Promieniowanie: jego rodzaje i wpływ na organizm. Czym jest promieniowanie w fizyce? Definicja, cechy, zastosowanie promieniowania w fizyce

§ 1. Promieniowanie cieplne

W procesie badania promieniowania nagrzanych ciał stwierdzono, że każde nagrzane ciało emituje fale elektromagnetyczne (światło) w szerokim zakresie częstotliwości. Stąd, promieniowanie cieplne to emisja fal elektromagnetycznych na skutek energii wewnętrznej ciała.

Promieniowanie cieplne występuje w dowolnej temperaturze. Jednak w niskich temperaturach emitowane są prawie tylko długie fale elektromagnetyczne (podczerwień).

Zachowujemy następujące wielkości charakteryzujące promieniowanie i pochłanianie energii przez ciała:

energetyczna jasnośćR(T) to energia W wyemitowana przez 1 m2 powierzchni ciała świetlistego w ciągu 1 s.

W/m2.

emisyjność ciała R(λ, T) ( Lub gęstość widmowa jasności energetycznej) to energia w jednostkowym przedziale długości fali emitowana przez 1 m2 powierzchni ciała świetlistego w ciągu 1 s.

.
.

Tutaj
jest energią promieniowania o długości fali od λ do
.

Zależność pomiędzy integralną jasnością energii a widmową gęstością jasności energii wyraża się następującą zależnością:

Ustalono eksperymentalnie, że stosunek zdolności emisyjnych do absorpcyjnych nie zależy od charakteru ciała. Oznacza to, że jest to ta sama (uniwersalna) funkcja długości fali (częstotliwości) i temperatury dla wszystkich ciał. To empiryczne prawo zostało odkryte przez Kirchhoffa i nosi jego imię.

Prawo Kirchhoffa: stosunek zdolności emisyjności i absorpcji nie zależy od natury ciała, jest to ta sama (uniwersalna) funkcja długości fali (częstotliwości) i temperatury dla wszystkich ciał:

Ciało, które w dowolnej temperaturze całkowicie pochłania całe padające na nie promieniowanie, nazywa się ciałem doskonale czarnym.

Zdolność absorpcyjna ciała absolutnie czarnego a.h.t. (λ,T) jest równe jeden. Oznacza to, że uniwersalna funkcja Kirchhoffa
identyczna z emisyjnością całkowicie czarnego ciała
. Zatem, aby rozwiązać problem promieniowania cieplnego, konieczne było ustalenie postaci funkcji Kirchhoffa, czyli emisyjności ciała absolutnie czarnego.

Analizowanie danych eksperymentalnych i z wykorzystaniem metod termodynamicznych Fizycy austriaccy Józef Stefan(1835 – 1893) i Ludwiga Boltzmanna(1844-1906) w 1879 roku częściowo rozwiązał problem promieniowania A.H.T. Otrzymali wzór na określenie jasności energetycznej obiektu. – Racht (T). Zgodnie z prawem Stefana-Boltzmanna

,
.

W
W 1896 roku niemieccy fizycy pod przewodnictwem Wilhelma Wiena stworzyli ultranowoczesny jak na tamte czasy układ eksperymentalny do badania rozkładu natężenia promieniowania na długości fal (częstotliwości) w widmie promieniowania cieplnego całkowicie czarnego ciała. Eksperymenty przeprowadzone na tej instalacji: po pierwsze, potwierdziły wynik uzyskany przez austriackich fizyków J. Stefana i L. Boltzmanna; po drugie, uzyskano wykresy rozkładu natężenia promieniowania cieplnego według długości fali. Były one zaskakująco podobne do krzywych rozkładu cząsteczek gazu w zamkniętej objętości, otrzymanych wcześniej przez J. Maxwella, według ich prędkości.

Teoretyczne wyjaśnienie otrzymanych wykresów stało się głównym problemem pod koniec lat 90. XIX wieku.

Angielski lord fizyki klasycznej Rayleigha(1842-1919) i Sir Jamesa Jeansa(1877-1946) w odniesieniu do promieniowania cieplnego metody fizyki statystycznej(użyliśmy klasycznego prawa równomiernego rozkładu energii według stopni swobody). Rayleigh i Jeans zastosowali metodę fizyki statystycznej do fal, tak jak Maxwell zastosował ją do równowagowego zespołu cząstek poruszających się chaotycznie w zamkniętej wnęce. Założyli, że dla każdego drgania elektromagnetycznego istnieje średnia energia równa kT ( na energię elektryczną i na energię magnetyczną). Na podstawie tych rozważań uzyskali następujący wzór na emisyjność prądu przemiennego:

mi
Wzór ten dobrze opisuje przebieg zależności doświadczalnej przy długich falach (przy małych częstotliwościach). Jednak w przypadku krótkich fal (wysokich częstotliwości lub w zakresie ultrafioletu widma) klasyczna teoria Rayleigha i Jeansa przewidywała nieskończony wzrost intensywności promieniowania. Efekt ten nazywany jest katastrofą ultrafioletową.

