տարածման ուղիղությունը բացատրում է ստվերների առաջացումը։ Արեգակի խավարումը բացատրվում է լույսի գծային տարածմամբ։ Համընկնող (ա) և շեղվող (բ) ոսպնյակներ: Մարդու աչք. Լույսի տարածումը մանրաթելային լույսի ուղեցույցում:

«Էլեկտրական երևույթներ, 8-րդ դասարան» - Քշել. Կապ. Նյութեր. Մարմնին էլեկտրական լիցք հաղորդելու գործընթացը g. Շփում. Էլեկտրասկոպ էլեկտրաչափ. Սարքեր. Էլեկտրական լիցքավորում. 8-րդ դասարան Էլեկտրական երևույթներ Պերվոմայսկայայի միջնակարգ դպրոց Խաիրուլինա Գալինա Ալեքսանդրովնա. + ԵՐԿՈՒ տեսակի գանձումներ. Էլեկտրական երևույթներ 17-րդ դարի սկզբին. Ոչ հաղորդիչներ (Դիէլեկտրիկներ) - էբոնիտ - սաթ Ճենապակյա ռետին: Դիէլեկտրիկներից. ԷԼԵԿՏՐՈՆ (հունարեն) - սաթ: Լիցքերը չեն անհետանում կամ հայտնվում, այլ միայն վերաբաշխվում են երկու մարմինների միջև։ Մեկուսիչներ. Նրանք ձգում են ծղոտը, բմբուլը և մորթին։ Շփում. Երկու մարմիններն էլ էլեկտրիֆիկացված են։

«Լոմոնոսովի գործունեությունը» - Դասընթացներն անցկացվել են ամբողջ տարին։ ՝ Գրական գործունեություն։ Լոմոնոսովի գործունեության զարգացում. Լոմոնոսովը 300 տարեկան է. Կյանքի նոր շրջան. Ուղևորություն դեպի Մոսկվա. Քիմիայի նշանակությունը Լոմոնոսովի կյանքում.

Յուրաքանչյուր մարդ ամեն օր ենթարկվում է տարբեր տեսակի ճառագայթման: Նրանց համար, ովքեր քիչ ծանոթ են ֆիզիկական երևույթներին, նրանք քիչ են պատկերացնում, թե ինչ է նշանակում այս գործընթացը և որտեղից է այն գալիս:

Ճառագայթումը ֆիզիկայում- սա նոր էլեկտրամագնիսական դաշտի ձևավորումն է, որը ձևավորվում է էլեկտրական հոսանքով լիցքավորված մասնիկների արձագանքից, այլ կերպ ասած, սա էլեկտրամագնիսական ալիքների որոշակի հոսք է, որը տարածվում է շուրջը:

Ճառագայթման գործընթացի հատկությունները

Այս տեսությունը դրվել է Ֆարադեյ Մ.-ի կողմից 19-րդ դարում և շարունակվել և զարգացվել է Մաքսվել Դ.-ի կողմից: Հենց նա կարողացավ բոլոր հետազոտություններին տալ խիստ մաթեմատիկական բանաձև:

Մաքսվելը կարողացավ բխեցնել և կառուցել Ֆարադեյի օրենքները, որոնցից նա որոշեց, որ բոլոր էլեկտրամագնիսական ալիքները շարժվում են լույսի նույն արագությամբ։ Նրա աշխատանքի շնորհիվ բնության որոշ երևույթներ և գործողություններ բացատրելի դարձան։ Նրա բացահայտումների արդյունքում հնարավոր դարձավ էլեկտրական և ռադիոտեխնոլոգիայի առաջացումը։

Լիցքավորված մասնիկները որոշում են ճառագայթման բնորոշ հատկանիշները։ Գործընթացի վրա մեծ ազդեցություն է ունենում նաև լիցքավորված մասնիկների փոխազդեցությունը մագնիսական դաշտերի հետ, որոնց վրա այն ձգտում է:

