Электромагнитные волны имеют большую частоту чем ультрафиолетовые

Электромагнитное излучение

Развитие научно-технического прогресса связано с формированием многочисленных техногенных факторов, оказывающих неблагоприятное воздействие на здоровье человека.

Достижения в энергетике, электронике и радиотехнике привели к насыщению производства и среды обитания человека источниками электромагнитных издучений (ЭМИ). Эволюционно, биологические структуры, не подготовлены к воздействию такого фактора.

ЭМИ (неионизирущее) — излучение, при котором энергия квантов, при взаимодействии с веществом, не вызывает ионизации его атомов. По своей природе, ЭМИ – это волновой процесс и характеризуется такими параметрами как длина волны, частота, скорость распространения. В основном ЭМИ – излучения радиочастотного диапазона (частотой от 3 Гц до 3000 ГГц). Длина волны может составлять от десятых и сотых миллиметра до 100 тыс. км. Чем выше частота, тем меньше длина волны. Скорость распространения энергии принимается близкой к скорости света (300 тыс. км/с). Наличие электрического тока приводит к формированию электромагнитного поля, которое распространяется в пространстве в зависимости от мощности источника и частотного диапазона.

Современные системы электроснабжения и передачи информации максимально приближены к человеку, располагаются в несущих конструкциях зданий, перекрытиях, на прилегающей территории. Помещения, буквально, напичканы различными видами электрооборудования. Количество источников ЭМИ, в среде обитания человека, учесть не возможно.

По области применения, источники ЭМИ, можно разделить на:

1. Производственные
   • Промышленные электро-технические установки
   • Линии электропередач
   • Передающие радиотехнические объекты
   • Установки СВЧ нагрева и плавки металла
   • Рабочие места, оборудованные компьютерами (ПЭВМ) и видеодисплейными терминалами (ВДТ)
   • Электротранспорт
2. Непроизводственные
   • Линии электропитания промышленной частоты (50 Гц)
   • Средства связи (радиосвязь, сотовая, спутниковая, транкинговая связь)
   • Средства видеоотображения информации (телевизор, ПЭВМ)
   • Электробытовые приборы (микроволновая печь, бытовой холодильник, электроосветительная арматура и т. д.)
   • Медицинское и косметологическое оборудование (УВЧ терапия, магниторезонансная терапия, рефлексотерапия и т. д.).

Существующие сети электроснабжения, зачастую, оказываются не приспособленными к такому большому количеству электроприборов, что приводит к появлению «токов утечки». В данной ситуации происходят наводки тока на металлические конструкции (арматура, оконная решётка, водосточная труба, радиатор отопления). Металлические конструкции становятся, так называемыми «вторичными» источниками магнитного поля, электромагнитные поля расползаются из изолированного помещения по всему зданию. Современные офисные и жилые помещения характеризуются как «больные здания».

Современные источники ЭМИ можно охарактеризовать следующими особенностями:

1. постоянным увеличением количества
2. постоянным увеличением мощности
3. воздействию подвергаются массовые контингенты
4. максимальное приближение источника к человеку
5. человек чаще всего подвергается добровольному облучению

Механизм неблагоприятного воздействия электромагнитного излучения, на биологические структуры, связан с возникновением теплового и нетеплового эффектов.

Тепловой эффект ЭМИ характеризуется повышением температуры тканей, органов, клеток. ЭМИ активизирует колебательные процессы в биологических структурах. Под влиянием естественного геомагнитного поля земли, молекулы в биологических структурах, находятся в определённом колебательном состоянии. При воздействии ЭМИ молекулы начинают колебаться с различными амплитудами, соударяться между собой, что приводит к появлению ненормальных температурных градиентов.