Zakładając, że stojąca fala elektromagnetyczna o dowolnej częstotliwości odpowiada tej samej energii, Rayleigh i Jeans pominęli fakt, że wraz ze wzrostem temperatury do promieniowania przyczyniają się coraz wyższe częstotliwości. Naturalnie przyjęty przez nich model powinien był prowadzić do nieskończonego wzrostu energii promieniowania przy wysokich częstotliwościach. Katastrofa ultrafioletowa stała się poważnym paradoksem fizyki klasycznej.

Z
kolejna próba uzyskania wzoru na zależność emisyjności a.ch.t. z długości fal został przeprowadzony przez Vin. Używanie metod klasyczna termodynamika i elektrodynamika Winić Można było wyprowadzić zależność, której graficzne przedstawienie w zadowalającym stopniu pokrywało się z częścią danych uzyskanych w eksperymencie dla krótkich fal (wysokoczęstotliwościowych), ale było całkowicie sprzeczne z wynikami eksperymentalnymi dla długich fal (niskich częstotliwości) .

Ze wzoru otrzymano zależność określającą długość fali
, co odpowiada maksymalnemu natężeniu promieniowania i bezwzględnej temperaturze ciała T (prawo przemieszczenia Wiena):

,
.

Było to zgodne z wynikami eksperymentów Wiena, które wykazały, że wraz ze wzrostem temperatury maksymalne natężenie promieniowania przesuwa się w stronę krótszych fal.

Nie było jednak wzoru opisującego całą krzywą.

Rozwiązaniem problemu zajął się wówczas Max Planck (1858-1947), który w tym czasie pracował na wydziale fizyki Instytutu Cesarza Wilhelma w Berlinie. Planck był bardzo konserwatywnym członkiem Akademii Pruskiej, całkowicie pochłoniętym metodami fizyki klasycznej. Pasjonował się termodynamiką. Praktycznie od chwili obrony rozprawy doktorskiej w 1879 r., aż do niemal końca stulecia, Planck spędził dwadzieścia lat z rzędu na studiowaniu zagadnień związanych z prawami termodynamiki. Planck zrozumiał, że elektrodynamika klasyczna nie może odpowiedzieć na pytanie, w jaki sposób energia promieniowania równowagowego rozkłada się na długości fal (częstotliwości). Powstały problem dotyczył dziedziny termodynamiki. Planck badał nieodwracalny proces ustanawiania równowagi między materią a promieniowaniem (światłem). Aby osiągnąć zgodność między teorią a doświadczeniem, Planck odszedł od teorii klasycznej tylko w jednym punkcie: on przyjął hipotezę, że emisja światła zachodzi w porcjach (kwantach). Hipoteza przyjęta przez Plancka pozwoliła uzyskać dla promieniowania cieplnego rozkład energii w całym spektrum odpowiadający eksperymentowi.

14 grudnia 1900 roku Planck przedstawił swoje wyniki Berlińskiemu Towarzystwu Fizycznemu. W ten sposób narodziła się fizyka kwantowa.

Kwant energii promieniowania wprowadzony do fizyki przez Plancka okazał się proporcjonalny do częstotliwości promieniowania (i odwrotnie proporcjonalna do długości fali):

– stała uniwersalna, zwana obecnie stałą Plancka. Jest równe:
.

Światło jest złożonym obiektem materialnym, który ma zarówno właściwości falowe, jak i cząsteczkowe.

Parametry fali– długość fali , częstotliwość światła i numer fali .

Charakterystyka korpuskularna– energia i pęd .

Parametry falowe światła są powiązane z jego charakterystyką korpuskularną za pomocą stałej Plancka:

Tutaj
I
– numer fali.

Stała Plancka odgrywa fundamentalną rolę w fizyce. Ta stała wymiarowa umożliwia ilościowe określenie znaczenia efektów kwantowych w opisie każdego konkretnego układu fizycznego.

Jeżeli zgodnie z warunkami zadania fizycznego stałą Plancka można uznać za wartość pomijalną, wystarczający jest opis klasyczny (nie kwantowy).