Օրինակ, երբ այն փոխազդում է ատոմային նյութերի հետ, մասնիկի արագությունը փոխվում է, այն սկզբում դանդաղում է, իսկ հետո դադարում է առաջ շարժվել գիտության մեջ, այս երեւույթը կոչվում է bremsstrahlung;

Դուք կարող եք գտնել այս երևույթի տարբեր տեսակներ, որոնցից ոմանք ստեղծված են հենց բնության կողմից, իսկ մյուսները՝ մարդու միջամտությամբ:

Այնուամենայնիվ, բուժման տեսակը փոխելու օրենքը նույնն է բոլորի համար: Էլեկտրամագնիսական դաշտը անջատված է լիցքավորված տարրից, բայց շարժվում է նույն արագությամբ։

Դաշտի բնութագրերը ուղղակիորեն կախված են շարժման արագությունից, ինչպես նաև լիցքավորված մասնիկի չափից: Եթե ​​շարժվելիս այն չի բախվում որեւէ բանի, ապա նրա արագությունը չի փոխվում, հետեւաբար՝ ճառագայթում չի առաջացնում։

Բայց եթե շարժվելիս այն բախվում է տարբեր մասնիկների հետ, ապա արագությունը փոխվում է, սեփական դաշտի մի մասն անջատվում է և վերածվում ազատի։ Պարզվում է, որ մագնիսական ալիքների առաջացումը տեղի է ունենում միայն մասնիկների արագության փոփոխության դեպքում։

Տարբեր գործոններ կարող են ազդել արագության վրա, հետևաբար ձևավորվում են ճառագայթման տարբեր տեսակներ, օրինակ, այն կարող է լինել bremsstrahlung: Կան նաև երկբևեռ և բազմաբևեռ ճառագայթներ, որոնք ձևավորվում են, երբ մասնիկը իր ներսում փոխում է իր գոյություն ունեցող կառուցվածքը:

Կարեւոր է, որ դաշտը միշտ թափ, էներգիա ունենա։

Քանի որ պոզիտրոնի և էլեկտրոնի փոխազդեցության ժամանակ հնարավոր է ազատ դաշտերի ձևավորում, մինչդեռ լիցքավորված մասնիկները պահպանում են թափը և էներգիան, որը փոխանցվում է էլեկտրամագնիսական դաշտ։

Ճառագայթման աղբյուրները և տեսակները

Էլեկտրամագնիսական ալիքներն ի սկզբանե գոյություն են ունեցել բնության մեջ ֆիզիկայի նոր օրենքների մշակման և ստեղծման գործընթացում, ի հայտ են եկել ճառագայթման նոր աղբյուրներ, որոնք կոչվում են արհեստական՝ ստեղծված մարդու կողմից։ Այս տեսակը ներառում է ռենտգենյան ճառագայթներ:

Այս գործընթացը ինքներդ ձեզ համար զգալու համար հարկավոր չէ լքել ձեր բնակարանը։ Էլեկտրամագնիսական ալիքները շրջապատում են մարդուն ամենուր, պարզապես միացրեք լույսը կամ վառեք մոմը։ Ձեռքը բարձրացնելով լույսի աղբյուրի վրա՝ կարող եք զգալ առարկաների արձակած ջերմությունը: Այս երեւույթը կոչվում է.

Սակայն կան դրա այլ տեսակներ, օրինակ՝ ամռան ամիսներին, ծովափ գնալիս, մարդը ստանում է ուլտրամանուշակագույն ճառագայթում, որը գալիս է արեւի ճառագայթներից։

Ամեն տարի բուժզննում են անցնում ֆտորոգրաֆիա կոչվող պրոցեդուրա, որպեսզի բուժզննում կատարեն, օգտագործվում է հատուկ ռենտգեն սարքավորում, որը նույնպես ճառագայթում է։

