Зрачење
From Wikipedia, the free encyclopedia
Remove ads
Зрачење — оддавањето и пренесувањето на енергија во облик на бранови или честички низ просторот или материјалната средина.[1][2] Вклучувајќи:
- електромагнетно зрачењесе состои од фотони, како што се радиобрановите, микробрановите, инфрацрвена светлина, видлива светлина, ултравиолетова светлина, рендгенски зраци и гама-зрачењето (γ)
- честично зрачење се состои од честички со различна од нула мировна маса, како што се алфа-зрачење (α), бета-зрачење (β), протонско зрачење и неутронско зрачење
- акустично зрачење, како што се ултразвук, звук и сеизмички бранови, и сите имаат потреба од преносна средина
- гравитациско зрачење, во вид на гравитациски бранови, бранувања на време-просторот.
Зрачењето честопати се категоризира како јонизирачко или нејонизирачко во зависност од енергијата која ја зрачат честичките. Јонизирачкото зрачење може да има повеќе од 10 електронволти (eV), што е доволно да се јонизираат атомите и молекулите и да се раскинат хемиските врски. Ова е важно тврдење поради постоењето на голема опасност за повреди на живите организми. Чест извор на јонизирачко зрачење се радиоактивните материјали кои оддаваат α, β, или γ зрачење, соодветно секое од нив се состои од хелиумско јадро, електрони или позитрони, и фотони. Други извори се рендгенските зраци од медицинската радиографските испитувања и миони, мезони, позитрони, неутрони и други честички кои се составен дел на секундарното космичко зрачење и се создадени по првичната реакција меѓу космичките зраци и Земјината атмосфера.
Гама-зраците, рендгенските зраци, и ултравиолетовото зрачење со повисоки енергии го сочинуваат делот на јонизирачки зрачења во електромагнетниот спектар. Зборот "јонизира" се однесува на отстранувањето на еден или повеќе електрони од атомот, дејство кое за да се случи треба да поседува енергии кои може да бидат снабдени само од овие видови на електромагнетни бранови. Поназад во спектарот, се нејонизирачките ниски енергетски зрачења па така нејонизирачките нискоенергетски утравиолетови зраци не може да јонизираат атоми, но може да ги раскинат внатрешно атомските врски кои ги создаваат молекулите, и на тој начин да ги раскинат молекулите наместо атомите добар пример за ова се изгорениците кои ги предизвикувааат долгобрановите сончеви ултравиолетови зраци. Брановите со подолги бранови должини од ултравиолетовата светлина се видливата светлина, инфрацрвената светлина, и микробрановите фреквенции кои не можат да раскинуваат врски но може да предизвикаат вибрации кај врските кои пак се чувствуваат како топлина. Радобрановите должини и пониските бранови се сметаат за безопасни за биолошките организми. Ова се поделбите на енергиите и постои некое преклопување во ефектите и специфичните,фреквенции.[3]
Зборот "зрачење" потеквува од поимот кај брановите простирање (т.е., движење нанадвор во сите насоки) од изворот. Ова гледиште води кон систем на мерење на физичките величини и ова важи за сите видови на зрачења. Бидејќи овие зрачења се шират како што минуваат низ просторот, и енергијта е запазена (во вакуум), јачината на сите видови на зрањења од точкаст извор следат обратнопропорционален квадратен закон во однос со растојанието од изворот. Како и секој идеален закон, обратнопропорционалниот-квадратен закон приближно ја определува измерената јачина на зрачењето до оној степен што изворот наликува на геометриска точка.
Remove ads
Јонизирачко зрачење
Зрачењето со доволно висока енергија може да јонизира атоми; тоа значи дека може да исфрли електрони од атомите, создавајќи јони. Јонизацијата се случува кога електрон се отстранува (или „изгонува“) од електронската обвивка на атомот, што го остава атомот со нето позитивен полнеж. Поради тоа што живите клетки а, воедно и, ДНК-та во тие клетки можат да бидат оштетени од оваа јонизација, изложеноста на јонизирачко зрачење го зголемува ризикот од рак. Затоа, „јонизирачкото зрачење“ е некако вештачки разделено од честично зрачење и електромагнетното зрачење, едноставно поради неговиот голем потенцијал за биолошка штета. Додека една поединечна клетка е составена од трилиони атоми, само мал дел од нив ќе бидат јонизирани при ниски до умерени моќности на зрачење. Веројатноста за јонизирачко зрачење да предизвика рак зависи од апсорбираната доза на зрачењето и е функција на оштетувачкиот тренд на видот на зрачењето (еквивалентната доза) и чувствителноста на изложениот организам или ткиво (ефективната доза).