Способность ЭМИ к тепловому воздействию известна давно и широко используется в промышленности, медицине (УВЧ терапия), быту (СВЧ печи) и т. д. К примеру — лечебный эффект ЭМИ связан с повышением температуры локально в поражённом органе, ткани, вследствие чего происходит улучшение кровоснабжения, питание поражённого участка. Применение СВЧ – печей в быту существенно экономит время приготовления пищи. В данном случае не стоит бить тревогу, так как, при УВЧ терапии, электромагнитные волны применяются локально и на ограниченный период времени, при использовании СВЧ печей, человек находится на безопасном расстоянии (более 50 см). Однако в иных ситуациях, при отсутствии адекватных мер по защите, тепловой эффект ЭМИ приводит к тепловой денатурации белковых структур и серьёзным функциональным нарушениям в организме.

Нетепловой эффект ЭМИ связан с колебательными процессами в биологических структурах, в результате чего происходит разрыв белковых цепей (нетепловая денатурация белка), повреждению клеток, увеличению концентрации продуктов распада в тканях. Следует отметить, что исследования, в области нетеплового эффекта ЭМИ, продолжаются.

Органами – мишенями ЭМИ являются:

1. центральная нервная система
2. зрительный анализатор
3. сердечно-сосудистая система
4. желудочно-кишечный тракт
5. репродуктивные органы

Вследствие низкой терморегуляции, наиболее уязвимы головной мозг и глаза.

Клинические проявления воздействия ЭМИ носят, в основном, неспецифический характер.

Типичные жалобы влияния ЭМИ:

• головная боль
• боль в области сердца
• снижение работоспособности
• сонливость
• эмоциональная неустойчивость
• нарушения артериального давления
• нарушения со стороны желудочно – кишечного тракта

При действии ЭМИ СВЧ (сверхвысокочастотного, более 3 Ггц) диапазона могут возникать тяжёлые патологические состояния организма (катаракта хрусталика, нарушение слуха и вестибулярного аппарата, язва желудка и кишечника, атрофия семенников). Данные заболевания возникаю при хроническом (длительном) воздействии ЭМИ. Острое облучение ЭМИ отмечается достаточно редко, т. к. у человека возникает ощущение «жара», что побуждает его покинуть облучаемую зону.

Наибольшую опасность вызывает хроническое воздействие ЭМИ малой интенсивности. Данному виду воздействия подвержено практически всё население, как в условиях производства, так и в быту.

Современные условия производственного воздействия ЭМИ оцениваются как менее опасные в сравнении с бытовыми, по следующим основаниям:

• в условиях производства существует контроль уровней ЭМИ (степень влияния изучена)
• в условиях производства человек находится в течении ограниченного времени
• в условиях производства применяются мероприятия индивидуальной и коллективной защиты (экранирование источников, использование СИЗ, защита временем и расстоянием, система мед. осмотров и т. д.)

К примеру – в школе, ученик занимается на компьютере 45 мин, исследования ЭМИ проводятся перед открытием компьютерного класса. В домашних условиях ребёнок проводит за компьютером 2 – 3 час, при этом степень влияния не известна, профилактические мероприятия отсутствуют.

Клиническая картина хронического ЭМИ облучения характеризуется нарушениями со стороны центральной нервной системы (неврозы, астеновегетативный синдром), сердечно-сосудистой системы (нейроциркуляторная дистония, гипертония), желудочно – кишечного тракта (гастрит, дискенезия желче – выводящих путей), репродуктивной системы (снижение тестостерона, потенции, нарушение менструальной функции), иммунной системы. Угнетение иммунитета способствует росту повторяющихся случаев ОРЗ, гриппа, ангин, радикулитов. Картина крови характеризуется неустойчивостью содержания лейкоцитов. В крови отмечается увеличение содержания холестерина, липопротеинов, что является причиной «раннего» атеросклероза

Отдалёнными последствиями влияния ЭМИ являются:

• преждевременное старение
• генетические нарушения у потомства
• злокачественные заболевания

Неблагоприятное воздействие ЭМИ на организм человека достаточно широко и разнообразно, однако человек не может отказаться от применения источников ЭМИ. Удобство и незаменимость источников ЭМИ приводит и будет приводить к их количественному увеличению. Например — такое средство связи, как мобильный телефон. Количество данных источников сопоставимо с населением на земле. Средства мобильной связи используются в экономически не развитых странах, где большая часть населения не грамотна.