Այն օգտագործվում է նաև բժշկության մեջ, առավել հաճախ օգտագործվում է հիվանդների ֆիզիոթերապիայի ժամանակ։ Այս տեսակը կիրառվում է նաև մանկական լազերների մեջ։ Ճառագայթային թերապիան օգտագործվում է նաև որոշ հիվանդությունների բուժման համար։ Այս տեսակը կոչվում է գամմա, քանի որ ալիքի երկարությունը շատ կարճ է:

Այս երեւույթը հնարավոր է լիցքավորված մասնիկների ամբողջական համընկնման շնորհիվ, որոնք փոխազդում են լույսի աղբյուրի հետ։

Շատերն են լսել ճառագայթման մասին, սա նույնպես ճառագայթման տեսակներից է։

Այն ձևավորվում է ռադիոակտիվ քիմիական տարրերի քայքայման ժամանակ, այսինքն՝ գործընթացը տեղի է ունենում այն ​​պատճառով, որ մասնիկների միջուկները բաժանվում են ատոմների, և դրանք ռադիոակտիվ ալիքներ են արձակում։ Ռադիոն և հեռուստատեսությունը օգտագործում են ռադիոալիքներ իրենց հեռարձակման համար.

Ճառագայթման առաջացում

Էլեկտրական դիպոլը ամենապարզ տարրն է, որն առաջացնում է երեւույթը: Այնուամենայնիվ, գործընթացը ստեղծում է որոշակի համակարգ, որը բաղկացած է երկու մասնիկներից, որոնք տատանվում են տարբեր ձևերով:

Եթե ​​մասնիկները ուղիղ գծով շարժվում են դեպի միմյանց, ապա էլեկտրամագնիսական դաշտի մի մասն անջատվում է, և առաջանում են լիցքավորված ալիքներ։

Ֆիզիկայի մեջ այս երևույթը կոչվում է ոչ իզոտոպիկ, քանի որ ստացված էներգիան չունի նույն ուժը։ Այս դեպքում տարրերի արագությունն ու դասավորությունը կարևոր չէ, քանի որ իրական արտանետողները պետք է ունենան մեծ թվով տարրեր, որոնք ունեն լիցքավորում:

Սկզբնական վիճակը կարող է փոխվել, եթե նույնանուն լիցքավորված մասնիկները սկսեն ձգվել դեպի միջուկը, որտեղ տեղի է ունենում լիցքերի բաշխում։ Նման կապը կարելի է համարել որպես էլեկտրական դիպոլ, քանի որ արդյունքում ստացված համակարգը լիովին էլեկտրականորեն չեզոք կլինի:

Եթե ​​չկա դիպոլ, ապա հնարավոր է պրոցես ստեղծել՝ օգտագործելով քառաբեւեռ։ Նաև ֆիզիկայում առանձնանում է ճառագայթման արտադրության ավելի բարդ համակարգ՝ սա բազմաբևեռ է:

Նման մասնիկներ ձևավորելու համար անհրաժեշտ է օգտագործել հոսանք ունեցող շղթա, ապա շարժման ժամանակ կարող է առաջանալ քառաբևեռ ճառագայթում։ Կարևոր է հաշվի առնել, որ մագնիսական տիպի ինտենսիվությունը շատ ավելի քիչ է, քան էլեկտրական տիպին:

Ռադիացիոն ռեակցիա

Փոխազդեցության ընթացքում մասնիկը կորցնում է իր էներգիայի մի մասը, քանի որ շարժվելիս նրա վրա ազդում է որոշակի ուժ։ Այն, իր հերթին, ազդում է ալիքի հոսքի արագության վրա, երբ այն գործում է, շարժման գործող ուժը դանդաղում է. Այս գործընթացը կոչվում է ճառագայթային շփում:

Այս ռեակցիայի դեպքում գործընթացի ուժը կլինի շատ աննշան, բայց արագությունը կլինի շատ բարձր և մոտ լույսի արագությանը: Այս երեւույթը կարելի է համարել մեր մոլորակի օրինակով։

