Самая большая длина волны у какого излучения

Самая большая длина волны у какого излучения

Гамма-излучение (γ-излучение) – электромагнитное излучение, принадлежащее наиболее высокочастотной (коротковолновой) части спектра электромагнитных волн. Приведем классификацию электромагнитных волн:

Название	Длина волны, м	Частота, Гц
радиоволны	3·10 5 — 3	10 3 — 10 8
микроволны	3 — 3·10 -3	10 8 — 10 11
инфракрасное излучение	3·10 -3 — 8·10 -7	10 11 — 4 . 10 14
видимый свет	8·10 -7 — 4·10 -7	4·10 14 — 8·10 14
ультрафиолетовое излучение	4·10 -7 — 3·10 -9	8·10 14 — 10 17
рентгеновское излучение	3·10 -9 — 10 -10	10 17 — 3·10 18
гамма-излучение	< 10 -10	> 3·10 18

На шкале электромагнитных волн гамма-излучение соседствует с рентгеновскими лучами, но имеет более короткую длину волны. Первоначально термин “гамма-излучение” относился к тому типу излучения радиоактивных ядер, который не отклонялся при прохождении через магнитное поле, в отличие от α- и β-излучений.
Условно верхней границей длин волн гамма-излучения, отделяющей его от рентгеновского излучения, можно считать величину 10 -10 м. При столь малых длинах волн первостепенное значение имеют корпускулярные свойства излучения. Гамма-излучение представляет собой поток частиц — гамма-квантов или фотонов, с энергиями Е = hν (h – постоянная Планка, равная 4.14·10 -15 эВ . сек, ν – частота электромагнитных колебаний). Фотоны с энергиями Е > 10 кэВ относят к гамма-квантам. Между длиной волны λ гамма-излучения и его частотой ν существует то же соотношение, что и для других типов электромагнитных волн:

ν·λ = с (с – скорость света).

Частота гамма-излучения (> 3·10 18 Гц) отвечает скоростям электромагнитных процессов, протекающих внутри атомных ядер и с участием элементарных частиц. Поэтому источниками гамма-излучения могут быть атомные ядра и частицы, а также ядерные реакции и реакции между частицами, в частности аннигиляция пар частица-античастица. И наоборот, гамма-излучение может поглощаться атомными ядрами и способно вызывать превращения частиц. Изучение спектров ядерного гамма-излучения и гамма-излучения, возникающего в процессах взаимодействия частиц, дает важную информацию о структуре этих микрообъектов.
Гамма-излучение может также возникать при торможении быстрых заряженных частиц в среде (тормозное гамма-излучение) или при их движении в сильных магнитных полях (синхротронное излучение).
Источниками гамма-излучения являются также процессы в космическом пространстве. Космические гамма-лучи приходят от пульсаров, радиогалактик, квазаров, сверхновых звёзд.
Гамма-излучение ядер испускается при переходах ядра из состояния с большей энергией в состояние с меньшей энергией, и энергия испускаемого гамма-кванта с точностью до незначительной энергии отдачи ядра равна разности энергий этих состояний (уровней) ядра. Энергия ядерного гамма-излучения обычно лежит в интервале от нескольких кэВ до нескольких МэВ и спектр этого излучения линейчатый, т. е. состоит из ряда дискретных линий. Изучение спектров ядерного гамма-излучения позволяет определить энергии состояний (уровней) ядра.
При распадах частиц и реакциях с их участием обычно испускаются гамма-кванты с бoльшими энергиями — десятки-сотни МэВ.
Гамма-излучение, образующееся при прохождении быстрых заряженных частиц через вещество, вызывается их торможением в кулоновском поле ядер вещества. Тормозное гамма-излучение имеет сплошной, спадающий с ростом энергии спектр, верхняя граница которого совпадает с кинетической энергией заряженной частицы. На ускорителях заряженных частиц получают тормозное гамма-излучение с энергиями до нескольких десятков ГэВ и более.
Гамма-излучение можно получить при соударении электронов большой энергии от ускорителей с интенсивными пучками видимого света, создаваемых лазерами. При этом электрон передает свою энергию световому фотону, который превращается в гамма-квант. Аналогичное явление может иметь место и в космическом пространстве в результате соударений фотонов с большой длиной волны с быстрыми электронами, ускоренными электромагнитными полями космических объектов.
Гамма-излучение обладает большой проникающей способностью, т. е. может проходить сквозь большие толщи вещества. Интенсивность узкого пучка моноэнергетических гамма-квантов падает экспоненциально с ростом проходимого им в веществе расстояния. Основные процессы взаимодействия гамма-излучения с веществом — фотоэлектрическое поглощение (фотоэффект), комптоновское рассеяние (комптон-эффект) и образование пар электрон-позитрон. При фотоэффекте гамма-квант выбивает из атома один из его электронов, а сам исчезает. При комптон-эффекте гамма-квант рассеивается на одном из слабо связанных с атомом или свободных электронов вещества. Если энергия гамма-кванта превышает 1.02 МэВ, то возможно его превращение в электрическом поле ядер в пару электрон-позитрон (процесс обратный аннигиляции).

Рис. Зависимость полного коэффициента поглощения гамма-излучения в свинце и алюминии от энергии (сплошные линии). Поглощение за счёт фотоэффекта в алюминии пренебрежимо мало при рассматриваемых энергиях. Пунктирные линии − отдельные вклады, вносимые в полный коэффициент поглощения фотоэффектом, комптоновским рассеянием, рождением пар для свинца.