Мобильные телефоны, или подвижные станции сухопутной радиосвязи являются источниками ЭМИ ультравысокочастотного диапазона (300 МГц – 2400 МГц). Чем выше частота, тем более интенсивны колебательные процессы молекул в биологических структурах, что в свою очередь способствует появлению теплового эффекта в течении нескольких минут. В экспериментальных исследованиях, отечественных и зарубежных учёных, доказано увеличение температуры на поверхности головного мозга, барабанной перепонки, в области наружного уха до 37 – 41 о С, при времени воздействия более 20 мин. Глубина проникновения электромагнитной волны, в ткани, составляет от 1 до 10 см.

Органами-мишенями ЭМИ средств передвижной радиосвязи являются головной мозг, слуховой и зрительный анализаторы. Пользователи средств передвижной радиосвязи предъявляют типичные жалобы: головные боли, головокружение, повышенная утомляемость, нарушение сна. Повышение температуры головного мозга на 1 о С приводит к нарушениям проводимости нервных клеток, вследствие чего увеличивается время реакции человека, снижается внимание и способность к концентрации, снижается память. Определённый интерес представляют исследования в области увеличения реакции, при вождении автомобиля. Так при воздействии ЭМИ сотового телефона, реакция увеличивается на 0,5 – 1 сек., что выражается в дополнительных 22 метрах проезда, при скорости 80 км/час. Более длительные (по времени) воздействия ЭМИ средств передвижной сухопутной связи способствуют развитию типичных (для ЭМИ) патологических состояний.

Иногда у пользователей средств мобильной связи можно наблюдать признаки «маниакальных состояний». Данные пользователи (в основном дети и подростки) практически постоянно держат в руках смартфон. На замечание пользователь прореагирует элементами немотивированной агрессии.

Что следует помнить, чтобы снизить степень неблагоприятного воздействия средств сухопутной радиосвязи:

1. В соответствие с требованиями санитарных правил, реализация и эксплуатация каждого вида средств радиосвязи, должна осуществляться при наличии санитарно – эпидемиологического заключения. При покупке телефона, потребитель имеет право получить информацию о безопасности продукции (ст. 8 ФЗ № 52 от 30.03.99 г.).
2. Время разговора по мобильному телефону следует максимально сократить. Рекомендуемая продолжительность разговора 3 мин. Максимально рекомендованный промежуток между разговорами 15 мин. Следует помнить о том что, мобильный телефон – это «средство для передачи информации».

Необходимо максимально ограничить использование подвижных средств радиосвязи лицам до 18 лет, женщинам в период беременности, лицам, имеющим имплантированные водители ритмов.

1. Следует помнить о том, что в момент приёма – передачи информации, уровень излучении увеличивается в 100 раз. При этом, чем дальше вы находитесь от базовой станции, тем выше уровень излучения. Поэтому, не следует разговаривать по мобильному телефону, находясь в замкнутом помещении (подвал, машина).
2. При разговоре, не следует прижимать телефон к уху. Не следует громко говорить. Чем тише вы говорите, тем меньше уровень ЭМИ. В случае, если вы носите очки на металлической оправе, при разговоре, следует их снимать.

Целесообразно использование специальной гарнитуры «наушника», в данном случае источник (телефон) находится на безопасном расстоянии.

1. Не следует использовать средства мобильной связи во время грозовых явлений.
2. При использовании средств мобильной связи в диспетчерских целях, обязательно следует произвести замеры уровня ЭМИ и определить безопасное время использования.