Մագնիսական դաշտը պարունակում է բավականին մեծ էներգիա, ուստի էլեկտրոնները, որոնք արտանետվում են տիեզերքից, չեն կարող հասնել մոլորակի մակերեսին։ Այնուամենայնիվ, կան տիեզերական ալիքների մասնիկներ, որոնք կարող են հասնել երկիր: Նման տարրերը պետք է ունենան սեփական էներգիայի մեծ կորուստ:

Նշվում են նաև տարածության չափերը, որոնք կարևոր են ճառագայթման համար: Այս գործոնը ազդում է էլեկտրամագնիսական ճառագայթման դաշտի ձևավորման վրա:

Շարժման այս վիճակում մասնիկները մեծ չեն, բայց տարերքից դաշտի անջատման արագությունը հավասար է լույսի, և պարզվում է, որ ստեղծման գործընթացը շատ ակտիվ է լինելու։ Եվ արդյունքում ստացվում են կարճ էլեկտրամագնիսական ալիքներ։

Այն դեպքում, երբ մասնիկի արագությունը մեծ է և մոտավորապես հավասար է լույսին, դաշտի անջատման ժամանակը մեծանում է, այդ գործընթացը բավականին երկար է տևում, և, հետևաբար, էլեկտրամագնիսական ալիքներն ունեն երկար երկարություն։ Քանի որ նրանց ճամփորդությունը սովորականից ավելի երկար տեւեց, իսկ դաշտի ձեւավորումը բավականին երկար տեւեց։

Քվանտային ֆիզիկան նույնպես օգտագործում է ճառագայթում, բայց այն դիտարկելիս օգտագործվում են բոլորովին այլ տարրեր, դրանք կարող են լինել մոլեկուլներ, ատոմներ։ Այս դեպքում ճառագայթման երեւույթը դիտարկվում է եւ ենթարկվում քվանտային մեխանիկայի օրենքներին։

Գիտության զարգացման շնորհիվ հնարավոր է դարձել ուղղումներ կատարել և փոխել ճառագայթման բնութագրերը։

Շատ ուսումնասիրություններ ցույց են տվել, որ ճառագայթումը կարող է բացասաբար ազդել մարդու մարմնի վրա: Ամեն ինչ կախված է նրանից, թե ինչ տեսակի ճառագայթման և որքան ժամանակ է մարդը ենթարկվել դրան:

Գաղտնիք չէ, որ քիմիական ռեակցիայի և միջուկային մոլեկուլների քայքայման ժամանակ կարող է առաջանալ ճառագայթում, որը վտանգավոր է կենդանի օրգանիզմների համար։

Երբ դրանք քայքայվում են, կարող է առաջանալ ակնթարթային և բավականին ուժեղ ճառագայթում։ Շրջապատող առարկաները կարող են նաև ճառագայթում արտադրել, դրանք կարող են լինել բջջային հեռախոսները, միկրոալիքային վառարանները, նոութբուքերը:

Այս առարկաները սովորաբար կարճ էլեկտրամագնիսական ալիքներ են ուղարկում: Սակայն օրգանիզմում կարող է առաջանալ կուտակում, որն ազդում է առողջության վրա։

Մարդը մշտապես գտնվում է տարբեր արտաքին գործոնների ազդեցության տակ։ Դրանցից մի քանիսը տեսանելի են, օրինակ՝ եղանակային պայմանները, և դրանց ազդեցության չափը կարելի է վերահսկել: Մյուսները տեսանելի չեն մարդու աչքին և կոչվում են ճառագայթներ: Յուրաքանչյուր ոք պետք է իմանա ճառագայթման տեսակները, դրանց դերն ու կիրառությունները։

Մարդիկ ամենուր կարող են հանդիպել ճառագայթման որոշ տեսակների: Վառ օրինակը ռադիոալիքներն են: Դրանք էլեկտրամագնիսական բնույթի թրթռումներ են, որոնք կարող են տարածվել տիեզերքում լույսի արագությամբ։ Նման ալիքները էներգիա են կրում գեներատորներից։

Ռադիոալիքների աղբյուրները կարելի է բաժանել երկու խմբի.

