Füüsika kokkuvõte teemal: Loe kiirgust. Kiirgus: selle liigid ja mõju organismile Mis on kiirgus füüsikas

Täna räägime sellest, mis on kiirgus füüsikas. Räägime elektrooniliste üleminekute olemusest ja anname elektromagnetilise skaala.

Jumalus ja aatom

Aine struktuur sai teadlastele huvipakkuvaks teemaks rohkem kui kaks tuhat aastat tagasi. Vana-Kreeka filosoofid esitasid küsimusi selle kohta, kuidas õhk erineb tulest ja maa veest, miks marmor on valge ja kivisüsi must. Nad lõid üksteisest sõltuvate komponentide keerukaid süsteeme, lükkasid üksteist ümber või toetasid. Ja kõige arusaamatumad nähtused, näiteks välgulöök või päikesetõus, omistati jumalate tegevusele.

Kord, jälgides aastaid templi treppe, märkas üks teadlane: iga kivil seisev jalg kannab endaga kaasa pisikese aineosakese. Aja jooksul marmor muutis kuju ja vajus keskelt läbi. Selle teadlase nimi on Leucippus ja ta nimetas väikseimaid osakesi aatomiteks, jagamatuteks. Sellest sai alguse tee uurimaks, mis on kiirgus füüsikas.

Lihavõtted ja valgus

Siis saabusid pimedad ajad ja teadus jäeti kõrvale. Kõiki, kes püüdsid loodusjõude uurida, nimetati nõidadeks ja nõidadeks. Kuid kummalisel kombel andis teaduse edasisele arengule tõuke just religioon. Uurimine, mis on kiirgus füüsikas, sai alguse astronoomiast.

Lihavõttepühade tähistamise aega arvestati neil päevil iga kord erinevalt. Kevadise pööripäeva, 26-päevase kuutsükli ja 7-päevase nädala vaheline keerukas seoste süsteem takistas rohkem kui paar aastat kuupäevatabelite koostamist ülestõusmispühade tähistamiseks. Aga kirik pidi kõik ette planeerima. Seetõttu käskis paavst Leo X koostada täpsemad tabelid. See nõudis Kuu, tähtede ja Päikese liikumise hoolikat jälgimist. Ja lõpuks sai Nicolaus Copernicus aru: Maa ei ole tasane ega ole universumi keskpunkt. Planeet on pall, mis tiirleb ümber Päikese. Ja Kuu on Maa orbiidil olev kera. Muidugi võib küsida: "Mis on sellel kõigel pistmist kiirgusega füüsikas?" Avaldame selle nüüd.

Ovaalne ja tala

Hiljem täiendas Kepler Koperniku süsteemi, tuvastades, et planeedid liiguvad ovaalsetel orbiitidel ja see liikumine on ebaühtlane. Kuid just see esimene samm tekitas inimkonnas huvi astronoomia vastu. Ja seal polnud kaugel küsimused: "Mis on täht?", "Miks inimesed näevad selle kiiri?" ja "Kuidas erineb üks valgusti teisest?" Kuid kõigepealt peate liikuma tohututelt objektidelt väikseimatele. Ja siis jõuame kiirguseni, füüsika mõisteni.

Aatom ja rosin

19. sajandi lõpus oli aine väikseimate keemiliste ühikute – aatomite – kohta kogunenud piisavalt teadmisi. Teadaolevalt olid need elektriliselt neutraalsed, kuid sisaldasid nii positiivselt kui ka negatiivselt laetud elemente.

On tehtud palju oletusi: positiivsed laengud jaotuvad negatiivses väljas, nagu rosinad kukli sees, ja et aatom on tilk erineva laenguga vedelaid osi. Kuid Rutherfordi kogemus selgitas kõike. Ta tõestas, et aatomi keskmes on positiivne raske tuum ja selle ümber kerged negatiivsed elektronid. Ja kestade konfiguratsioon on iga aatomi puhul erinev. Siin peituvadki kiirguse iseärasused elektrooniliste üleminekute füüsikas.

Boor ja orbiit

Kui teadlased avastasid, et aatomi kerged negatiivsed osad on elektronid, tekkis veel üks küsimus – miks nad tuumale ei kuku. Lõppude lõpuks, Maxwelli teooria kohaselt kiirgab iga liikuv laeng ja kaotab seetõttu energiat. Kuid aatomid eksisteerisid nii kaua kui universum ja ei kavatsenud hävida. Bohr tuli appi. Ta oletas, et elektronid on teatud statsionaarsetel orbiitidel ümber aatomituuma ja saavad olla ainult neis. Elektroni üleminek orbiitide vahel toimub energia neeldumise või emissiooniga tõmbluse abil. See energia võib olla näiteks valguskvant. Sisuliselt oleme nüüd visandanud kiirguse definitsiooni osakeste füüsikas.