Ако изворот на јонизирачкото зрачење е радиоактивен материјал или јадрен процес како цепењето или фузијата, тогаш треба да се разгледа честично зрачење. Честичното зрачење се субатомските честички забрзани до релативистичката брзина од јадрени реакции. Поради нивните импулси, тие се мошне способни да исфрлат електрони и да јонизираат материјали, но бидејќи повеќето од нив имаат електричен полнеж, тие немаат таква проникнувачка моќ како јонизирачкото зрачење. Исклучок се неутроните, погледајте подолу. Постојат неколку различни видови на овие честички, но мнозинството се алфа-честичките, бета-честичките, неутроните и протоните. Грубо кажано, фотоните и честичките со енергија над околу 10 електрон волти (eV) се јонизирачки (некои автопри користат 33 eV, енергија за јонизација на вода). Честичното зрачење од радиоактивен материјал или космички зраци скоро неизбежно носи доволно енергија за да биде јонизирачко.
Поголемиот дел од јонизирачкото зрачење потекнува од радиоактивни материјали и вселената (космички зраци), па од таа причина и е природно присутно во околината, бидејќи повеќето камења и почва имаат мали концентрации на радиоактивни материјали. Бидејќи оваа зрачење е невидливо и не се забележува директно од човечките сетила, инструментите како што се Гајгеровите бројачи вообичаено се користат за да се забележи нејзиното присуство. Во некои случаи, јонизацијата може да предизвика секундарно испуштање на видлива светлина по своето влијание со материјал, како што е случајот со Черенковото зрачење и радиолуминесценцијата.
Јонизирачкото зрачење има многу практични примени во медицината, истражувањето и градежништвото, но претставува здравствен ризик ако не се употребува правилно. Изложеноста на зрачење предизвикува оштетување на живото ткиво, високи дози резултираат со акутен синдром на зрачење (АСЗ), со изгореници на кожата, губење на косата, распад на внатрешните органи и смрт, додека секоја доза може да доведе до зголемени шанси за рак и генетското оштетување, посебни видови на рак, рак на штитната жлезда, честопати се јавува кога изворот на зрачење се јадрените оружја и јадрени реактори, поради биолошките својства на радиоактивниот јоден продукт од цепењето, односно јод-131.[4] Сепак, пресметката на точниот ризик и шанса за рак во клетките предизвика од јонизирачкото зрачење сè уште не е добро разбран, а моменталните проценки се релативно одредени според податоци засновани на популација од атомските бомбардирања на Хирошима и Нагасаки и од иследување на несреќи во јадрени реактори, како што е Чернобилската катастрофа. Меѓународна комисија за радиолошка заштита изјавува дека „Комисијата е свесна за неизвесностите и недостатокот на прецизност на моделите и параметарите“, „Колективната ефикасна доза не е наменета како алатка за епидемиолошка процена на ризик, и не е соодветно да се користи во проектирање на ризици“ и „особено, пресметката на бројот на смтни случаи предизвикани од рак врз основа на колективни ефективни дози од тривијални индивидуални дози треба да се избегнува“.[5]
Ултравиолетово зрачење
Ултравиолетовото зрачење, со бранови должини од 10 nm до 200 nm, јонизира молекули од воздухот, што предизвикува силна апсорпција од страна на воздухот, особено од страна на озонот (O3). Затоа, јонизирачкото УВ зрачење не продира значајно низ атмосферата на Земјата и понекогаш се нарекува вакуумско ултравиолетово зрачење. Иако е присутно во вселената, овој дел од УВ спектарот нема биолошко значење бидејќи не допира до живите организми на Земјата.