1. Բնական, դրանք ներառում են կայծակնային և աստղագիտական ​​միավորներ:
2. Արհեստական, այսինքն՝ ստեղծված մարդու կողմից։ Դրանք ներառում են փոփոխական հոսանքի արտանետիչներ: Դրանք կարող են լինել ռադիոկապի սարքեր, հեռարձակման սարքեր, համակարգիչներ և նավիգացիոն համակարգեր:

Մարդու մաշկը ի վիճակի է իր մակերեսին նստեցնել այս տեսակի ալիքները, ուստի դրանց ազդեցության մի շարք բացասական հետևանքներ կան մարդկանց վրա։ Ռադիոալիքային ճառագայթումը կարող է դանդաղեցնել ուղեղի կառուցվածքների գործունեությունը և նաև առաջացնել մուտացիաներ գենային մակարդակում:

Սրտի ռիթմավար ունեցող անձանց համար նման ազդեցությունը մահացու է: Այս սարքերը ունեն հստակ առավելագույն թույլատրելի ճառագայթման մակարդակ, որը բարձրանում է դրա վերևում, առաջացնում է անհավասարակշռություն խթանիչի համակարգի աշխատանքի մեջ և հանգեցնում է դրա ձախողման:

Մարմնի վրա ռադիոալիքների բոլոր ազդեցությունները ուսումնասիրվել են միայն կենդանիների վրա, չկան ուղղակի ապացույցներ մարդկանց վրա դրանց բացասական ազդեցության մասին, սակայն գիտնականները դեռ փնտրում են իրենց պաշտպանվելու ուղիները: Դեռևս չկան արդյունավետ մեթոդներ, որպես այդպիսին։ Միակ բանը, որ կարող ենք խորհուրդ տալ, վտանգավոր սարքերից հեռու մնալն է։ Քանի որ ցանցին միացված կենցաղային տեխնիկան նաև ռադիոալիքային դաշտ է ստեղծում իրենց շուրջը, պարզապես անհրաժեշտ է անջատել այն սարքերի հոսանքը, որոնք անձը ներկայումս չի օգտագործում:

Ինֆրակարմիր սպեկտրի ճառագայթում

Բոլոր տեսակի ճառագայթները այս կամ այն ​​կերպ փոխկապակցված են: Դրանցից մի քանիսը տեսանելի են մարդու աչքին: Ինֆրակարմիր ճառագայթումը հարում է սպեկտրի այն հատվածին, որը կարող է հայտնաբերել մարդու աչքը: Այն ոչ միայն լուսավորում է մակերեսը, այլև կարող է տաքացնել այն։

Ինֆրակարմիր ճառագայթների հիմնական բնական աղբյուրը արևն է։Մարդը ստեղծել է արհեստական ​​արտանետիչներ, որոնց միջոցով ձեռք է բերվում անհրաժեշտ ջերմային էֆեկտը։

Այժմ մենք պետք է պարզենք, թե որքան օգտակար կամ վնասակար է այս տեսակի ճառագայթումը մարդկանց համար: Ինֆրակարմիր սպեկտրի գրեթե ամբողջ երկար ալիքային ճառագայթումը կլանում է մաշկի վերին շերտերը, ուստի այն ոչ միայն անվտանգ է, այլև կարող է բարելավել իմունիտետը և ուժեղացնել հյուսվածքներում վերականգնողական գործընթացները:

Ինչ վերաբերում է կարճ ալիքներին, ապա դրանք կարող են խորանալ հյուսվածքների մեջ և առաջացնել օրգանների գերտաքացում։ Այսպես կոչված ջերմային հարվածը կարճ ինֆրակարմիր ալիքների ազդեցության հետևանք է։ Այս պաթոլոգիայի ախտանիշները հայտնի են գրեթե բոլորին.

