КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Характеристика диапазонов электромагнитного излучения
| Название | Длина | Частота, | Энергия | Источники | ||||||||||||||
| диапазона | волны, м | Гц | квантов, эВ | излучения | ||||||||||||||
| Радиоволны, | -3 | –10 | 3·10 | –3·10 | – | Переменные | ||||||||||||
| токи | в | |||||||||||||||||
| в том числе СВЧ | 10-3–100 | 3·108–3·1011 | – | |||||||||||||||
| проводниках и | ||||||||||||||||||
| электронных | ||||||||||||||||||
| потоках | ||||||||||||||||||
| (колебательны | ||||||||||||||||||
| е контуры) | ||||||||||||||||||
| Инфракрасное | 0,76·10-6–2·10-3 | 1,5·1011–3,9·1014 | 0,62·10-3–1,63 | Излучение | и | |||||||||||||
| излучение, | молекул | |||||||||||||||||
| в том числе | 0,76·10-6–2,5·10-6 | 1,2·1014–3,9·1014 | 0,5–1,63 | атомов | при | |||||||||||||
| ближнее | тепловых | и | ||||||||||||||||
| электрических | ||||||||||||||||||
| воздействиях | ||||||||||||||||||
| Видимое | 0,76·10-6–0,38·10-6 | 3,9·1014–7,9·1014 | 1,63–3,26 | – | ||||||||||||||
| излучение | ||||||||||||||||||
| Ультрафиолетов | 10-8–0,38·10-6 | 7,9·1014–3·1016 | 3,26–102 | Излучение | под | |||||||||||||
| ое излучение, | атомов | |||||||||||||||||
| в том числе | 0,20·10-6–0,38·10-6 | 7,9·1014–1,5·1015 | 3,26–6,2 | воздействием | ||||||||||||||
| ближнее | ускоренных | |||||||||||||||||
| электронов | ||||||||||||||||||
| Рентгеновское | 5·10 | -12 | –10 | -8 | 3·10 | –6·10 | 1,24·102– | Атомные | ||||||||||
| излучение, | 2,48·105 | процессы | при | |||||||||||||||
| в том числе | 2·10-10–10-8 | 3·1016–1,5·1018 | 1,24·102– | воздействии | ||||||||||||||
| мягкое | 6,24·103 | ускоренных | ||||||||||||||||
| заряженных | ||||||||||||||||||
| частиц | и | |||||||||||||||||
| высокоэнергет | ||||||||||||||||||
| ичных квантов | ||||||||||||||||||
| (фотонов) | ||||||||||||||||||
| Гамма- | Ядерные | |||||||||||||||||
| излучение | <10-10 | >3·1018 | >1,24·104 | процессы, | ||||||||||||||
| радиоактивный | ||||||||||||||||||
| распад |
Лишь самые короткие радиоволны (микроволны, СВЧ), примыкающие к инфракрасному участку спектра, начинают проявлять квантовые (корпускулярные) свойства излучений. Между микроволновым (СВЧ) и инфракрасным излучениями одинаковых длин волн нет принципиальных различий, но происхождение их различно: СВЧ-излучение генерируется электронным прибором, а инфракрасное – инфракрасным источником.
Оптическая область спектра объединяет видимое, инфракрасное и ультрафиолетовое излучения. Для преобразования этих излучений используют аналогичные приборы, включающие линзы, зеркала, призмы, дифракционные решѐтки, интерферометры и т. д.
Частоты волн этих диапазонов сопоставимы с собственными частотами атомов и молекул, а их длины волн сравнимы с размерами молекул и с межмолекулярными расстояниями. Поэтому в этой области атомистическое строение вещества определяет род явлений и в оптическом диапазоне проявляются как волновые, так и квантовые свойства света. Кроме того, важной характеристикой излучения видимого диапазона является поляризация.
Поляризация волн – это характеристика, определяющая пространственную направленность векторных волновых полей.
В областях рентгеновского и гамма-излучения определяющими становятся квантовые свойства излучения. Эти виды излучений имеют одинаковые свойства, но разное происхождение. Гамма-излучение возникает в результате процессов, происходящих внутри атомных ядер: ядерных реакций, радиоактивного распада. Рентгеновское излучение возникает при торможении быстрых заряженных частиц (электронов, протонов, α-частиц), а также при взаимодействии гамма- и рентгеновских квантов с электронными оболочками атомов.
Спектры вторичного излучения различных диапазонов при взаимодействии с веществом определяются: у микроволнового диапазона – вращательными спектрами молекул, у инфракрасного диапазона – вращательными и колебательными движениями молекул, у видимого и ультрафиолетового диапазонов – квантовыми переходами электронов внешних оболочек атомов; у рентгеновского диапазона – возбуждением ионизацией атомов и квантовыми переходами электронов внутренних оболочек, у гамма-диапазона – ядерными превращениями. Энергия квантов электромагнитного излучения может быть оценена по формуле:
где c – скорость света в вакууме (3·108 м/с); λ – длина волны излучения, м; –
постоянная Планка, равная =6,626·10-34 Дж·с или =4,136·10-15 эВ·с, так как
1 эВ=1,6·10-19 Дж.
Энергию квантов в эВ можно рассчитать, зная длину волны (λ в м) по формуле:
Помимо излучений на вещество могут воздействовать потоки элементарных частиц. Их основные физические константы приведены в табл. 4.2.
Таблица 4.2
Дата добавления: 2014-12-23; просмотров: 121; Мы поможем в написании вашей работы!; Нарушение авторских прав |