Если, условно, по распространённости, такой источник ЭМИ, как средство мобильной связи, можно поставить на 1 место, то на 2 место следует поставить персональный компьютер (ПК). Компьютер нашёл широкое применение на производстве и в быту. Работа современного офиса не представляется без оргтехники.

ПК является источником ЭМИ широкого спектра (от 5 Гц до 400 кГц).

Мощность излучения ПК сопоставима с излучением от СВЧ печи, однако, вблизи компьютера, человек проводит значительно больше времени.

При использовании ПК и оргтехники, на пользователя оказывает неблагоприятное воздействие комплекс вредных факторов:

При эксплуатации ПК и оргтехники, в зону дыхания поступает комплекс химических веществ. Источником являются комплектующие из полимерно – синтетических материалов (транзисторы, сопротивления, обмотка, корпус и т. д.). При нагревании происходит миграция мономеров во внешнюю среду, в связи с чем в воздух могут поступать полихлорированные бифенилы, формальдегид (вещества с доказанной канцерогенной активностью), озон, окислы азота. Концентрация таких веществ в замкнутом помещении, без условий вентиляции и проветривания, может превышать ПДК в десятки раз.

Как уже говорилось выше, ПК является источником ЭМИ. Спектр излучения включает в себя широкий диапазон, от низких частот (включая диапазон промчастоты 50 Гц) до ультрафиолетового и мягкого рентгеновского излучения. Эксплуатация оргтехники приводит к наведению полей ЭМИ, формированию электростатического поля.

Сопутствующим неблагоприятным физическим фактором, при работе с ПК, является шум. Источником шума являются системы охлаждения ПК, печатающие устройства. В условиях размещения на ограниченной площади большого количества единиц ПК, уровень шума может значительно превышать нормативные требования. Неблагоприятное влияние шума, в данном случае, проявляется в виде неспецифического неблагоприятного воздействия (повышается утомляемость, раздражительность, снижается работоспособности). Нормативный уровень шума не должен превышать 50 Дб.

Формирование электростатических полей приводит к изменениям аэроионного состава воздуха. Для нормального функционирования организма необходим определённый баланс положительно и отрицательно заряженных частиц воздуха.

При эксплуатации ПК, пользователь находится в определённой вынужденной рабочей позе. Длительная работа на ПК приводит к нарушениям кровоснабжения в органах малого таза, нарушениям со стороны опорно-двигательного аппарата, заболеваниям суставов верхних конечностей, кистей рук.

Таким образом, работа с ПК способствует возникновению и развитию следующих групп заболеваний:

1. Заболевания зрительного анализатора в виде снижения остроты зрения, развития катаракты хрусталика, а так же в виде различных глазных симптомов (покраснение роговицы, зуд в области век и т. д.)
2. Заболевания костно–мышечной системы, в основном верхних конечностей, кистей рук
3. Стрессовые состояния. У пользователей отмечаются различные психические расстройства (тревога, не решительность, нервозность). У детей отмечаются нарушения поведения (повышенная возбудимость, снижение успеваемости, раздражительность). В литературе описаны такие понятия как «киберзависимость» и «синдром видеоигровой эпилепсии». Данные состояния связаны с серьёзными изменениями в центральной нервной системе у пользователей ПК детского возраста.
4. Кожные заболевания (сыпь, эритемы, дерматит). Причиной данных заболеваний является тепловой эффект ЭМИ, ультрафиолетовое излучение и электростатическое поле. Под воздействием электростатического поля, взвешенные вещества, находящиеся в воздухе, прилипают к поверхности кожных покровов.
5. Неблагоприятные исходы беременности

Что следует помнить, чтобы снизить степень неблагоприятного воздействия при работе с ПК