• գլխում գլխապտույտի տեսք;
• սրտխառնոցի զգացում;
• սրտի հաճախության բարձրացում;
• տեսողության խանգարում, որը բնութագրվում է աչքերի մգացումով.

Ինչպե՞ս պաշտպանվել ձեզ վտանգավոր ազդեցություններից: Անհրաժեշտ է պահպանել անվտանգության նախազգուշական միջոցները՝ օգտագործելով ջերմապաշտպան հագուստ և էկրաններ։ Կարճ ալիքների ջեռուցիչների օգտագործումը պետք է խստորեն դոզավորված լինի ջեռուցման տարրը ծածկված ջերմամեկուսիչ նյութով, որի օգնությամբ ձեռք է բերվում փափուկ երկար ալիքների ճառագայթում:

Եթե ​​մտածեք դրա մասին, ապա բոլոր տեսակի ճառագայթները կարող են թափանցել հյուսվածք: Բայց հենց ռենտգենյան ճառագայթումն էր, որ հնարավոր դարձրեց այս հատկությունը գործնականում կիրառել բժշկության մեջ:

Եթե ​​համեմատենք ռենտգենյան ճառագայթները լուսային ճառագայթների հետ, ապա առաջինները շատ երկար են, ինչը նրանց թույլ է տալիս թափանցել նույնիսկ անթափանց նյութեր: Նման ճառագայթները չեն կարող արտացոլվել կամ բեկվել: Այս տեսակի սպեկտրը ունի փափուկ և կոշտ բաղադրիչ: Փափուկը բաղկացած է երկար ալիքներից, որոնք կարող են ամբողջությամբ կլանվել մարդու հյուսվածքի կողմից:Այսպիսով, երկար ալիքների մշտական ​​ազդեցությունը հանգեցնում է բջիջների վնասման և ԴՆԹ-ի մուտացիայի:

Կան մի շարք կառույցներ, որոնք իրենց միջոցով չեն կարողանում ռենտգենյան ճառագայթներ փոխանցել։ Դրանք ներառում են, օրինակ, ոսկրային հյուսվածքն ու մետաղները։ Դրա հիման վրա արվում են մարդկային ոսկորների լուսանկարներ՝ դրանց ամբողջականությունը ախտորոշելու համար:

Ներկայումս ստեղծվել են սարքեր, որոնք թույլ են տալիս ոչ միայն ֆիքսված լուսանկարել, օրինակ՝ վերջույթը, այլև «առցանց» դիտել դրանում տեղի ունեցող փոփոխությունները։ Այս սարքերն օգնում են բժշկին տեսողական հսկողության ներքո վիրահատել ոսկորները՝ առանց լայն տրավմատիկ կտրվածքներ անելու։ Նման սարքերի կիրառմամբ հնարավոր է ուսումնասիրել հոդերի բիոմեխանիկան։

Ինչ վերաբերում է ռենտգենյան ճառագայթների բացասական ազդեցությանը, ապա դրանց հետ երկարատև շփումը կարող է հանգեցնել ճառագայթային հիվանդության զարգացման, որն արտահայտվում է մի շարք նշաններով.

• նյարդաբանական խանգարումներ;
• դերմատիտ;
• իմունիտետի նվազում;
• նորմալ արյունաստեղծության արգելակում;
• ուռուցքաբանական պաթոլոգիայի զարգացում;
• անպտղություն.

Սարսափելի հետևանքներից պաշտպանվելու համար այս տեսակի ճառագայթման հետ շփվելիս անհրաժեշտ է օգտագործել ճառագայթներ չփոխանցող նյութերից պատրաստված վահաններ և երեսպատումներ:

Մարդիկ սովոր են ուղղակի լույս անվանել այս տեսակի ճառագայթները։ Այս տեսակի ճառագայթումը կարող է կլանվել ազդեցության օբյեկտի կողմից՝ մասամբ անցնելով դրա միջով և մասամբ արտացոլվելով։ Նման հատկությունները լայնորեն կիրառվում են գիտության և տեխնիկայի մեջ, հատկապես օպտիկական գործիքների արտադրության մեջ։

Օպտիկական ճառագայթման բոլոր աղբյուրները բաժանված են մի քանի խմբերի.