Vesinik ja fotograafia

Algselt leiutati fotograafia tehnoloogia kommertsprojektina. Inimesed tahtsid jääda sajandeid, kuid mitte igaüks ei saanud endale lubada kunstnikult portree tellimist. Ja fotod olid odavad ega nõudnud nii suuri investeeringuid. Seejärel pani klaasi- ja hõbenitraadikunst sõjalised asjad oma teenistusse. Ja siis hakkas teadus valgustundlikke materjale ära kasutama.

Esmalt pildistati spektrid. On ammu teada, et kuum vesinik kiirgab kindlaid jooni. Nendevaheline kaugus allus teatud seadusele. Kuid heeliumi spekter oli keerulisem: see sisaldas samu jooni, mis vesinik, ja veel ühte. Teine seeria ei järginud enam esimese seeria jaoks tuletatud seadust. Siin tuli appi Bohri teooria.

Selgus, et vesinikuaatomis on ainult üks elektron ja see võib liikuda kõigilt kõrgemalt ergastatud orbiitidelt ühele madalamale. See oli esimene ridade seeria. Raskemad aatomid on keerulisemad.

Objektiiv, võre, spekter

See tähistas kiirguse kasutamise algust füüsikas. Spektraalanalüüs on üks võimsamaid ja usaldusväärsemaid viise aine koostise, koguse ja struktuuri määramiseks.

1. Elektronide emissioonispekter ütleb teile, mida objekt sisaldab ja kui suur on konkreetse komponendi protsent. Seda meetodit kasutatakse absoluutselt kõigis teadusvaldkondades: bioloogiast ja meditsiinist kvantfüüsikani.
2. Neeldumisspekter ütleb teile, millised ioonid ja millistes positsioonides on tahke aine võres.
3. Pöörlemisspekter näitab, kui kaugel on molekulid aatomi sees, kui palju ja milliseid sidemeid igal elemendil on.

Ja elektromagnetilise kiirguse kasutusalad on lugematud:

• raadiolained uurivad väga kaugete objektide ehitust ja planeetide sisemust;
• soojuskiirgus räägib protsesside energiast;
• nähtav valgus ütleb teile, millistes suundades asuvad heledamad tähed;
• ultraviolettkiired näitavad selgelt, et toimub suure energiaga vastastikmõju;
• Röntgenikiirguse spekter ise võimaldab inimestel uurida aine (sh inimkeha) struktuuri ja nende kiirte olemasolu kosmilistes objektides annab teadlastele teada, et fookuses on neutrontäht, supernoova plahvatus või must auk. teleskoobist.

Puhas must keha

Kuid seal on spetsiaalne osa, mis uurib, mis on soojuskiirgus füüsikas. Erinevalt aatomivalgusest on valguse termilisel emissioonil pidev spekter. Ja parim mudelobjekt arvutusteks on absoluutselt must korpus. See on objekt, mis "püüab kinni" kogu sellele langeva valguse, kuid ei lase seda tagasi. Kummalisel kombel kiirgab täiesti must keha kiirgust ja maksimaalne lainepikkus sõltub mudeli temperatuurist. Klassikalises füüsikas tekitas soojuskiirgus paradoksi.Selgus, et iga kuumutatud asi peaks kiirgama üha rohkem energiat, kuni ultraviolettkiirguse vahemikus hävitab selle energia universumi.

Max Planck suutis paradoksi lahendada. Ta tõi kiirguse valemisse uue suuruse, kvant. Andmata sellele erilist füüsilist tähendust, avastas ta terve maailma. Nüüd on koguste kvantifitseerimine kaasaegse teaduse aluseks. Teadlased mõistsid, et väljad ja nähtused koosnevad jagamatutest elementidest, kvantidest. See viis aine sügavamate uuringuteni. Näiteks kaasaegne maailm kuulub pooljuhtide hulka. Varem oli kõik lihtne: metall juhib voolu, teised ained on dielektrikud. Ja sellised ained nagu räni ja germaanium (pooljuhid) käituvad elektri suhtes arusaamatult. Nende omaduste juhtimise õppimiseks oli vaja luua terve teooria ja arvutada kõik p-n-siirde võimalused.

Te teate hästi, et peamine soojusallikas Maal on Päike. Kuidas Päikeselt soojus kandub? Maa asub ju temast 15 10 7 km kaugusel. Kogu see ruum väljaspool meie atmosfääri sisaldab väga haruldast ainet.

Nagu teada, on vaakumis soojusjuhtivuse teel energia ülekandmine võimatu. See ei saa tekkida ka konvektsiooni tõttu. Seetõttu on ka teist tüüpi soojusülekanne.

Uurime seda tüüpi soojusülekannet katse kaudu.

Ühendame vedeliku manomeetri kummitoru abil jahutusradiaatoriga (joonis 12).

Kui tuua jahutusradiaatori tumedale pinnale kõrgele temperatuurile kuumutatud metallitükk, siis jahutusradiaatoriga ühendatud manomeetri põlves vedelikutase langeb (joon. 12, a). Ilmselgelt on jahutusradiaatori õhk soojenenud ja paisunud. Õhu kiiret soojenemist jahutusradiaatoris saab seletada ainult energia ülekandmisega kuumutatud kehast sellele.

Riis. 12. Energia ülekanne kiirgusega

Sel juhul soojusjuhtivusega energiat üle ei kandnud. Oli ju kuumutatud keha ja jahutusradiaatori vahel õhk – halb soojusjuht. Siin ei saa ka konvektsiooni täheldada, kuna jahutusradiaator asub soojendatava keha kõrval, mitte selle kohal. Seega sel juhul toimub energiaülekanne läbikiirgust.

Energia ülekanne kiirgusega erineb teistest soojusülekande tüüpidest. Seda saab läbi viia täielikus vaakumis.

Energiat kiirgavad kõik kehad: nii tugevalt kui ka nõrgalt kuumutatud kehad, näiteks inimkeha, pliit, elektripirn jne. Kuid mida kõrgem on keha temperatuur, seda rohkem energiat see kiirgusega edasi annab. Sel juhul neelavad energia osaliselt ümbritsevad kehad ja osaliselt peegelduvad. Energia neeldumisel kuumenevad kehad sõltuvalt pinna seisundist erinevalt.

Kui keerate soojusvastuvõtja kuumutatud metallkorpuse poole, kõigepealt tumeda ja seejärel heleda poolega, siis esimesel juhul väheneb soojusvastuvõtjaga ühendatud manomeetri põlves olev vedelikusammas (vt joonis 12, a) ja teises (joonis 12, b) tõuseb. See näitab, et tumeda pinnaga kehad neelavad energiat paremini kui heleda pinnaga kehad.

Samas jahtuvad tumeda pinnaga kehad kiirguse toimel kiiremini kui heleda pinnaga kehad. Näiteks heledas veekeetjas hoiab kuum vesi kõrget temperatuuri kauem kui pimedas.

Praktikas kasutatakse kehade võimet kiirgusenergiat erinevalt neelata. Nii värvitakse õhus lendlevate ilmapallide ja lennukitiibade pind hõbedase värviga, et päike neid ei soojendaks. Kui vastupidi, päikeseenergiat on vaja kasutada näiteks Maa tehissatelliitidele paigaldatud instrumentides, siis need instrumentide osad värvitakse tumedaks.

Küsimused

1. Kuidas katseliselt demonstreerida energia ülekannet kiirgusega?
2. Millised kehad neelavad kiirgusenergiat paremini ja millised halvemini?
3. Kuidas inimene praktikas arvestab kehade erinevat võimet neelata kiirgusenergiat?

5. harjutus

1. Suvel soojendatakse õhku hoones, saades energiat mitmel viisil: läbi seinte, läbi avatud akna, kuhu siseneb soe õhk, läbi klaasi, mis laseb läbi päikeseenergiat. Millist tüüpi soojusülekandega me igal juhul tegeleme?
2. Too näiteid, mis näitavad, et tumeda pinnaga kehad kuumenevad kiirguse toimel tugevamini kui heleda pinnaga kehad.
3. Miks võib väita, et energiat ei saa Päikeselt Maale üle kanda konvektsiooni ja soojusjuhtivuse teel? Kuidas see edastatakse?

Harjutus

Mõõda välistermomeetri abil temperatuuri esmalt maja päikesepoolsel küljel, seejärel varjulisel küljel. Selgitage, miks termomeetri näidud erinevad.

See on huvitav...

Termos. Sageli on vaja toitu kuumas või külmas hoida. Et vältida keha jahutamist või kuumenemist, peate vähendama soojusülekannet. Samal ajal püüavad nad tagada, et energiat ei kanduks üle mis tahes tüüpi soojusülekanne: soojusjuhtivus, konvektsioon, kiirgus. Nendel eesmärkidel kasutatakse termost (joonis 13).

Riis. 13. Termosseade

See koosneb 4 klaasist topeltseintega anumast. Seinte sisepind on kaetud läikiva metallikihiga ning anuma seinte vahelisest ruumist pumbatakse õhku välja. Seintevaheline ruum, kus pole õhku, ei juhi peaaegu üldse soojust. Peegeldav metallikiht takistab energia ülekandmist kiirgusega. Klaasi kahjustuste eest kaitsmiseks asetatakse termos spetsiaalsesse metallist või plastikust korpusesse 3. Anum suletakse korgiga 2 ja peale keeratakse kork 1.

Soojusülekanne ja taimestik. Looduses ja inimese elus on taimemaailmal äärmiselt oluline roll. Kõigi elusolendite elu Maal on võimatu ilma vee ja õhuta.

Maa ja pinnasega külgnevates õhukihtides toimuvad pidevalt temperatuurimuutused. Muld soojeneb päeva jooksul, kuna see neelab energiat. Öösel, vastupidi, jahutab ja vabastab energiat. Soojusvahetust pinnase ja õhu vahel mõjutavad nii taimestiku olemasolu kui ka ilm. Taimkattega pinnas on kiirgusega halvasti kuumutatud. Selgetel pilvitutel öödel täheldatakse ka pinnase tugevat jahtumist. Pinnase kiirgus läheb vabalt kosmosesse. Varakevadel tekivad sellistel öödel külmad. Pilvestel perioodidel väheneb pinnase energiakadu kiirguse tõttu. Pilved toimivad ekraanina.

Kasvuhooneid kasutatakse mulla temperatuuri tõstmiseks ja põllukultuuride kaitsmiseks külma eest. Klaasraamid või kilest valmistatud raamid lasevad päikesekiirgust hästi (nähtavalt) läbi. Päeva jooksul pinnas soojeneb. Öösel laseb klaas või kile nähtamatut kiirgust mullast kergemini läbi. Muld ei külmu. Kasvuhooned takistavad ka sooja õhu liikumist ülespoole – konvektsiooni.

Seetõttu on kasvuhoonetes kõrgem temperatuur kui ümbritsevas piirkonnas.

Varem tulid inimesed selleks, et selgitada, millest nad aru ei saanud, mitmesuguseid fantastilisi asju - müüte, jumalaid, religiooni, maagilisi olendeid. Ja kuigi suur hulk inimesi usub endiselt nendesse ebauskudesse, teame nüüd, et kõigele on seletus. Üks huvitavamaid, salapärasemaid ja hämmastavamaid teemasid on kiirgus. Mis see on? Mis tüüpi see eksisteerib? Mis on kiirgus füüsikas? Kuidas see imendub? Kas on võimalik end kiirguse eest kaitsta?

Üldine informatsioon

Seega eristatakse järgmisi kiirguse liike: keskkonna laineline liikumine, korpuskulaarne ja elektromagnetiline. Kõige rohkem tähelepanu pööratakse viimasele. Meediumi lainelise liikumise kohta võib öelda, et see tekib teatud objekti mehaanilise liikumise tulemusena, mis põhjustab keskkonna järjestikuse harvenemise või kokkusurumise. Näiteks infraheli või ultraheli. Korpuskulaarne kiirgus on aatomiosakeste nagu elektronid, positronid, prootonid, neutronid, alfa voog, millega kaasneb tuumade loomulik ja kunstlik lagunemine. Räägime praegu neist kahest.

Mõjutamine

Vaatleme päikesekiirgust. See on võimas tervendav ja ennetav tegur. Valguse osalusel toimuvate kaasnevate füsioloogiliste ja biokeemiliste reaktsioonide kogumit nimetatakse fotobioloogilisteks protsessideks. Nad osalevad bioloogiliselt oluliste ühendite sünteesis, aitavad saada teavet ja ruumis orienteerumist (nägemist) ning võivad põhjustada ka kahjulikke tagajärgi, nagu kahjulike mutatsioonide ilmnemine, vitamiinide, ensüümide ja valkude hävimine.

Elektromagnetkiirgusest

Tulevikus on artikkel pühendatud ainult talle. Mida teeb kiirgus füüsikas, kuidas see meid mõjutab? EMR on elektromagnetlained, mida kiirgavad laetud molekulid, aatomid ja osakesed. Suured allikad võivad olla antennid või muud kiirgussüsteemid. Määrava tähtsusega on kiirguse lainepikkus (võnkesagedus) koos allikatega. Niisiis, sõltuvalt nendest parameetritest eristatakse gamma-, röntgen- ja optilist kiirgust. Viimane jaguneb paljudeks teisteks alamliikideks. Niisiis, see on nii infrapuna-, ultraviolett-, raadiokiirgus kui ka valgus. Vahemik on kuni 10-13. Gammakiirgust tekitavad ergastatud aatomituumad. Röntgenikiirgust saab saada kiirendatud elektronide aeglustamisel, samuti nende üleminekul mittevabadelt tasemetelt. Raadiolained jätavad oma jälje, kui nad liiguvad vahelduva elektrivooluga mööda kiirgavate süsteemide (näiteks antennide) juhte.

Ultraviolettkiirguse kohta

Bioloogiliselt on UV-kiired kõige aktiivsemad. Kui need puutuvad kokku nahaga, võivad need põhjustada lokaalseid muutusi kudedes ja raku valkudes. Lisaks registreeritakse mõju naharetseptoritele. See mõjutab refleksiliselt kogu organismi. Kuna tegemist on füsioloogiliste funktsioonide mittespetsiifilise stimulaatoriga, mõjub see soodsalt nii organismi immuunsüsteemile kui ka mineraalide, valkude, süsivesikute ja rasvade ainevahetusele. Kõik see väljendub päikesekiirguse üldise tervist parandava, toniseeriva ja ennetava toimena. Tasub mainida mõningaid spetsiifilisi omadusi, mis teatud lainevahemikul on. Seega aitab kiirguse mõju inimesele pikkusega 320–400 nanomeetrit kaasa erüteemi päevitavale efektile. Vahemikus 275–320 nm registreeritakse nõrgalt bakteritsiidne ja antirahhiitne toime. Kuid ultraviolettkiirgus 180–275 nm kahjustab bioloogilist kudet. Seetõttu tuleb olla ettevaatlik. Pikaajaline otsene päikesekiirgus, isegi ohutus spektris, võib põhjustada tugevat erüteemi, millega kaasneb naha turse ja tervise oluline halvenemine. Kuni nahavähi tekke tõenäosuse suurendamiseni.

Reaktsioon päikesevalgusele

Kõigepealt tuleks mainida infrapunakiirgust. Sellel on kehale termiline toime, mis sõltub kiirte neeldumisastmest nahas. Selle mõju kirjeldamiseks kasutatakse sõna "põletada". Nähtav spekter mõjutab visuaalset analüsaatorit ja kesknärvisüsteemi funktsionaalset seisundit. Ja läbi kesknärvisüsteemi ja kõikidele inimese süsteemidele ja organitele. Tuleb märkida, et meid ei mõjuta mitte ainult valgustusaste, vaid ka päikesevalguse värvivahemik, see tähendab kogu kiirgusspekter. Seega sõltub värvitaju lainepikkusest ja mõjutab meie emotsionaalset aktiivsust, aga ka erinevate kehasüsteemide toimimist.

Punane värv erutab psüühikat, võimendab emotsioone ja annab soojustunde. Kuid see väsib kiiresti, aitab kaasa lihaspingetele, hingamise suurenemisele ja vererõhu tõusule. Oranž tekitab heaolu- ja rõõmsameelsuse tunde, kollane tõstab aga tuju ning ergutab närvisüsteemi ja nägemist. Roheline on rahustav, kasulik unetuse, väsimuse korral ja parandab keha üldist toonust. Violetne värv mõjub psüühikale lõõgastavalt. Sinine rahustab närvisüsteemi ja hoiab lihased toonuses.

Väike taganemine

Miks, kui mõelda, mis on kiirgus füüsikas, räägime enamasti EMR-ist? Fakt on see, et enamikul juhtudel peetakse seda teemat käsitledes silmas. Söötme sama korpuskulaarne kiirgus ja laineline liikumine on suurusjärgu võrra väiksem ja tuntud. Väga sageli mõeldakse kiirguse tüüpidest rääkides eranditult neid, milleks EMR on jagatud, mis on põhimõtteliselt vale. Rääkides sellest, mis on kiirgus füüsikas, tuleks ju tähelepanu pöörata kõikidele aspektidele. Kuid samal ajal pannakse rõhku kõige olulisematele punktidele.

Kiirgusallikate kohta

Jätkame elektromagnetkiirguse kaalumist. Teame, et see kujutab endast laineid, mis tekivad elektri- või magnetvälja häirimisel. Seda protsessi tõlgendab kaasaegne füüsika laine-osakeste duaalsuse teooria seisukohast. Seega tunnistatakse, et EMR-i minimaalne osa on kvant. Kuid samal ajal arvatakse, et sellel on ka sageduslaine omadused, millest põhiomadused sõltuvad. Allikate klassifitseerimise võime parandamiseks eristatakse erinevaid EMR-sageduste emissioonispektreid. Nii et see:

1. Tugev kiirgus (ioniseeritud);
2. Optiline (silmaga nähtav);
3. Termiline (teise nimega infrapuna);
4. Raadiosagedus.

Mõnda neist on juba kaalutud. Igal kiirgusspektril on oma ainulaadsed omadused.

Allikate olemus

Sõltuvalt nende päritolust võivad elektromagnetlained tekkida kahel juhul:

1. Kui esineb kunstliku päritoluga häire.
2. Looduslikust allikast pärineva kiirguse registreerimine.

Mida oskate öelda esimeste kohta? Kunstlikud allikad kujutavad endast kõige sagedamini kõrvalmõju, mis tekib erinevate elektriseadmete ja mehhanismide töö tulemusena. Loodusliku päritoluga kiirgus tekitab Maa magnetvälja, elektrilised protsessid planeedi atmosfääris ja tuumasünteesi Päikese sügavustes. Elektromagnetvälja tugevuse aste sõltub allika võimsustasemest. Tavapäraselt jagatakse registreeritav kiirgus madalaks ja kõrgetasemeliseks. Esimeste hulka kuuluvad:

1. Peaaegu kõik seadmed, mis on varustatud CRT-ekraaniga (näiteks arvuti).
2. Erinevad kodumasinad kliimaseadmetest triikraudadeni;
3. Insenerisüsteemid, mis tagavad erinevate objektide elektrivarustuse. Näiteks toitekaablid, pistikupesad ja elektriarvestid.

Kõrgetasemelist elektromagnetkiirgust toodavad:

1. Elektriliinid.
2. Kogu elektritransport ja selle infrastruktuur.
3. Raadio- ja teletornid, samuti mobiil- ja mobiilsidejaamad.
4. Elektromehaanilisi elektrijaamu kasutavad liftid ja muud tõsteseadmed.
5. Võrgupinge muundamise seadmed (jaotusalajaamast või trafost lähtuvad lained).

Eraldi on spetsiaalsed seadmed, mida kasutatakse meditsiinis ja mis kiirgavad kõva kiirgust. Näited hõlmavad MRI-d, röntgeniseadmeid jms.

Elektromagnetilise kiirguse mõju inimesele

Arvukate uuringute käigus on teadlased jõudnud kurvale järeldusele, et pikaajaline kokkupuude EMR-iga aitab kaasa haiguste tõelisele plahvatuslikule kasvule. Paljud häired tekivad aga geneetilisel tasandil. Seetõttu on oluline kaitse elektromagnetkiirguse eest. See on tingitud asjaolust, et EMR-il on kõrge bioloogiline aktiivsus. Sel juhul sõltub mõju tulemus:

1. Kiirguse olemus.
2. Mõju kestus ja intensiivsus.

Konkreetsed mõjumomendid

Kõik sõltub lokaliseerimisest. Kiirguse neeldumine võib olla lokaalne või üldine. Teise juhtumi näide on elektriliinide mõju. Kohaliku kokkupuute näiteks on digitaalse käekella või mobiiltelefoni kiirgavad elektromagnetlained. Samuti tuleks mainida termilisi mõjusid. Molekulide vibratsiooni tõttu muudetakse välja energia soojuseks. Sellel põhimõttel töötavad mikrolainete emitterid ja neid kasutatakse erinevate ainete soojendamiseks. Tuleb märkida, et inimese mõjutamisel on soojusefekt alati negatiivne ja isegi kahjulik. Tuleb märkida, et me puutume pidevalt kokku kiirgusega. Tööl, kodus, linnas ringi liikudes. Aja jooksul negatiivne mõju ainult tugevneb. Seetõttu muutub kaitse elektromagnetkiirguse eest järjest olulisemaks.

Kuidas saate end kaitsta?

Esialgu pead teadma, millega tegu. Selles aitab spetsiaalne seade kiirguse mõõtmiseks. See võimaldab teil hinnata turvaolukorda. Tootmises kasutatakse kaitseks imavaid ekraane. Kuid paraku pole need mõeldud kodus kasutamiseks. Alustuseks on kolm näpunäidet, mida saate järgida.

1. Peaksite olema seadmetest ohutus kauguses. Elektriliinide, televisiooni- ja raadiotornide puhul on see vähemalt 25 meetrit. CRT-kuvarite ja telerite puhul piisab kolmekümnest sentimeetrist. Elektroonilised kellad ei tohiks olla lähemal kui 5 cm Ja raadioid ja mobiiltelefone ei soovitata tuua lähemale kui 2,5 sentimeetrit. Asukoha saate valida spetsiaalse seadme - voolumõõturi - abil. Selle registreeritud lubatud kiirgusdoos ei tohiks ületada 0,2 µT.
2. Püüdke lühendada aega, mille jooksul peate kiirgusega kokku puutuma.
3. Elektriseadmed tuleks alati välja lülitada, kui neid ei kasutata. Lõppude lõpuks, isegi kui nad ei ole aktiivsed, jätkavad nad EMR-i kiirgamist.

Vaiksest tapjast

Ja lõpetame artikli olulise, kuigi laias ringkonnas üsna vähetuntud teemaga - kiirgus. Inimest kiirgas kogu tema elu, arengu ja olemasolu vältel loomulik taust. Loodusliku kiirguse võib jämedalt jagada väliseks ja sisemiseks kokkupuuteks. Esimene hõlmab kosmilist kiirgust, päikesekiirgust, maakoore ja õhu mõju. Isegi ehitusmaterjalid, millest maju ja ehitisi luuakse, loovad teatud tausta.

Kiirgusel on märkimisväärne läbitungiv jõud, mistõttu on selle peatamine problemaatiline. Nii et kiirte täielikuks isoleerimiseks peate peitma 80 sentimeetri paksuse pliiseina taha. Sisekiirgus tekib siis, kui looduslikud radioaktiivsed ained sisenevad kehasse koos toidu, õhu ja veega. Maa sooltes leidub radooni, toronit, uraani, tooriumit, rubiidiumi ja raadiumi. Kõik need imenduvad taimede poolt, võivad olla vees – ja süües satuvad nad meie kehasse.

muude ettekannete kokkuvõte

"Lahuste ja sulamite elektrolüüs" - Michael Faraday (1791-1867). Ärge laske elektrolüüdil pritsida. Protsessi diagrammid. Tunni eesmärgid: Elektrolüüdid on keerulised ained, mille sulad ja lahused juhivad elektrivoolu. GBOU keskkool nr 2046, Moskva. Cu2+ on oksüdeeriv aine. Soolad, leelised, happed. Ohutusreeglid arvutiga töötamisel. Ohutusnõuded. Elektronide lisamise protsessi ioonide abil nimetatakse redutseerimiseks. Katood. Rocki teema: “Hapnikuvabade soolade sulandite ja lahuste elektrolüüs.

"Magnetvälja füüsika" - asetades solenoidi sisse terasvarda, saame lihtsaima elektromagneti. Loendame ligikaudselt magnetiseeritud küünte arvu. Mõelge spiraali kujul mähitud juhi magnetväljale. Väljajoone meetod. Projekti eesmärgid ja eesmärgid: Magnetnõel asub sirge juhtme lähedal. Magnetvälja allikas.

"Aatomienergia" - sellistel kongressidel lahendatakse tuumaelektrijaamade paigaldustöödega seotud küsimusi. Radioaktiivseid jäätmeid tekib peaaegu kõigis tuumatsükli etappides. Põhja poole Muidugi võib tuumaenergiast üldse loobuda. Tuumaelektrijaamad, soojuselektrijaamad, hüdroelektrijaamad on kaasaegne tsivilisatsioon. Zaporožje TEJ. Energia: "vastu".

“Valguse füüsika” – prillide valik. Kujutise konstrueerimine lahknevas objektiivis. Peegelteleskoop (reflektor). Lähenev objektiiv. Geomeetriline optika. Valguse levimise sirgus seletab varjude teket. Päikesevarjutust seletatakse valguse lineaarse levimisega. Lähenevad (a) ja lahknevad (b) läätsed. Inimese silm. Valguse levik kiudvalgusjuhis.

“Elektrinähtused, klass 8” – tõrjuda. Võtke ühendust. Ained. Kehale elektrilaengu andmise protsess g. Hõõrdumine. Elektroskoobi elektromeeter. Seadmed. Elektrilaeng. 8. klass Elektrinähtused Munitsipaalõppeasutus Pervomaiskaja keskkool Khairullina Galina Aleksandrovna. + KAKS liiki tasu -. Elektrinähtused 17. sajandi alguses. Mittejuhid (Dielektrikud) - eboniit - merevaik Portselankumm. Dielektrikutest. ELEKTROON (Kreeka) – MEREVAIK. Laengud ei kao ega ilmu, vaid jagunevad ainult kahe keha vahel. Isolaatorid. Nad tõmbavad ligi õlgi, kohevust ja karusnahka. Hõõrdumine. Mõlemad kered on elektrifitseeritud.

“Lomonossovi tegevus” - Koolitus viidi läbi aastaringselt. : Kirjanduslik tegevus. Lomonossovi tegevuse arendamine. Lomonosov on 300 aastat vana. Uus periood elus. Reis Moskvasse. Keemia tähtsus Lomonossovi elus.

Kiirgus on füüsiline protsess, mille tulemuseks on energia ülekandmine elektromagnetlainete abil. Kiirguse vastupidist protsessi nimetatakse neeldumiseks. Vaatleme seda küsimust üksikasjalikumalt ja toome ka näiteid kiirguse kohta igapäevaelus ja looduses.

Kiirguse esinemise füüsika

Iga keha koosneb aatomitest, mis omakorda moodustuvad positiivselt laetud tuumadest, ja elektronidest, mis moodustavad tuumade ümber elektronkihi ja on negatiivselt laetud. Aatomid on konstrueeritud nii, et nad võivad olla erinevates energiaseisundites, st neil võib olla nii kõrgem kui ka madalam energia. Kui aatomil on madalaim energia, räägime selle põhiolekust; mis tahes muud aatomi energiaolekut nimetatakse ergastatud.

Aatomi erinevate energiaseisundite olemasolu on tingitud sellest, et selle elektronid võivad paikneda teatud energiatasemetel. Kui elektron liigub kõrgemalt tasemelt madalamale, kaotab aatom energiat, mille ta kiirgab ümbritsevasse ruumi footoni, elektromagnetlainete kandjaosakese kujul. Vastupidi, elektroni üleminekuga madalamalt tasemelt kõrgemale kaasneb footoni neeldumine.

Aatomi elektroni kõrgemale energiatasemele ülekandmiseks on mitmeid viise, mis hõlmavad energia ülekandmist. See võib olla kas välise elektromagnetkiirguse mõju kõnealusele aatomile või energia ülekandmine sellele mehaaniliste või elektriliste vahenditega. Lisaks võivad aatomid keemiliste reaktsioonide kaudu energiat vastu võtta ja seejärel vabastada.

Elektromagnetiline spekter

Enne kiirguse näidete juurde liikumist füüsikas tuleb märkida, et iga aatom kiirgab teatud osa energiast. See juhtub seetõttu, et olekud, milles elektron võib aatomis olla, ei ole suvalised, vaid rangelt määratletud. Vastavalt sellele kaasneb üleminekuga nende olekute vahel teatud koguse energia emissioon.

Aatomifüüsikast on teada, et aatomis elektroonsete üleminekute tulemusena tekkivate footonite energia on otseselt võrdeline nende võnkesagedusega ja pöördvõrdeline lainepikkusega (footon on elektromagnetlaine, mida iseloomustab levimiskiirus, pikkus ja sagedus). Kuna aine aatom saab väljastada vaid teatud energiakogumi, tähendab see, et ka kiirgavate footonite lainepikkused on spetsiifilised. Kõigi nende pikkuste kogumit nimetatakse elektromagnetiliseks spektriks.

Kui footoni lainepikkus jääb vahemikku 390 nm kuni 750 nm, siis räägime nähtavast valgusest, kuna inimene suudab seda oma silmaga tajuda; kui lainepikkus on alla 390 nm, siis on sellistel elektromagnetlainetel suur energia ja nimetatakse ultraviolett-, röntgen- või gammakiirguseks. Kui pikkus on suurem kui 750 nm, on footonitel madal energia ja neid nimetatakse infrapuna-, mikro- või raadiokiirguseks.

Kehade soojuskiirgus

Iga keha, mille temperatuur erineb absoluutsest nullist, kiirgab energiat, sel juhul räägime soojus- või temperatuurikiirgusest. Sel juhul määrab temperatuur nii soojuskiirguse elektromagnetilise spektri kui ka keha poolt väljastatava energia hulga. Mida kõrgem on temperatuur, seda rohkem energiat keha ümbritsevasse ruumi kiirgab ja seda enam nihkub selle elektromagnetiline spekter kõrgsagedusalasse. Soojuskiirguse protsesse kirjeldavad Stefan-Boltzmanni, Plancki ja Wieni seadused.

Näited kiirgusest igapäevaelus

Nagu eespool öeldud, kiirgab absoluutselt iga keha energiat elektromagnetlainete kujul, kuid seda protsessi ei saa alati palja silmaga näha, kuna meid ümbritsevate kehade temperatuurid on tavaliselt liiga madalad, mistõttu nende spekter on madalal. inimesele nähtamatu sageduspiirkond.

Ilmekas näide kiirgusest nähtavas piirkonnas on elektriline hõõglamp. Mööda spiraali kulgedes soojendab elektrivool volframniidi temperatuurini 3000 K. Nii kõrge temperatuur viib selleni, et hõõgniit hakkab kiirgama elektromagnetlaineid, mille maksimum langeb nähtava spektri pikalainelisele osale.

Teine näide kiirgusest igapäevaelus on mikrolaineahi, mis kiirgab inimsilmale nähtamatuid mikrolaineid. Need lained neelavad vett sisaldavad objektid, suurendades seeläbi nende kineetilist energiat ja selle tulemusena temperatuuri.

Lõpuks on infrapunakiirguse näide igapäevaelus küttepatarei radiaator. Me ei näe selle kiirgust, kuid tunneme seda soojust.

Looduslikult kiirgavad objektid

Võib-olla on looduses kõige silmatorkavam kiirguse näide meie täht – Päike. Päikese pinna temperatuur on umbes, mistõttu selle maksimaalne kiirgus toimub lainepikkusel 475 nm, see tähendab, et see asub nähtavas spektris.

Päike soojendab enda ümber olevaid planeete ja nende satelliite, mis samuti hakkavad helendama. Siin on vaja eristada peegeldunud valgust ja soojuskiirgust. Seega on meie Maa kosmosest näha sinise palli kujul just tänu peegeldunud päikesevalgusele. Kui me räägime planeedi soojuskiirgusest, siis see ka esineb, kuid asub mikrolaine spektri piirkonnas (umbes 10 mikronit).

Peale peegeldunud valguse on huvitav tuua veel üks näide looduses esinevast kiirgusest, mida seostatakse ritsikad. Nende kiirgaval nähtaval valgusel pole soojuskiirgusega mingit pistmist ning see on atmosfäärihapniku ja lutsiferiini (putukarakkudes leiduv aine) vahelise keemilise reaktsiooni tulemus. Seda nähtust nimetatakse bioluminestsentsiks.