1. Основной принцип профилактики при работе с источниками ЭМИ – защита временем и расстоянием
2. рекомендуемая продолжительность работы 45 мин с 15 мин перерывом. Во время перерыва обязательно проветривание помещения
3. экран монитора должен располагаться не ближе 500 мм от глаз пользователя
4. Перед установкой ПК рекомендуется произвести замеры фона ЭМИ, найти оптимальное месторасположение. Площадь на 1 рабочее место должна составлять не менее 4,5 кв. м. Не следует размещать рабочие места вблизи электрощитовых устоновок, силовых кабелей и т. д.
5. Рабочие места следует оборудовать специальной мебелью соответствующей требованиям эргономики.
6. Обязательно выполнение заземления в здании, помещении. Рекомендуется использование, при работе с ПК, приборов автоматического контроля исправности заземления. В случае нарушения (порыва) в контуре заземления, такой прибор подаёт световой, либо звуковой сигнал.
7. Уровень освещения на рабочих поверхностях должен составлять не менее 400 Лк.
8. Большое значение имеет соблюдение параметров микроклимата на рабочих местах. Температура воздуха д. б. в пределах 19 – 21 о С, относительная влажность 15 – 75 %.
9. Проведение инструментальных исследований параметров ЭМИ, шума, показателей освещённости, микроклимата, аэроионного состава воздуха обязательно при организации рабочих мест, каких либо изменениях (модернизации). Исследования, в плане производственного контроля, должны проводиться не реже 1 раза в 3 года.
10. Обязательное медицинское освидетельствование студентов, учащихся, а так же работающих профессионально более 50 % рабочего времени
11. Отстранение от работы с ПК беременных женщин, либо ограничение работы с ПК до 3 часов.

Главный врач филиала ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии
в Кемеровской области — Кузбассе» в г. Юрге и Юргинском районе
С. В. Шадский

Световые волны — природа понимания, о сновные свойства

Как и океанские волны, световые волны имеют измеримую длину, высоту, продолжительность или частоту. Солнечный свет содержит непрерывное распределение длин волн. Когда они расположены от длинных до коротких волн (от низких до высоких частот), они образуют часть электромагнитного спектра. Спектр делится на три части: ультрафиолетовый, видимый и инфракрасный. Все три длины волны могут вызвать повреждение. Различные материалы и разные цвета поглощают больше энергии, чем другие материалы и цвета.

Полезные статьи:

Частицы

Легкие частицы называются фотонами. Свет — это набор частиц, очень быстро движущихся в одном направлении. Представьте себе воду, которая брызгает из шланга.

Фотоны — это маленькие энергетические пакеты. Когда они попадают в объект, энергия передается, возбуждая электроны в объекте. Если фотон содержит нужное количество энергии, связи между атомами разрываются. Вот как свет выцветает, ослабляет некоторые материалы и вызывает другие повреждения.

Зрение, особенности восприятия

Чтобы видеть, нужен свет и рецептор — ваши глаза. То, что вы видите, — это свет, отраженный от объекта. Часть видимого света поглощается объектом. Синий объект отражает синюю часть спектра, поглощая свет других цветов.

Интенсивность света, количество света, отражаемого объектом, и способность глаза воспринимать свет — все это влияет на наше восприятие яркости. Стареющие глаза менее гибкие и менее способны приспосабливаться к быстрым изменениям освещения.

Если вы войдете в галерею из яркого помещения, например атриума, экспонаты могут выглядеть тусклыми. Всем глазам требуется больше времени, чтобы акклиматизироваться от яркого к темному, чем от темного к яркому.

Свет излучается источником волнами. Каждая волна состоит из двух частей; электрическая часть и магнитная часть. Вот почему свет называется электромагнитным излучением.

Мозг — обработка данных

Наш мозг интерпретирует световые волны, присваивая разные цвета разным длинам волн, но большая часть света во Вселенной распространяется с длинами волн, слишком короткими или слишком длинными, чтобы человеческий глаз мог их обнаружить. Самые длинные волны — это инфракрасная, микроволновая и радиочастотная части спектра. Самыми короткими длинами волн спектра являются ультрафиолетовое, рентгеновское и гамма-излучение. Видимая часть — очень небольшая часть электромагнитного спектра.