Постои зона во атмосферата во која озонот апсорбира околу 98% од нејонизирачкото, но сепак опасно УВ-C и УВ-B зрачење. Овој озонски слој започнува на околу 32 km и се протега нагоре. Дел од ултравиолетовиот спектар што достигнува до површината на Земјата е нејонизирачки, но сепак биолошки опасен поради способноста на поединечни фотони со таа енергија да предизвикаат електронскко возбудување во биолошките молекули, и на тој начин да ги оштетат преку несакани реакции. Пример за тоа е формирањето на пиримидински димери во ДНК, што започнува при бранови должини под 365 nm (3,4 eV), што е далеку под енергијата потребна за јонизација. Оваа особина му дава на ултравиолетовиот спектар дел од опасностите на јонизирачкото зрачење во биолошки системи, иако не доаѓа до вистинска јонизација. За споредба, видливата светлина и електромагнетното зрачење со подолга бранова должина, како инфрацрвеното, микробрановото и радио-брановите, содржат фотони со премалку енергија за да предизвикаат оштетувачко молекуларно возбудување, и затоа ова зрачење е многу помалку опасно по единица енергија.
Рендгенски зраци
Рендгенските зраци се електромагнетни бранови со бранова должина помала од околу 10⁻⁹ метри (поголема од приближно 3×10¹⁷ Hz и 1,240 eV). Помала бранова должина значи поголема енергија според равенката E = hc/λ (h-Планкова константа, c-брзина на светлината, λ-бранова должина).
Кога рендгенски фотон ќе се судри со атом, атомот може да ја впие енергијата од фотонот и да подигне електрон на повисоко орбитално ниво, или, ако фотонот е многу енергетски, може да извади електрон од атомот целосно, предизвикувајќи јонизација. Воопшто земено, поголемите атоми имаат поголема веројатност да впијат рендгенски фотон затоа што имаат поголеми енергетски разлики меѓу орбиталните електрони. Мекото ткиво во човечкото тело е составено од помали атоми во споредба со калциумовите атоми што ги сочинуваат коските, па постои контраст во апсорпцијата на рендгенските зраци. Рендгенските апарати се специјално дизајнирани да ја искористат оваа разлика во апсорпција меѓу коските и мекото ткиво, што им овозможува на лекарите да ја набљудуваат структурата на човечкото тело.
Рендгенските зраци, исто така, целосно се впиени од атмосферата на Земјата, со што се спречува рендгенското зрачење од Сонцето — кое иако е помалку обилно од ултравиолетовото, сепак е моќно — да стигне до површината.
Гама зрачење
Гама (γ) зрачењето се состои од фотони со бранова должина помала од приближно 3×10⁻¹¹ метри (поголема од 10¹⁹ Hz и 41,4 keV).[4] Испуштањето на гама зраци е јадрен процес што се случува кога нестабилно атомско јадро се ослободува од вишок енергија по извршување на други јадрени реакции. И алфа и бета честичките имаат електричен полнеж и маса, и затоа имаат голема веројатност да взаемнодејствуваат со други атоми на нивата патека на движење. Гама зрачењето, пак, се состои од фотони, кои немаат ниту маса ниту електричен полнеж, и како резултат, продираат многу подлабоко низ материјата отколку алфа или бета зрачењето.
Гама зраците може да се застанат со доволно дебел или густ слој на материјал, при што способноста за застанување по дадена површина зависи претежно (но не целосно) од вкупната маса на материјалот по должината на патот на зрачењето, без разлика дали материјалот е со висока или ниска густина. Сепак, како и кај рендгенските зраци, материјалите со висок атомски број, како што се оловото или осиромашен ураниум, додаваат умерено (типично 20% до 30%) подобрување во способноста за впивање во споредба со еднаква маса на помалку густи материјали со понизок атомски број, како што се водата или бетонот.
Атмосферата ги апсорбира сите гама зраци што доаѓаат од вселената кон Земјата. Дури и воздухот е способен да ги ослаби гама зраците, преполовувајќи ја нивната енергија на просечно растојание од приближно 150 метри.
Алфа зрачење
Алфа-честичките се јадра на хелиум-4 (два протони и два неутрони). Тие силно взаемнодејствуваат со материјата поради нивниот полнеж и комбинирана маса, и на нивните вообичаени брзини продираат само неколку сантиметри низ воздух, или неколку милиметри низ материјали со мала густина (како тенкиот слој од мика кој намерно се става во некои туби на Гајгеров бројач за да овозможи влез на алфа-честички). Ова значи дека алфа-честичките од обично алфа-распаѓање не продираат низ надворешните слоеви на мртви клетки на кожата и не предизвикуваат оштетување на живото ткиво под нив. Некои алфа-честички со многу висока енергија сочинуваат околу 10% од космичките зраци, и тие се способни да продрат во телото па дури и низ тенки метални плочи. Сепак, тие претставуваат опасност само за астронаутите, бидејќи се отклонети од магнетното поле на Земјата, а потоа и застанати од нејзината атмосфера.