1. Ջերմային՝ ունենալով շարունակական սպեկտր։ Նրանց մեջ ջերմություն է արտանետվում ընթացիկ կամ այրման գործընթացի պատճառով։ Դրանք կարող են լինել էլեկտրական և հալոգեն շիկացած լամպեր, ինչպես նաև պիրոտեխնիկական արտադրանք և էլեկտրական լուսավորող սարքեր:
2. Լյումինեսցենտ, պարունակող գազեր, որոնք գրգռված են ֆոտոնների հոսքերով։ Նման աղբյուրներն են էներգախնայող սարքերը և կաթոդոլյումինեսցենտ սարքերը: Ինչ վերաբերում է ռադիո- և քիմլյումինեսցենտ աղբյուրներին, ապա դրանցում հոսքերը գրգռված են համապատասխանաբար ռադիոակտիվ քայքայման արտադրանքների և քիմիական ռեակցիաների պատճառով:
3. Պլազմա, որի բնութագրերը կախված են դրանցում ձևավորված պլազմայի ջերմաստիճանից և ճնշումից։ Դրանք կարող են լինել գազի արտանետում, սնդիկի խողովակ և քսենոնային լամպեր: Սպեկտրային աղբյուրները, ինչպես նաև իմպուլսային սարքերը բացառություն չեն:

Օպտիկական ճառագայթումը ազդում է մարդու մարմնի վրա ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման հետ միասին, որը հրահրում է մելանինի արտադրությունը մաշկի մեջ։ Այսպիսով, դրական ազդեցությունը պահպանվում է այնքան ժամանակ, քանի դեռ չի հասել շեմային ազդեցության արժեքին, որից այն կողմ կա այրվածքների և մաշկի քաղցկեղի վտանգ:

Ամենահայտնի և լայնորեն կիրառվող ճառագայթումը, որի հետևանքները կարելի է գտնել ամենուր, ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումն է։ Այս ճառագայթումն ունի երկու սպեկտր, որոնցից մեկը հասնում է երկիր և մասնակցում երկրի վրա բոլոր գործընթացներին։ Երկրորդը պահպանվում է օզոնային շերտով և չի անցնում դրա միջով։ Օզոնային շերտը չեզոքացնում է այս սպեկտրը՝ դրանով իսկ կատարելով պաշտպանիչ դեր։Օզոնային շերտի ոչնչացումը վտանգավոր է երկրի մակերևույթ վնասակար ճառագայթների ներթափանցման պատճառով։

Այս տեսակի ճառագայթման բնական աղբյուրը Արեգակն է: Հսկայական թվով արհեստական ​​աղբյուրներ են հորինվել.

• Էրիթեմայի լամպեր, որոնք ակտիվացնում են վիտամին D-ի արտադրությունը մաշկի շերտերում և օգնում են բուժել ռախիտը:
• Սոլյարիները ոչ միայն թույլ են տալիս արևային լոգանք ընդունել, այլև բուժիչ ազդեցություն ունեն արևի լույսի պակասից առաջացած պաթոլոգիաներով մարդկանց համար։
• Լազերային արտանետիչներ, որոնք օգտագործվում են կենսատեխնոլոգիայի, բժշկության և էլեկտրոնիկայի մեջ:

Ինչ վերաբերում է մարդու օրգանիզմի վրա ազդեցությանը, ապա այն երկակի է. Մի կողմից, ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման բացակայությունը կարող է տարբեր հիվանդություններ առաջացնել: Նման ճառագայթման չափաբաժինային բեռը օգնում է իմունային համակարգին, մկանների և թոքերի աշխատանքին, ինչպես նաև կանխում է հիպոքսիան:

Բոլոր տեսակի ազդեցությունները բաժանվում են չորս խմբի.