Dla tych, którzy dopiero rozpoczynają przygodę z fizyką lub dopiero zaczynają ją studiować, pytanie, czym jest promieniowanie, jest trudne. Ale z tym zjawiskiem fizycznym spotykamy się niemal codziennie. Mówiąc najprościej, promieniowanie to proces rozprzestrzeniania się energii w postaci fal i cząstek elektromagnetycznych, czyli innymi słowy, jest to fala energii rozchodząca się dookoła.

Źródło promieniowania i jego rodzaje

Źródłem fal elektromagnetycznych może być sztuczne lub naturalne. Na przykład sztuczne promieniowanie obejmuje promieniowanie rentgenowskie.

Promieniowanie możesz poczuć nawet nie wychodząc z domu: wystarczy przytrzymać rękę nad płonącą świecą, a natychmiast poczujesz promieniowanie ciepła. Można go nazwać termicznym, ale oprócz niego w fizyce istnieje kilka innych rodzajów promieniowania. Tutaj jest kilka z nich:

Promieniowanie ultrafioletowe to promieniowanie, które człowiek może odczuwać podczas opalania.
Promienie rentgenowskie mają najkrótszą długość fali, zwane promieniami rentgenowskimi.
Nawet ludzie widzą promienie podczerwone, czego przykładem jest zwykły laser dla dzieci. Ten rodzaj promieniowania powstaje, gdy emisje mikrofal radiowych i światła widzialnego pokrywają się. Promieniowanie podczerwone jest często wykorzystywane w fizjoterapii.
Promieniowanie radioaktywne powstaje podczas rozpadu chemicznych pierwiastków promieniotwórczych. Więcej informacji na temat promieniowania można znaleźć w artykule.
Promieniowanie optyczne to nic innego jak promieniowanie świetlne, światło w szerokim tego słowa znaczeniu.
Promieniowanie gamma to rodzaj promieniowania elektromagnetycznego o krótkiej długości fali. Stosowany na przykład w radioterapii.

Naukowcy od dawna wiedzą, że część promieniowania ma szkodliwy wpływ na organizm ludzki. Jak silny będzie ten wpływ, zależy od czasu trwania i mocy promieniowania. Długotrwałe narażenie na promieniowanie może prowadzić do zmian na poziomie komórkowym. Cały sprzęt elektroniczny, który nas otacza, czy to telefon komórkowy, komputer czy kuchenka mikrofalowa, to wszystko ma wpływ na zdrowie. Dlatego należy uważać, aby nie narazić się na niepotrzebne promieniowanie.

podsumowanie innych prezentacji

„Elektroliza roztworów i stopów” – Michael Faraday (1791 – 1867). Nie dopuścić do rozpryskiwania się elektrolitu. Diagramy procesów. Cele lekcji: Elektrolity to złożone substancje, których stop i roztwory przewodzą prąd elektryczny. Szkoła średnia GBOU nr 2046, Moskwa. Cu2+ jest środkiem utleniającym. Sole, zasady, kwasy. Zasady bezpieczeństwa podczas pracy przy komputerze. Zasady bezpieczeństwa. Proces dodawania elektronów przez jony nazywa się redukcją. Katoda. Temat skały: „Elektroliza stopów i roztworów soli beztlenowych.

„Fizyka pola magnetycznego” - Umieszczając stalowy pręt wewnątrz elektromagnesu, otrzymujemy najprostszy elektromagnes. Policzmy z grubsza liczbę namagnesowanych gwoździ. Rozważmy pole magnetyczne przewodnika zwiniętego w kształcie spirali. Metoda linii pola. Cele i założenia projektu: Igła magnetyczna znajduje się w pobliżu prostego drutu. Źródło pola magnetycznego.

„Energia atomowa” - Na takich kongresach rozwiązywane są kwestie związane z pracami instalacyjnymi w elektrowniach jądrowych. Odpady radioaktywne powstają na niemal wszystkich etapach cyklu nuklearnego. Na północ Oczywiście można całkowicie zrezygnować z energetyki jądrowej. Elektrownie jądrowe, elektrownie cieplne, elektrownie wodne to nowoczesna cywilizacja. Zaporoże elektrowni jądrowej. Energia: „przeciw”.

„Fizyka światła” – Dobór okularów. Budowa obrazu w soczewce rozpraszającej. Teleskop lustrzany (odbłyśnik). Soczewka skupiająca. Optyka geometryczna. Prostoliniowość propagacji światła wyjaśnia powstawanie cieni. Zaćmienie słońca można wytłumaczyć liniowym rozchodzeniem się światła. Soczewki zbieżne (a) i rozbieżne (b). Ludzkie oko. Propagacja światła w światłowodzie.