Алфа-зрачењето е опасно кога радионуклеиди кои емитуваат алфа-честички се вдишуваат или проголтуваат. Ова го доведува радиоизотопот доволно блиску до чувствителното живо ткиво за алфа-зрачењето да ги оштети клетките. По единица енергија, алфа-честичките се најмалку 20 пати поефективни во оштетување на клетките од гама-зраците и рендгенските зраци. Погледнете релативна биолошка ефикасност за повеќе информации. Примери за високо токсични алфа-емитери се сите изотопи на радиум, радон и полониум, поради големата активност што се случува кај овие материјали со краток полуживот.
Бета зрачење
Бета-минус (β⁻) зрачењето се состои од енергетски електрон. Тоа продира повеќе од алфа-зрачењето, но помалку од гама-зрачењето. Бета-зрачењето што произлегува од радиоактивното распаѓање може да се запре со неколку сантиметри пластика или неколку милиметри метал. Се појавува кога неутрон во јадрото се распаѓа во протон, ослободувајќи бета-честичка и антинеутрино. Бета-зрачењето од LINAC е многу поенергетско и има поголема способност за продирање отколку природното бета-зрачење. Понекогаш се користи терапевтски во радиотерапија за лекување на површни тумори.
Бета-плус (β⁺) зрачењето е оддавање на позитрони, кои се антиматериски облик на електроните. Кога позитивниот електрон (позитрон) ќе се забави до брзина слична на електроните во материјалот, тој ќе се анихилира со еден електрон, ослободувајќи две гама-фотони со енергија од 511 keV. Тие два гама-фотони ќе патуваат во (приближно) спротивни насоки. Гама-зрачењето од анихилацијата на позитроните се состои од фотони со висока енергија и, исто така, е јонизирачко зрачење.
Неутронско зрачење
Неутроните се категоризираат според нивната брзина/енергија. Неутронското зрачење се состои од слободни неутрони. Овие неутрони може да се оддадат при спонтана или предизвикана јадрена фисија. Неутроните се ретки честички на зрачење; тие се произведуваат во голем број само таму каде што се активни реакции на цепење или спојување на јадрата на атомите преку верижна реакција; ова се случува околу 10 микросекунди при термојадрена експлозија, или континуирано во оперативен јадрен реактор; производството на неутрони престанува речиси веднаш кога реакторот постанува некритичен.
Неутроните исто така можат да направат други тела или материјали радиоактивни. Овој процес, наречен неутронска активација, е примарниот метод што се користи за производство на радиоактивни извори за медицински, академски и индустриски примени. Дури и споредно бавни топлински неутрони предизвикуваат неутронска активација (всушност, тие ја предизвикуваат поефикасно). Неутроните не ги јонизираат атомите на ист начин како што тоа го прават наелектризираните честички како протоните и електроните (преку возбуда на електрон), бидејќи неутроните немаат електричен полнеж. Тие не предизвикуваат јонизација преку впивање или оддавање на електрони од страна на јадрата, кои потоа стануваат нестабилни. Затоа се вели дека неутроните се „индиректни јонизирачи“. Дури и неутрони без значителна кинетичка енергија се индиректно јонизирачки, и затоа претставуваат значителна опасност од зрачење. Не се сите материјали способни за неутронска активација; кај водата, на пример, најчестите изотопи од двата вида атоми присутни (водород и кислород) впиваат неутрони и стануваат потешки, но остануваат стабилни форми на тие атоми. Само впивање на повеќе од еден неутрон, што е статистички редок настан, може да активира атом на водород, додека кислородот може да впие два неутрона. Затоа водата има многу слаба способност за активација. Натриумот во солта (како во морската вода), пак, треба да впие само еден неутрон за да стане Na-24, многу интензивен извор на бета-распаѓање, со полуживот од 15 часа.
Дополнително, високоенергетските (брзите) неутрони имаат способност директно да ги јонизираат атомите. Еден од механизмите преку кои високоенергетските неутрони јонизираат атоми е кога удираат во јадрото на атом и го исфрлаат атомот од молекула, оставајќи еден или повеќе електрони зад себе при што се нарушува хемиската врска. Ова доведува до создавање на хемиски слободни радикали. Дополнително, многу високоенергетски неутрони можат да предизвикаат јонизирачко зрачење преку „неутронска спалација“ или избивање, при што неутроните предизвикуваат емисија на високоенергетски протони од атомските јадра (особено од јадра на водород) при удар. Последниот процес ја пренесува поголемата дел од енергијата на неутронот на протонот, слично како еден билјард топка што удира во друга. Наелектризираните протони и другите продукти од таквите реакции се директно јонизирачки.
Високоенергетските неутрони имаат голема продорна моќ и можат да патуваат на големи растојанија во воздухот (стотици или дури илјадници метри) и на умерени растојанија (неколку метри) во обични цврсти материјали. Начинот на заштита е преку средина богата со водород, како бетон или вода, за да се блокираат на растојанија помали од 1 m. Чест извор на неутронско зрачење се јавува во внатрешноста на јадрените реакции, каде што слој со длабочина од неколку метри вода се користи како делотворна заштита.
Remove ads
Космичко зрачење
Постојат два извори на високо енергетски честички кои навлегуваат во Земјината атмосфера од далечната вселена, поточно Сонцето и далечната вселена. Сонцето постојано оддава честички, воглавно слободни протони, во Сончевиот ветар, и повремено текот се изменува со долевање на чеатички од коронални масени исфрлања (КМИ).
Честичките од длабоката вселена (вон и во галактичките ) се помалку чести, но со многу повисоки енергии. Овие честички се најчесто протони, а поголемиот дел од нив се и алфа честички. Присутни се и целосно јонизирани јадра на потешките елементи. Потеклото на овие галактички космички зраци се уште не е целосно разјаснето, но постои веројатност дека тие се со потекло од супернови и особено гама-зрачни изблици (ГЗИ), кои поседуваат магнетни полиња способни да создадат честички со огромни забрзувања кои се измерени кај овие честички. Тие можно е и да се создадени од квазари, кои се појави од галактички размери слични на ГЗИ но со изразено поголеми димензии, и кои се дел од насилната историја на универзумот.
 | Оваа статија моментално е под поголема промена за краток временски период. Би ве замолиле за учтивост — не уредувајте ја страницата додека стои поракава. Корисникот кој ја ставил оваа ознака ќе биде означен во историјата на страницата. Ако страницата не е уредувана веќе неколку часа, отстранете ја предлошкава. Поракава постои со цел да се избегнат спротивставените уредувања. Отстранете ја меѓу уредувања за да им овозможите и на другите да ја уредуваат страницава. Последното уредување на оваа Оваа статија го направи Инокентиј (разг| прид) пред 59 минути. (Поднови) |
Remove ads
Нејонозирачки зрачења
Кинетичката енергија на честичките на нејонизирачкото зрачење е премногу мала за да произведе наелектризирани јони кога поминува низ материјата. Кај нејонизирачкото електромагнетно зрачење (Погледнете подолу), честичките (фотони) имаат доволно енергија само за да ги променат ротационите, вибрационите или електронските валентни конфигурации на молекулите и атомите. Ефектот на нејонизирачките облици на зрачење врз живото ткиво е проучување започнато неодамна. Односно според овие истражувања, се забележуваат различни биолошки ефекти кај различни типови на нејонизирачко зрачење.[4][6]
Дури и „нејонизирачкото“ зрачење е способно да предизвика термичка јонизација ако пренесе доволно топлина за да ја зголеми температурата до онаа на енергиите на јонизација. Овие реакции се случуваат при многу повисоки вкупни енергии отколку кај јонизирачкото зрачење, кај кое само единечните честички може да предизвикаат јонизација. Познат пример за термичка јонизација е јонизацијата кај пламенот и кај обичниот оган и реакциите на потемнување кај вообичаените прехранбени производи, а предизвикани од инфрацрвено зрачење при готвење со печење.
Електромагнетниот спектар е опсегот на сите можни фреквенции на електромагнетно зрачење.[4] Електромагнетниот спектар (често само спектар) на еден објект е карактеристичната распределба на електромагнетно зрачење што тоа тело го оддава или впива.
Нејонизирачкиот дел од електромагнетното зрачење се состои од електромагнетни бранови кои (како поединечни кванти или честички, Погледајте фотон) немаат доволно енергија за да одделат електрони од атоми или молекули и со тоа да предизвикаат нивна јонизација. Тука спаѓаат радио брановите, микробрановите, инфрацрвеното и (понекогаш) видливата светлина. Пониските фреквенции на ултравиолетова светлина може да предизвикаат хемиски промени и молекуларни оштетувања слични на јонизација, но технички не се јонизирачки. Највисоките фреквенции на ултравиолетовата светлина, како и сите Х-зраците и гама-зраците се јонизирачки.
Појавата на јонизација зависи од енергијата на поединечните честички или бранови, а не од нивниот број. Интензивниот проток на честички или бранови нема да предизвика јонизација ако овие честички или бранови не носат доволно енергија за да бидат јонизирачки, освен ако не ја зголемат температурата на телото до точка доволно висока за да јонизираат мал дел од атомите или молекулите преку процесот на термичка јонизација (ова, сепак, бара релативно високи јачини на зрачење).
Ултравиолетова светлина
Како што е наведено погоре, понискиот дел од спектарот на ултравиолетовата светлина, наречен мека UV светлина, од 3 eV до околу 10 eV, е нејонизирачки. Сепак, ефектите на нејонизирачката ултравиолетова светлина врз хемијата и оштетувањето на биолошките системи изложени на неа (вклучувајќи оксидација, мутација и рак) се такви што дури и овој дел од ултравиолетовата светлина често се споредува со јонизирачко зрачење.
Видлива светлина
Светлината, или видливата светлина, е многу тесен опсег од електромагнетното зрачење со бранова должина што е видлива за човечкото око, или 380–750 nm што одговара на фреквенциски опсег од 790 до 400 THz соодветно.[4] Пошироко, физичарите го користат терминот „светлина“ за да означат електромагнетно зрачење на сите бранови должини, без разлика дали е видливо или не.
Инфрацрвено
Инфрацрвената (IR) светлина е електромагнетно зрачење со бранова должина меѓу 0.7 и 300 μm, што одговара на фреквенциски опсег меѓу 430 и 1 THz соодветно. IR брановите должини се подолги од оние на видливата светлина, но пократки од оние на микробрановите. Инфрацрвеното може да се детектира на растојание од радирачки објекти преку „чувство“. Змиите со инфрацрвена перцепција можат да детектираат и фокусираат инфрацрвено со користење на иглени леќи во нивните глави, наречени „јами“. Силната сончева светлина обезбедува осветлување од нешто над 1 kW/m² на ниво на море. Од оваа енергија, 53% е инфрацрвено зрачење, 44% е видлива светлина, а 3% е ултравиолетово зрачење.[4]
Микробранови
Микробрановите се електромагнетни бранови со бранови должини што се движат од најкратко 1 mm до најдолго 1 m, што одговара на фреквенциски опсег од 300 MHz до 300 GHz. Оваа широка дефиниција ги вклучува UHF и EHF (милиметарски бранови), но различни извори користат различни други граници.[4] Во сите случаи, микробрановите го вклучуваат целиот опсег на супер високите фреквенции (3 до 30 GHz, или 10 до 1 cm) како минимум, при што RF инженерството често ја поставува долната граница на 1 GHz (30 cm), а горната околу 100 GHz (3 mm).
Радио бранови
Радио брановите се тип на електромагнетно зрачење со бранови должини во електромагнетниот спектар подолги од инфрацрвената светлина. Како и сите други електромагнетни бранови, тие патуваат со брзината на светлината. Природно создадени радио бранови се произведени од громови или од одредени астрономски објекти. Вештачки генерирани радио бранови се користат за фиксна и мобилна радиокомуникација, емитување, радар и други навигациски системи, сателитска комуникација, компјутерски мрежи и безброј други примени. Покрај тоа, скоро секоја жица што носи наизменична струја ќе зрачи дел од енергијата како радио бранови; овие најчесто се нарекуваат пречки. Различните фреквенции на радио бранови имаат различни карактеристики на пропагација во атмосферата на Земјата; долгите бранови можат да се свиткаат со стапката на закривување на Земјата и може многу конзистентно да покриваат дел од Земјата, пократките бранови патуваат околу светот со повеќекратни рефлексии од јоносферата и Земјата. Многу пократките бранови се виткаат или рефлектираат многу малку и патуваат по права линија.
Многу ниска фреквенција
Многу ниска фреквенција (VLF) се однесува на фреквенциски опсег од 30 Hz до 3 kHz што одговара на бранови должини од 100,000+to
10,000 m соодветно. Бидејќи нема многу пропусен опсег во овој дел од радио спектарот, можат да се пренесат само наједноставните сигнали, како за радио навигација. Исто така познат како myriametre опсег или мираметарски бран затоа што брановите должини се движат од 100 km до 10 km (застарена метричка единица еднаква на 10 km).
Екстремно ниска фреквенција
Екстремно ниска фреквенција (ELF) е зрачење со фреквенции од 3 до 30 Hz (10⁸ до 10⁷ m соодветно). Во атмосферската наука, обично се дава алтернативна дефиниција, од 3 Hz до 3 kHz.[4] Во сродната наука за магнетосферата, пониските електромагнетни осцилации (пулсации што се појавуваат под ~3 Hz) се сметаат дека припаѓаат на ULF опсегот, кој исто така е дефиниран различно од ITU радио опсезите. Масивна воена ELF антена во Мичиген емитува многу бавни пораки до инаку недостапни приемници, како што се потопени подморници.
Термичко зрачење (топлина)
Термичкото зрачење е вообичаен синоним за инфрацрвено зрачење емитирано од објекти на температури што често се среќаваат на Земјата. Термичко зрачење не се однесува само на самото зрачење, туку и на процесот преку кој површината на објектот го зрачи своето термичко енергетско во форма на црно-телесно зрачење. Инфрацрвеното или црвеното зрачење од обичен куќен радијатор или електричен грејач е пример за термичко зрачење, како и топлината емитирана од дејствувачка инкандесцентна светилка. Термичко зрачење се генерира кога енергијата од движењето на наелектризираните честички во атомите се претвора во електромагнетно зрачење.
Како што е наведено погоре, дури и нискофреквентното термичко зрачење може да предизвика термичка јонизација секогаш кога ќе депонира доволно термичка енергија за да ја зголеми температурата на доволно високо ниво. Вообичаени примери за ова се јонизацијата (плазма) видлива во обичните пламенови и молекуларните промени предизвикани од процесот на „потемнување“ при готвење, што е хемиски процес што започнува со голема компонента на јонизација.
Црно-телесно зрачење
„Црно-телесното зрачење“ е идеализиран спектар на зрачење емитирано од тело што е на униформа температура. Обликот на спектарот и вкупната количина на енергија што ја емитира телото се функција на апсолутната температура на тоа тело. Емитираното зрачење го покрива целиот електромагнетен спектар, а интензитетот на зрачењето (моќ/единица-површина) при дадена фреквенција е опишан со Планковиот закон за зрачење. За дадена температура на црно тело, постои одредена фреквенција при која емитираното зрачење е со максимален интензитет. Таа максимална фреквенција на зрачење се движи кон повисоки фреквенции со зголемување на температурата на телото. Фреквенцијата при која црно-телесното зрачење е на максимум е дадена со Виновиот закон за дислокација и е функција на апсолутната температура на телото. Црно тело е тело што емитира на секоја температура максимално можно количество зрачење при дадена бранова должина. Црно тело исто така ќе го апсорбира максимално можното инцидентно зрачење при дадена бранова должина. Црно тело со температура на или под собна температура би изгледало апсолутно црно, бидејќи не би рефлектирало никаква инцидентна светлина, ниту би емитирало доволно зрачење во видливите бранови должини за нашите очи да го детектираат. Теоретски, црно тело емитира електромагнетно зрачење низ целиот спектар, од многу ниски фреквенции на радио бранови до Х-зраци, создавајќи континуум на зрачење.
Бојата на зрачечкото црно тело ја кажува температурата на неговата зрачечка површина. Таа боја е одговорна за бојата на sвездите, кои варираат од инфрацрвена преку црвена (2,500 K), до жолта (5,800 K), до бела и до сино-бела (15,000 K) како што максимумот на зрачењето се поместува низ тие точки во видливиот спектар. Кога максимумот е под видливиот спектар, телото е црно, а кога е над него телото е сино-бело, бидејќи сите видливи бои се претставени од сината кон црвената.
Remove ads
Поврзано
- Позадинско зрачење
- Черенково зрачење
- Космичко микробраново позадинско зрачење
- Електромагнетен спектар
- Хокингово зрачење
- Јонизирачко зрачење
- Нејонизирачко зрачење
- Зрачна енергија
- Зрачно оштетување
- Зрачно труење
- Зрачни својства
- Зрачно загадување
- Радиоактивен распад
Наводи
Надворешни врски
Wikiwand - on
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Remove ads