Немного математики и истории

Длины волн обычно измеряются в миллиардных долях метра (нанометрах) или 10 миллиардных долях метра (Ангстремы). Расстояние от пика одной волны до пика следующей. Люди могут видеть волны с длиной волны примерно от 700 нм, которая кажется темно-красной, до примерно 400 нм, которая выглядит фиолетовой. Свет с короткими длинами волн (фиолетовый) несет больше энергии, чем свет с длинными волнами (красный).

В 1704 году сэр Исаак Ньютон опубликовал книгу под названием «Оптика», в которой объяснялись некоторые загадки света. Ньютон показал, что солнечный свет представляет собой смесь непрерывного спектра цветов. Белый свет от Солнца можно пропустить через стеклянную призму и разбить на все цвета радуги. Он даже пропустил цветной спектр через вторую призму, которая снова собрала его в белый свет.

Свет — это электромагнитные волны и не только

Электромагнитное излучение — один из многих способов перемещения энергии в космосе. Тепло от горящего огня, свет солнца, рентгеновские лучи, используемые вашим врачом, а также энергия, используемая для приготовления пищи в микроволновой печи, — все это формы электромагнитного излучения. Хотя эти формы энергии могут показаться совершенно разными, они связаны тем, что все обладают волнообразными свойствами.

Если вы когда-нибудь купались в океане, вы уже знакомы с волнами. Волны — это просто возмущения в определенной физической среде или поле, приводящие к вибрации или колебаниям. Набухание волны в океане и последующее за ним падение — это просто вибрация или колебание воды на поверхности океана. Электромагнитные волны похожи, но они также отличаются тем, что на самом деле состоят из волны, колеблющиеся перпендикулярно друг другу. Одна из волн — колеблющееся магнитное поле; другой — колеблющееся электрическое поле.

Электромагнитное излучение можно представить в виде колеблющегося электрического поля (колеблющегося в плоскости страницы / экрана компьютера) и перпендикулярного (в данном случае колеблющегося на странице и вне ее) магнитного поля. Ось Y — амплитуда, а ось X — расстояние в пространстве.

Хотя хорошо иметь базовое представление о том, что такое электромагнитное излучение, большинство химиков меньше интересуются физикой, лежащей в основе этого типа энергии, и гораздо больше интересуются тем, как эти волны взаимодействуют с веществом. В частности, химики изучают, как различные формы электромагнитного излучения взаимодействуют с атомами и молекулами. Из этих взаимодействий химик может получить информацию о структуре молекулы, а также о типах химических связей, которые она содержит. Однако прежде чем мы поговорим об этом, необходимо поговорить немного подробнее о физических свойствах световых волн.

Электромагнитный спектр световых волн

Электромагнитные волны можно классифицировать и упорядочивать в соответствии с их различными длинами волн / частотами; эта классификация известна как электромагнитный спектр. Следующая таблица показывает нам этот спектр, который состоит из всех типов электромагнитного излучения, существующих в нашей Вселенной.

Электромагнитный спектр состоит из всех видов излучения Вселенной. Гамма-лучи имеют самую высокую частоту, а радиоволны — самую низкую. Видимый свет находится примерно в середине спектра и составляет очень небольшую часть всего спектра.

Как мы видим, видимый спектр, то есть свет, который мы можем видеть своими глазами, составляет лишь небольшую часть различных типов излучения, которые существуют. Справа от видимого спектра мы находим типы энергии, которые имеют более низкую частоту (и, следовательно, большую длину волны), чем видимый свет. Эти типы энергии включают инфракрасные (ИК) лучи (тепловые волны, излучаемые тепловыми телами), микроволны и радиоволны. Эти типы излучения постоянно окружают нас и не являются вредными, потому что их частота очень мала. Как мы увидим в разделе «фотон», более низкочастотные волны имеют меньшую энергию и, следовательно, не опасны для нашего здоровья.

Слева от видимого спектра находятся ультрафиолетовые (УФ) лучи, рентгеновские лучи и гамма-лучи. Эти типы излучения вредны для живых организмов из-за их чрезвычайно высоких частот (и, следовательно, высоких энергий). Именно по этой причине мы используем лосьон для загара на пляже (чтобы заблокировать УФ-лучи от солнца), и поэтому рентгенолог поместит на нас свинцовый щит, чтобы предотвратить проникновение рентгеновских лучей во что-либо другое. чем отображаемая область нашего тела. Гамма-лучи, будучи наивысшими по частоте и энергии, являются наиболее разрушительными. К счастью, наша атмосфера поглощает гамма-лучи из космоса, тем самым защищая нас от вреда.

Далее мы поговорим о взаимосвязи между частотой волны и ее энергией.

Двойственная природа света, история в деталях

Мы уже описали, как свет распространяется в пространстве в виде волны. Это было хорошо известно довольно давно. Фактически, голландский физик Христиан Гюйгенс впервые описал волновую природу света еще в конце семнадцатого века. Спустя годы после Гюйгенса физики предположили, что световые волны и материя совершенно отличны друг от друга. Согласно классической физике, материя состоит из частиц, обладающих массой, положение которых в пространстве может быть известно; световые волны, с другой стороны, считались имеющими нулевую массу, и их положение в пространстве не могло быть определено. Поскольку они относились к разным категориям, ученые не имели хорошего понимания того, как взаимодействуют свет и материя. Все изменилось, когда физик Макс Планк начал изучать черные тела — тела, нагретые до тех пор, пока они не начали светиться.

Двумерное представление волны. Амплитуда — это расстояние от его центральной оси (обозначенной красной линией) до вершины гребня. Длина волны — это расстояние от гребня до гребня или от впадины до впадины.

Имейте в виду, что некоторые волны (включая электромагнитные волны) также колеблются в пространстве, и поэтому они колеблются в заданном месте с течением времени. Величина, известная как частота волны, относится к числу полных длин волн, которые проходят через данную точку в пространстве каждую секунду.

Позже другие астрономы и физики открыли новые способы использования спектра для анализа света. Они обнаружили, что свет от любого источника, будь то свеча или звезда, состоит из комбинации длин волн в зависимости от того, какие атомы и молекулы излучают свет. Эта наука (спектроскопия) позволяет астрономам определять, какие элементы должны присутствовать на поверхности данной звезды.

Планк обнаружил, что электромагнитное излучение, испускаемое черными телами, нельзя объяснить классической физикой, которая постулировала, что материя может поглощать или излучать любое количество электромагнитного излучения. Планк заметил, что вещество фактически поглощает или излучает энергию только в целых числах. Это было шокирующее открытие, потому что оно поставило под сомнение идею о том, что энергия непрерывна и может передаваться в любом количестве. Реальность, которую обнаружил Планк, заключается в том, что энергия не является непрерывной, а квантованной, что означает, что она может передаваться только отдельными «пакетами» (или частицами). Каждый из этих энергетических пакетов известен как квант (множественное число: кванты).

Открытие Планка квантования электромагнитного излучения навсегда изменило представление о том, что свет ведет себя исключительно как волна. На самом деле свет, казалось, обладал как волнообразными, так и частицеобразными свойствами.

Фотон

Открытия Планка проложили путь к открытию фотона. Фотон — это элементарная частица или квант света. Как мы скоро увидим, фотоны могут поглощаться или испускаться атомами и молекулами. Когда фотон поглощается, его энергия передается этому атому или молекуле. Поскольку энергия квантуется, передается вся энергия фотона (помните, что мы не можем передавать доли квантов, которые являются наименьшими возможными отдельными «энергетическими пакетами»). Верно и обратное этому процессу. Когда атом или молекула теряют энергию, они испускают фотон, который несет энергию, точно равную потерям энергии атома или молекулы. Это изменение энергии прямо пропорционально частоте испускаемого или поглощаемого фотона.

Заключение

Электромагнитное излучение можно описать его амплитудой (яркостью), длиной волны, частотой и периодом. В начале двадцатого века открытие квантования энергии привело к открытию, что свет — это не только волна, но также может быть описан как совокупность частиц, известных как фотоны. Фотоны несут дискретные количества энергии, называемые квантами. Эта энергия может передаваться атомам и молекулам при поглощении фотонов. Атомы и молекулы также могут терять энергию из-за испускания фотонов.

Электромагнитные волны имеют большую частоту чем ультрафиолетовые

3-х месячный курс «Во все тяжкие»

3-х месячный курс для 10 классов

Подготовка к ЕГЭ-2025

Подготовка 10 класс — 2025

Обществознание с HISTRUCTOR

История с HISTRUCTOR

Математика с математиком МГУ

• Главная
• Каталог задач
• Каталог заданий по ЕГЭ — Физика
• Магнитное поле
• Задача # 19466

Тема . №14 Электродинамика (анализ физических процессов — выбор верных утверждений)
.03 Магнитное поле
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами — ЛЕГКО!
Подтемы раздела №14 электродинамика (анализ физических процессов — выбор верных утверждений)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1 # 19466

Используя данные шкалы, выберите из предложенного перечня все верные утверждения и запишите в ответе цифры, под которыми они указаны.

1) Электромагнитные волны частотой 3000 кГц принадлежат только радиоизлучению.

2) Рентгеновские лучи имеют большую длину волны по сравнению с ультрафиолетовыми лучами.

3) Длины волн видимого света составляют десятые доли микрометра.

4) Наибольшую скорость распространения в вакууме имеют гамма-лучи.

5) Электромагнитные волны частотой ГГц могут принадлежать как инфракрасному излучению, так и видимому свету.

Показать ответ и решение

1)
3000 кГц это 3 МГц. Из рисунка следует, что при частоте 3 МГц волны принадлежат только радиоизлучению.
2)
Длина волны с частотой связаны формулой:

где – скорость света, – частота.
То есть чем больше частота, тем меньше длина волны. Из рисунка частота рентгеновских лучей больше, чем частоты ультрафиолетовых, следовательно, рентгеновские лучи имеют меньшую длину волны по сравнению с ультрафиолетовыми лучами.
3)
Видимый свет лежит в диапазоне от ГГц до ГГц. Воспользуемся формулой из второго пункта

4)
Скорость распространения электромагнитного излучения в вакууме постоянна и равна скорости света в вакууме.
5)
ГГц находится между ГГц и ГГц. Из рисунка волны такой частоты принадлежат только инфракрасному диапазону

Частота и длина волны

Электромагнитная волна характеризуется одним главным параметром — числом гребней, которые за секунду проходят мимо наблюдателя (или поступают в детектор). Эту величину называют частотой излучения ν. Поскольку для всех электромагнитных волн скорость в вакууме (с) одинакова, по частоте легко определить длину волны λ:

Мы просто делим путь, пройденный светом за секунду, на число колебаний за то же время и получаем длину одного колебания. Длина волны — очень важный параметр, поскольку она определяет пограничный масштаб: на расстояниях заметно больше длины волны излучение подчиняется законам геометрической оптики, его можно описывать как распространение лучей. На меньших расстояниях совершенно необходимо учитывать волновую природу света, его способность обтекать препятствия, невозможность точно локализовать положение луча и т. п.

Из этих соображений, в частности, следует, что невозможно получить изображение объектов, если их размер порядка или меньше длины волны излучения, на которой ведется наблюдение. Это, в частности, ставит предел возможностям микроскопов. В видимом свете невозможно рассмотреть объекты размером менее полмикрона; соответственно, увеличение больше чем 1-2 тысячи раз для оптического микроскопа лишено смысла.