„Zjawiska elektryczne, klasa 8” - Odpychanie. Kontakt. Substancje. Proces przekazywania ładunku elektrycznego ciału g. Tarcie. Elektrometr elektroskopowy. Urządzenia. Ładunek elektryczny. 8 klasa Zjawiska elektryczne Miejska placówka oświatowa Szkoła średnia Pervomaiskaya Khairullina Galina Aleksandrowna. + DWA rodzaje opłat -. Zjawiska elektryczne początku XVII wieku. Materiały nieprzewodzące (dielektryki) - ebonit - bursztyn Guma porcelanowa. Z dielektryków. ELEKTRON (grecki) - BURSZTYN. Ładunki nie znikają ani nie pojawiają się, lecz są jedynie redystrybuowane pomiędzy dwoma ciałami. Izolatory. Przyciągają słomę, puch i futro. Tarcie. Obydwa ciała są naelektryzowane.

„Działalność Łomonosowa” - Szkolenie trwało przez cały rok. : Działalność literacka. Rozwój działalności Łomonosowa. Łomonosow ma 300 lat. Nowy okres w życiu. Podróż do Moskwy. Znaczenie chemii w życiu Łomonosowa.

Każdy człowiek jest codziennie narażony na działanie różnych rodzajów promieniowania. Ci, którzy nie są zaznajomieni ze zjawiskami fizycznymi, nie mają pojęcia, co oznacza ten proces i skąd się bierze.

Promieniowanie w fizyce- jest to powstawanie nowego pola elektromagnetycznego powstałego w wyniku reakcji cząstek naładowanych prądem elektrycznym, innymi słowy jest to pewien przepływ fal elektromagnetycznych, które się rozchodzą.

Właściwości procesu radiacyjnego

Teorię tę sformułował w XIX wieku Faradaya M., a kontynuował i rozwinął Maxwell D. To on był w stanie nadać wszystkim badaniom ścisły wzór matematyczny.

Maxwell był w stanie wyprowadzić i ustrukturyzować prawa Faradaya, z których ustalił, że wszystkie fale elektromagnetyczne poruszają się z tą samą prędkością światła. Dzięki jego pracy udało się wyjaśnić niektóre zjawiska i działania w przyrodzie. Dzięki jego odkryciom możliwe stało się pojawienie się technologii elektrycznej i radiowej.

Cząstki naładowane decydują o charakterystycznych cechach promieniowania. Na proces ten duży wpływ ma również interakcja naładowanych cząstek z polami magnetycznymi, do których dąży.

Na przykład, gdy oddziałuje z substancjami atomowymi, prędkość cząstki zmienia się, najpierw zwalnia, a następnie przestaje się poruszać, w nauce zjawisko to nazywa się bremsstrahlung.

Można znaleźć różne rodzaje tego zjawiska, niektóre stworzone przez samą naturę, inne w wyniku interwencji człowieka.

Jednak samo prawo zmiany rodzaju uzdrawiania jest takie samo dla wszystkich. Pole elektromagnetyczne jest oddzielone od naładowanego elementu, ale porusza się z tą samą prędkością.

Charakterystyka pola zależy bezpośrednio od prędkości, z jaką następuje sam ruch, a także od wielkości naładowanej cząstki. Jeśli podczas ruchu nie zderzy się z niczym, to jego prędkość się nie zmienia, a zatem nie wytwarza promieniowania.

Ale jeśli podczas ruchu zderza się z różnymi cząsteczkami, wówczas prędkość się zmienia, część własnego pola zostaje odłączona i staje się wolna. Okazuje się, że powstawanie fal magnetycznych następuje tylko wtedy, gdy zmienia się prędkość cząstek.

Na prędkość mogą wpływać różne czynniki, stąd powstają różne rodzaje promieniowania, np. może być bremsstrahlung. Wyróżnia się promieniowanie dipolowe i multipolowe, które powstają, gdy cząstka w sobie zmienia swoją dotychczasową strukturę.

Ważne jest, aby pole zawsze miało pęd, energię.

Ponieważ podczas oddziaływania pozytonu i elektronu możliwe jest powstawanie wolnych pól, podczas gdy naładowane cząstki zachowują pęd i energię, która jest przenoszona do pola elektromagnetycznego.

Źródła i rodzaje promieniowania

Fale elektromagnetyczne pierwotnie istniały w przyrodzie, w procesie opracowywania i tworzenia nowych praw fizyki pojawiły się nowe źródła promieniowania, zwane sztucznymi, stworzonymi przez człowieka. Ten typ obejmuje promieniowanie rentgenowskie.

Aby doświadczyć tego procesu na własnej skórze, nie musisz wychodzić z mieszkania. Fale elektromagnetyczne otaczają człowieka zewsząd, wystarczy włączyć światło lub zapalić świeczkę. Podnosząc rękę do źródła światła, możesz poczuć ciepło emitowane przez przedmioty. Zjawisko to nazywa się.

Istnieją jednak inne jego rodzaje, na przykład w miesiącach letnich, idąc na plażę, człowiek otrzymuje promieniowanie ultrafioletowe, które pochodzi z promieni słonecznych.

Co roku podczas badania lekarskiego poddawani są zabiegowi zwanemu fluorografią, w celu przeprowadzenia badania lekarskiego wykorzystuje się specjalny aparat rentgenowski, który również wytwarza promieniowanie.

Znajduje także zastosowanie w medycynie, najczęściej w fizjoterapii pacjentów. Ten typ jest również stosowany w laserach dziecięcych. Radioterapię stosuje się także w leczeniu niektórych chorób. Ten typ nazywa się gamma, ponieważ długość fali jest bardzo krótka.

Zjawisko to jest możliwe dzięki całkowitej zbieżności naładowanych cząstek oddziałujących ze źródłem światła.

Wiele osób słyszało o promieniowaniu, jest to również jeden z rodzajów promieniowania.

Powstaje podczas rozpadu pierwiastków chemicznych, które są radioaktywne, to znaczy proces ten zachodzi w wyniku rozbicia jąder cząstek na atomy, które emitują fale radioaktywne. Radio i telewizja wykorzystują do nadawania fal radiowych, a emitowane przez nie fale mają dużą długość.

Występowanie promieniowania

Najprostszym elementem wywołującym to zjawisko jest dipol elektryczny. Jednak w procesie tym powstaje pewien układ, który składa się z dwóch cząstek, które wibrują w różny sposób.

Jeśli cząstki poruszają się ku sobie w linii prostej, wówczas część pola elektromagnetycznego zostaje odłączona i powstają naładowane fale.

W fizyce zjawisko to nazywa się nieizotopowym, ponieważ powstająca energia nie ma tej samej siły. W tym przypadku prędkość i rozmieszczenie elementów nie są istotne, ponieważ rzeczywiste emitery muszą mieć dużą liczbę elementów posiadających ładunek.

Stan początkowy można zmienić, jeśli naładowane cząstki o tej samej nazwie zaczną być przyciągane w stronę jądra, gdzie następuje rozkład ładunków. Takie połączenie można uznać za dipol elektryczny, ponieważ powstały układ będzie całkowicie elektrycznie neutralny.

Jeśli nie ma dipola, można stworzyć proces wykorzystujący kwadrupol. Również w fizyce wyróżnia się bardziej złożony system wytwarzania promieniowania - jest to multipol.

Aby wytworzyć takie cząstki, konieczne jest zastosowanie obwodu z prądem, wówczas podczas ruchu może wystąpić promieniowanie kwadrupolowe. Należy wziąć pod uwagę, że intensywność typu magnetycznego jest znacznie mniejsza niż typu elektrycznego.

Reakcja na promieniowanie

Podczas interakcji cząstka traci część własnej energii, ponieważ podczas ruchu wpływa na nią pewna siła. To z kolei wpływa na prędkość przepływu fali, gdy działa, działająca siła ruchu zwalnia. Proces ten nazywany jest tarciem radiacyjnym.

Przy tej reakcji siła procesu będzie bardzo niewielka, ale prędkość będzie bardzo duża i bliska prędkości światła. Zjawisko to można rozważyć na przykładzie naszej planety.

Pole magnetyczne zawiera dość dużo energii, więc elektrony emitowane z kosmosu nie mogą dotrzeć do powierzchni planety. Istnieją jednak cząstki fal kosmicznych, które mogą dotrzeć do Ziemi. Elementy takie powinny charakteryzować się dużą stratą własnej energii.

Podkreślone są również wymiary obszaru przestrzeni; wartość ta jest ważna dla promieniowania. Czynnik ten wpływa na powstawanie pola promieniowania elektromagnetycznego.

W tym stanie ruchu cząstki nie są duże, ale prędkość odrywania pola od elementu jest równa światłu i okazuje się, że proces tworzenia będzie bardzo aktywny. W rezultacie uzyskuje się krótkie fale elektromagnetyczne.

W przypadku, gdy prędkość cząstki jest duża i w przybliżeniu równa prędkości światła, czas rozłączenia pola wzrasta, proces ten trwa dość długo i dlatego fale elektromagnetyczne mają dużą długość. Ponieważ ich podróż trwała dłużej niż zwykle, a formowanie pola trwało dość długo.

Fizyka kwantowa również wykorzystuje promieniowanie, ale biorąc pod uwagę to, stosuje się zupełnie inne elementy, mogą to być cząsteczki, atomy. W tym przypadku uwzględnia się zjawisko promieniowania, które jest zgodne z prawami mechaniki kwantowej.

Dzięki rozwojowi nauki możliwe stało się wprowadzanie poprawek i zmiana charakterystyki promieniowania.

Wiele badań wykazało, że promieniowanie może negatywnie wpływać na organizm ludzki. Wszystko zależy od rodzaju promieniowania i czasu, w jakim dana osoba była na nie narażona.

Nie jest tajemnicą, że podczas reakcji chemicznej i rozpadu cząsteczek jądrowych może wystąpić promieniowanie, które jest niebezpieczne dla organizmów żywych.

Kiedy ulegają rozkładowi, może nastąpić natychmiastowe i dość silne napromieniowanie. Otaczające przedmioty również mogą wytwarzać promieniowanie, mogą to być telefony komórkowe, kuchenki mikrofalowe, laptopy.

Obiekty te zazwyczaj wysyłają krótkie fale elektromagnetyczne. Jednak w organizmie może nastąpić kumulacja, co wpływa na zdrowie.

Osoba jest stale pod wpływem różnych czynników zewnętrznych. Niektóre z nich są widoczne, np. warunki pogodowe, a zasięg ich oddziaływania można kontrolować. Inne nie są widoczne dla ludzkiego oka i nazywane są promieniowaniem. Każdy powinien znać rodzaje promieniowania, ich rolę i zastosowania.

Ludzie mogą spotkać się z pewnymi rodzajami promieniowania wszędzie. Doskonałym przykładem są fale radiowe. Są to wibracje o charakterze elektromagnetycznym, które mogą rozprzestrzeniać się w przestrzeni z prędkością światła. Fale takie niosą energię z generatorów.

Źródła fal radiowych można podzielić na dwie grupy.

Naturalnie obejmują one błyskawice i jednostki astronomiczne.
Sztuczne, czyli stworzone przez człowieka. Należą do nich emitery prądu przemiennego. Mogą to być urządzenia radiokomunikacyjne, urządzenia nadawcze, komputery i systemy nawigacyjne.

Ludzka skóra ma zdolność odkładania się tego typu fal na swojej powierzchni, dlatego istnieje szereg negatywnych konsekwencji ich oddziaływania na człowieka. Promieniowanie fal radiowych może spowalniać aktywność struktur mózgowych, a także powodować mutacje na poziomie genów.

Dla osób z rozrusznikiem serca takie narażenie jest śmiertelne. Urządzenia te mają wyraźny maksymalny dopuszczalny poziom promieniowania, którego przekroczenie wprowadza brak równowagi w pracy układu stymulatorowego i prowadzi do jego awarii.

Cały wpływ fal radiowych na organizm badano wyłącznie na zwierzętach, nie ma bezpośrednich dowodów na ich negatywny wpływ na ludzi, ale naukowcy wciąż szukają sposobów, aby się chronić. Nie ma jeszcze skutecznych metod jako takich. Jedyne, co możemy doradzić, to trzymać się z daleka od niebezpiecznych urządzeń. Ponieważ urządzenia gospodarstwa domowego podłączone do sieci również wytwarzają wokół siebie pole fal radiowych, wystarczy po prostu wyłączyć zasilanie urządzeń, z których dana osoba aktualnie nie korzysta.

Promieniowanie widma podczerwonego

Wszystkie rodzaje promieniowania są ze sobą powiązane w ten czy inny sposób. Niektóre z nich są widoczne dla ludzkiego oka. Promieniowanie podczerwone sąsiaduje z częścią widma, którą ludzkie oko może wykryć. Nie tylko oświetla powierzchnię, ale może ją również ogrzać.

Głównym naturalnym źródłem promieni podczerwonych jest słońce. Człowiek stworzył sztuczne emitery, dzięki którym osiąga się niezbędny efekt termiczny.

Teraz musimy dowiedzieć się, jak użyteczny lub szkodliwy jest ten rodzaj promieniowania dla ludzi. Prawie całe promieniowanie długofalowe z zakresu podczerwieni jest pochłaniane przez górne warstwy skóry, dzięki czemu jest nie tylko bezpieczne, ale może także poprawić odporność i wzmagać procesy regeneracyjne w tkankach.

Jeśli chodzi o fale krótkie, mogą one wniknąć głęboko w tkanki i spowodować przegrzanie narządów. Tak zwany udar cieplny jest następstwem narażenia na krótkie fale podczerwone. Objawy tej patologii są znane prawie wszystkim:

pojawienie się zawrotów głowy w głowie;
uczucie mdłości;
wzrost częstości akcji serca;
zaburzenia widzenia charakteryzujące się ciemnieniem oczu.

Jak chronić się przed niebezpiecznymi wpływami? Należy przestrzegać zasad bezpieczeństwa, stosować odzież termoochronną i osłony. Stosowanie grzejników krótkofalowych musi być ściśle dozowane, element grzejny należy przykryć materiałem termoizolacyjnym, za pomocą którego uzyskuje się promieniowanie miękkich fal długich.

Jeśli się nad tym zastanowić, wszystkie rodzaje promieniowania mogą przenikać przez tkankę. Ale to promieniowanie rentgenowskie umożliwiło wykorzystanie tej właściwości w praktyce w medycynie.

Jeśli porównamy promienie rentgenowskie z promieniami świetlnymi, te pierwsze są bardzo długie, co pozwala im przenikać nawet przez nieprzezroczyste materiały. Promieni takich nie można odbić ani załamać. Ten typ widma ma składnik miękki i twardy. Soft składa się z długich fal, które mogą zostać całkowicie wchłonięte przez ludzką tkankę. Zatem ciągła ekspozycja na długie fale prowadzi do uszkodzenia komórek i mutacji DNA.

Istnieje wiele struktur, które nie są w stanie same przepuszczać promieni rentgenowskich. Należą do nich na przykład tkanka kostna i metale. Na tej podstawie wykonuje się zdjęcia ludzkich kości w celu sprawdzenia ich integralności.

Obecnie powstały urządzenia, które umożliwiają nie tylko wykonanie nieruchomego zdjęcia np. kończyny, ale także obserwację „online” zachodzących w niej zmian. Urządzenia te pomagają lekarzowi przeprowadzić operację na kościach pod kontrolą wzrokową, bez wykonywania szerokich, traumatycznych nacięć. Za pomocą takich urządzeń możliwe jest badanie biomechaniki stawów.

Jeśli chodzi o negatywne skutki promieni rentgenowskich, długotrwały kontakt z nimi może prowadzić do rozwoju choroby popromiennej, która objawia się wieloma objawami:

zaburzenia neurologiczne;
zapalenie skóry;
obniżona odporność;
hamowanie normalnej hematopoezy;
rozwój patologii onkologicznej;
bezpłodność.

Aby uchronić się przed tragicznymi konsekwencjami w przypadku kontaktu z tego typu promieniowaniem, należy stosować osłony i wyściółki wykonane z materiałów, które nie przepuszczają promieni.

Ludzie są przyzwyczajeni do nazywania tego typu promieni po prostu światłem. Ten rodzaj promieniowania może zostać pochłonięty przez obiekt oddziaływania, częściowo przechodząc przez niego i częściowo odbijając. Takie właściwości są szeroko stosowane w nauce i technologii, zwłaszcza w produkcji instrumentów optycznych.

Wszystkie źródła promieniowania optycznego są podzielone na kilka grup.

Termiczne, posiadające widmo ciągłe. Ciepło wydziela się w nich pod wpływem prądu lub procesu spalania. Mogą to być żarówki elektryczne i halogenowe, a także wyroby pirotechniczne i elektryczne urządzenia oświetleniowe.
Luminescencyjny, zawierający gazy wzbudzane strumieniami fotonów. Źródłami takimi są urządzenia energooszczędne i urządzenia katodoluminescencyjne. Jeśli chodzi o źródła radio- i chemiluminescencyjne, przepływy w nich są wzbudzane odpowiednio przez produkty rozpadu promieniotwórczego i reakcje chemiczne.
Plazma, której właściwości zależą od temperatury i ciśnienia tworzącej się w nich plazmy. Mogą to być lampy wyładowcze, rtęciowe i ksenonowe. Źródła widmowe i urządzenia impulsowe nie są wyjątkiem.

Promieniowanie optyczne działa na organizm ludzki w połączeniu z promieniowaniem ultrafioletowym, które powoduje produkcję melaniny w skórze. Zatem pozytywny efekt utrzymuje się do momentu osiągnięcia progowej wartości narażenia, powyżej której istnieje ryzyko poparzenia i raka skóry.

Najbardziej znanym i szeroko stosowanym promieniowaniem, którego skutki można spotkać wszędzie, jest promieniowanie ultrafioletowe. Promieniowanie to ma dwa widma, z których jedno dociera do Ziemi i uczestniczy we wszystkich procesach zachodzących na Ziemi. Druga jest zatrzymywana przez warstwę ozonową i przez nią nie przechodzi. Warstwa ozonowa neutralizuje to widmo, pełniąc w ten sposób rolę ochronną. Zniszczenie warstwy ozonowej jest niebezpieczne ze względu na przenikanie szkodliwych promieni na powierzchnię ziemi.

Naturalnym źródłem tego typu promieniowania jest Słońce. Wynaleziono ogromną liczbę sztucznych źródeł:

Lampy rumieniowe, które aktywują produkcję witaminy D w warstwach skóry i pomagają w leczeniu krzywicy.
Solaria nie tylko pozwalają się opalać, ale także mają działanie lecznicze dla osób z patologiami spowodowanymi brakiem światła słonecznego.
Emitery laserowe stosowane w biotechnologii, medycynie i elektronice.

Jeśli chodzi o wpływ na organizm ludzki, jest on dwojaki. Z jednej strony brak promieniowania ultrafioletowego może powodować różne choroby. Dozowany ładunek takiego promieniowania wspomaga układ odpornościowy, pracę mięśni i płuc, a także zapobiega niedotlenieniu.

Wszystkie rodzaje wpływów są podzielone na cztery grupy:

zdolność do zabijania bakterii;
łagodzenie stanów zapalnych;
przywrócenie uszkodzonych tkanek;
redukcja bólu.

Negatywne skutki promieniowania ultrafioletowego obejmują zdolność wywoływania raka skóry przy długotrwałym narażeniu. Czerniak skóry jest niezwykle złośliwym typem nowotworu. Taka diagnoza niemal na 100 procent oznacza zbliżającą się śmierć.

Jeśli chodzi o narząd wzroku, nadmierna ekspozycja na promienie ultrafioletowe uszkadza siatkówkę, rogówkę i błony oka. Dlatego tego rodzaju promieniowanie należy stosować z umiarem. Jeżeli w pewnych okolicznościach konieczne jest długotrwałe przebywanie w kontakcie ze źródłem promieni ultrafioletowych, należy chronić oczy okularami, a skórę specjalnymi kremami lub odzieżą.

Są to tak zwane promienie kosmiczne, które przenoszą jądra atomów substancji i pierwiastków radioaktywnych. Strumień promieniowania gamma ma bardzo dużą energię i jest w stanie szybko przenikać do komórek organizmu, jonizując ich zawartość. Zniszczone elementy komórkowe działają jak trucizny, rozkładając i zatruwając cały organizm. Jądro komórkowe jest koniecznie zaangażowane w proces, który prowadzi do mutacji w genomie. Zdrowe komórki ulegają zniszczeniu, a na ich miejscu powstają zmutowane komórki, które nie są w stanie w pełni zapewnić organizmowi wszystkiego, czego potrzebuje.

Promieniowanie to jest niebezpieczne, ponieważ człowiek w ogóle go nie odczuwa. Konsekwencje narażenia nie pojawiają się natychmiast, ale mają długotrwały efekt. Dotknięte są przede wszystkim komórki układu krwiotwórczego, włosów, narządów płciowych i układu limfatycznego.

Promieniowanie jest bardzo niebezpieczne dla rozwoju choroby popromiennej, ale nawet to widmo znalazło przydatne zastosowania:

służy do sterylizacji produktów, sprzętu i instrumentów do celów medycznych;
pomiary głębokości studni podziemnych;
pomiar długości ścieżki statku kosmicznego;
oddziaływanie na rośliny w celu identyfikacji odmian produkcyjnych;
W medycynie takie promieniowanie wykorzystuje się w radioterapii w leczeniu onkologii.

Podsumowując, należy stwierdzić, że wszystkie rodzaje promieni są z powodzeniem wykorzystywane przez człowieka i są niezbędne. Dzięki nim istnieją rośliny, zwierzęta i ludzie. Ochrona przed nadmiernym narażeniem powinna być priorytetem podczas pracy.