• բակտերիաները սպանելու ունակություն;
• թեթևացնելով բորբոքումը;
• վնասված հյուսվածքների վերականգնում;
• ցավի նվազեցում.

Ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման բացասական հետևանքները ներառում են մաշկի քաղցկեղ առաջացնելու ունակությունը երկարատև ազդեցության դեպքում: Մաշկի մելանոման չափազանց չարորակ ուռուցք է։ Նման ախտորոշումը գրեթե 100 տոկոսով նշանակում է մոտալուտ մահ:

Ինչ վերաբերում է տեսողության օրգանին, ապա ուլտրամանուշակագույն ճառագայթների չափազանց մեծ ազդեցությունը վնասում է աչքի ցանցաթաղանթը, եղջերաթաղանթը և թաղանթները։ Այսպիսով, ճառագայթման այս տեսակը պետք է չափավոր օգտագործվի:Եթե ​​որոշակի հանգամանքներում դուք պետք է երկար շփվեք ուլտրամանուշակագույն ճառագայթների աղբյուրի հետ, ապա անհրաժեշտ է պաշտպանել ձեր աչքերը ակնոցներով, իսկ մաշկը՝ հատուկ քսուքներով կամ հագուստով։

Սրանք այսպես կոչված տիեզերական ճառագայթներն են, որոնք կրում են ռադիոակտիվ նյութերի և տարրերի ատոմների միջուկները։ Գամմա ճառագայթման հոսքը շատ մեծ էներգիա ունի և կարողանում է արագ ներթափանցել մարմնի բջիջներ՝ իոնացնելով դրանց պարունակությունը։ Ոչնչացված բջջային տարրերը գործում են որպես թույն՝ քայքայելով և թունավորելով ամբողջ մարմինը: Բջջի միջուկը պարտադիր կերպով ներգրավված է գործընթացում, ինչը հանգեցնում է գենոմի մուտացիաների։ Ոչնչանում են առողջ բջիջները, և դրանց տեղում ձևավորվում են մուտանտ բջիջներ, որոնք ի վիճակի չեն մարմնին ամբողջությամբ ապահովել այն ամենով, ինչ անհրաժեշտ է։

Այս ճառագայթումը վտանգավոր է, քանի որ մարդն այն ընդհանրապես չի զգում։ Ազդեցության հետևանքները անմիջապես չեն ի հայտ գալիս, բայց ունեն երկարաժամկետ ազդեցություն։ Հիմնականում տուժում են արյունաստեղծ համակարգի, մազերի, սեռական օրգանների և լիմֆոիդ համակարգի բջիջները։

Ճառագայթումը շատ վտանգավոր է ճառագայթային հիվանդության զարգացման համար, բայց նույնիսկ այս սպեկտրը գտել է օգտակար կիրառություններ.

• այն օգտագործվում է բժշկական նպատակներով ապրանքների, սարքավորումների և գործիքների մանրէազերծման համար.
• ստորգետնյա հորերի խորության չափում;
• տիեզերանավի ուղու երկարության չափում;
• ազդեցություն բույսերի վրա՝ արտադրողական սորտերը բացահայտելու համար.
• Բժշկության մեջ նման ճառագայթումը օգտագործվում է ճառագայթային թերապիայի համար ուռուցքաբանության բուժման համար:

Ամփոփելով, պետք է ասել, որ բոլոր տեսակի ճառագայթները հաջողությամբ օգտագործվում են մարդկանց կողմից և անհրաժեշտ են:Նրանց շնորհիվ գոյություն ունեն բույսերը, կենդանիները, մարդիկ։ Աշխատելիս պետք է առաջնահերթություն լինի պաշտպանությունը գերազդեցությունից: