Види електромагнітних хвиль

Залежно від частоти коливань електромагнітні хвилі надають різну дію на організм людини і використовуються для різних технічних цілей. Діапазон цих частот називають спектром електромагнітного випромінювання, він величезний – від кількох десятків тисяч до 1020 Гц (табл. 5).
Відповідно, довжина електромагнітної хвилі може становити від десятків кілометрів до тисячних часток нанометра. Людина без допомоги приладів може сприймати лише дуже невелику частину електромагнітного спектра, яку називають видимою частиною цього спектру або його світловим діапазоном (рис. 83). Світлочутливі клітини очі реагують на що потрапляє в око випромінювання, що знаходиться в світловому діапазоні, і перетворюють його в відчуття світла.

 

Причому залежно від довжини хвилі ми можемо сприймати різні кольори. Найкоротші хвилі викликають відчуття фіолетового світла, потім, у міру збільшення довжини хвилі, виникають відчуття блакитного, синього, зеленого, жовтого, помаранчевого і червоного кольору. У точності з фразою для запам’ятовування видимого спектру: «Кожен мисливець бажає знати, де сидить фазан».
В інших областях спектра електромагнітне випромінювання невидиме для людського ока. Випромінювання, довжина хвилі якого трохи більше, ніж у видимій області, називають інфрачервоним. Ми теж можемо сприймати його, але вже не як світло, а як тепло. Існують прилади, здатні реагувати на інфрачервоне випромінювання; на фотографіях, зроблених з їх допомогою, гарячі предмети будуть виглядати темними, а холодні – світлими. Сфотографувавши кімнату взимку, ми побачимо чорні радіатори опалення і білі вікна. Ми також помітний на тлі стін фігури людей і тварин, так як температура їх тіл вище, ніж температура навколишніх предметів (рис. 84). Деякі змії здатні бачити в інфрачервоній області і, завдяки цьому, знаходити у темряві мишей, на яких вони полюють.
Хвилі з ще більшою довжиною хвилі називають радіохвилями.
Так як їх діапазон сам по собі величезний, він ділиться на кілька областей. Найбільш широко в даний час використовуються ультракороткі хвилі, які, в свою чергу, бувають метровими, дециметровими, сантиметровими і міліметровими.

Вони використовуються для радіо- і телевізійних передач, в мобільних телефонах, в медичних та астрономічних дослідженнях і в багатьох інших областях, про що буде розказано в наступних розділах підручника. У радіотехніці для різних видів зв’язку використовують також короткі, середні, довгі та наддовгі радіохвилі. Останні мають дуже низькою частотою і, відповідно, великою довжиною хвилі. У природі вони виникають під час розрядів блискавки. Наддовгі хвилі слабо згасають у міру їх поширення і є дуже стійкими по амплітуді. Завдяки цьому, їх широко використовують в глобальних радіосистемах для зв’язку на великих відстанях. Крім того, ці хвилі глибоко проникають у воду і в товщу Землі, що дозволяє використовувати їх для зв’язку з підводними і підземними об’єктами.
Якщо тепер від видимого світла зрушити в область більш коротких хвиль, то найближчу частину спектру займе ультрафіолетове випромінювання. Людське око це випромінювання не сприймає, але деякі тварини, наприклад бджоли, бачать його досить добре.
Наступну, ще більш короткохвильову, область електромагнітного спектра називають рентгенівським випромінюванням. Його відкрив в 1895 р німецький фізик Вільгельм Конрад Рентген (1845-1923), виявивши існування невидимого випромінювання, яке він назвав Х-променями. Промені Рентгена мають здатність глибоко проникати в предмети і речовини. Завдяки цьому їх використовують для дослідження внутрішньої будови всіляких об’єктів: людського тіла, кристалів, древніх творів мистецтва і багато чого іншого (рис. 85). За своє відкриття Рентген був нагороджений першою в історії Нобелівською премією з фізики.
Нарешті, саме короткохвильове і, отже, саме високочастотне випромінювання називають гамма-випромінюванням.

Воно виникає при радіоактивному розпаді атомних ядер і перетвореннях елементарних частинок.
Необхідно звернути увагу на одну дуже важливу закономірність. Чим більше частота електромагнітного випромінювання (або чим менше довжина його хвилі), тим більшою енергією вона володіє. Якщо радіохвилі і видиме світло при помірної інтенсивності не чинять шкідливого впливу на людину, то вже ультрафіолетові промені можуть викликати опіки і при досить тривалому впливі призвести до виникнення пухлин. Рентгенівські промені несуть в собі досить серйозну небезпеку. Звичайно, медичне рентгенівське обстеження, проведене один-два рази на рік, такої небезпеки не представляє, але у лікаря-рентгенолога, що включає в своєму кабінеті апарат багато разів на день, воно може викликати серйозні захворювання. Тому лікар, перед тим як включити рентгенівську установку, віддаляється в спеціальне укриття, куди випромінювання не проникає. Найбільш руйнівна дія надає гамма-випромінювання, яке може викликати невиліковну променеву хворобу і навіть смерть протягом декількох хвилин, так звану «смерть під променем». Детальніше про природу світла та інших видів електромагнітного випромінювання ви дізнаєтеся з наступного розділу.

...
ПОДІЛИТИСЯ:

Дивіться також:
Цикади