Гамма-излучение используется в технике (напр., дефектоскопия), радиационной химии (для инициирования химических превращений, напр., при полимеризации), сельском хозяйстве и пищевой промышленности (мутации для генерации хозяйственно-полезных форм, стерилизация продуктов), в медицине (стерилизация помещений, предметов, лучевая терапия) и др.

Какие пределы есть у длины электромагнитных волн?

У радиоволн — самая большая длина волны. У гамма — самая короткая. Так и вот мы знаем что скорость света в однородном (не искривлённом пространстве) вакууме — это теоретический предел скорости для всего и вся, особенно для того что имеет массу, есть ли подобные пределы у длины электромагнитных волн? т. е. максимальная длина радиоволны, и минимальная длина гамма излучения?

Лучший ответ

Нет таких пределов!

правда, если очень хочется, — можно за уши притянуть (МОИ — не трогать! )

Например период колебаний не может быть больше возраста Вселенной 🙂 — такая волна возможна, но просто ещё НЕ УСПЕЛА излучиться :-

Также длина по-видимому не может быть настолько коротка, что энергия фотона превысит Планковскую.

ПавелПрофи (740) 9 лет назад

Это чушь. Энергия не может быть меньше постоянной Планка. А энергия обратно пропорциональна длине волны.

White Rabbit Искусственный Интеллект (313510) БЕЗГРАМОТНАЯ чушь — это то, что вы написали. Вы где учили физику — в церковно-приходской школе?? ? Да и там наверное бьют подсвечниками за несоответствие размерностей! КАК вы сравниваете ЭНЕРГИЮ (типа — джоули) с ДЕЙСТВИЕМ (типа — джоуль-секунда) ? Время потеряли в своих рассуждениях, уважаемый.

Остальные ответы

Радиоволны, гамма-излучение, видимый и невидимый свет — все это электромагнитные волны разной частоты и соответственно длины волны, и скорость всего этого в вакууме одна — скорость света.
Максимальной длины радиоволны нет, минимальная длина волны гамма-излучения дается их определениями — делением всего спектра электромагнитных волн на условные диапазоны. Хотя рентгеновское и гамма-излучение на границе их диапазонов обычно делятся не столько по длине волны, сколько по их источнику.

Леувиль ШаронМастер (1523) 10 лет назад

>минимальная длина волны гамма-излучения дается их определениями — делением всего спектра электромагнитных волн на условные диапазоны
само деление спектра даётся на представленной вами картинке? В таком случае на картинке я вижу в конце справа букву M, этим она что-ограничивается? и что эта буква численно обозначает тогда?

Леувиль ШаронМастер (1523) 10 лет назад
Догадался M — это метры. Но в таком случае нижний предел гамма в на картинке численно не обозначен
Krab BarkИскусственный Интеллект (191642) 10 лет назад

Гамма идет от 10^-12 м и практически неограниченно меньше вплоть до нуля (точнее, теоретически 10^-36 м — меньше, по квантовой физике, быть не может, это так называемая планковская частота).
Также как и радиоволны, с другой стороны шкалы, могут иметь неограниченно большую длину волны, правда, для заметной мощности их передачи и приема нужны будут гигантские антенны, реально используются длины волн не больше нескольких тысяч километров.

По-моему, о каких-либо теоретических пределах ничего неизвестно.
Другое дело, что (по известным причинам) волны с очень большими и очень малыми длинами волн обнаружить проблематично.

Леувиль ШаронМастер (1523) 10 лет назад

>(по известным причинам)
Очень интересно, сверхдлинные радиоволны, например, трудно обнаружить из за того что их фотоны слишком малоэнергетичны чтобы их зафиксировать оборудованием, поэтому?
А сверхкороткие — нет достаточно малых частиц для их измерения?

Может их просто в природе не существуют, т.к. ничто не может генерировать свет с длиной волны меньше какого-то предела. Также как ничто из звёзд не может генерировать слишком длинные по длине волны?

Сергей Гаврилов Искусственный Интеллект (185246) Я это и имею в виду. Чтобы получить излучения с очень малой длиной волны, нужно подобрать физический процесс, дающий колоссальную энергию кванта. Что касается очень длинных волн, то при разумных размерах излучателя их излучение крайне неэффективно.

Длины световых волн

Свет играет важную роль в фотографии. Привычный всем солнечный свет имеет достаточно сложный спектральный состав.

Спектральный состав видимой части солнечного света характеризуется наличием монохроматических излучений, длина волны которых находится в пределах 400-720 нм, по другим данным 380-780 нм.

Иными словами солнечный свет может быть разложен на монохроматические составляющие. В тоже время монохроматические (или одноцветные) составляющие дневного света не могут быть выделены однозначно, а, ввиду непрерывности спектра, плавно переходят от одного цвета в другой.

Считается, что определённые цвета находятся в определённых пределах длин волн. Это иллюстрирует Таблица 1.

Длины световых волн

Название цвета

Длина волны, нм

Для фотографов представляет определённый интерес распределение длин волн по зонам спектра.

Всего выделяют три зоны спектра: Синюю (Blue), Зелёную (Green) и Красную (Red).

По первым буквам английских слов Red (красный), Green (зелёный), Blue (синий) получила название система представления цвета – RGB.

В RGB-системе работает множество устройств, связанных графической информацией, например, цифровые фотокамеры, дисплеи и т.п.

Длины волн монохроматических излучений, распределённых по зонам спектра, представлены в Таблице 2.

При работе с таблицами важно учесть непрерывный характер спектра. Именно непрерывный характер спектра приводит к расхождению, как ширины спектра видимого излучения, так и положение границ спектральных цветов.

Длины волн монохроматических излучений, распределённых по зонам спектра

Обозначение

Зона видимого спектра

Спектральные цвета

Длина волны, нм

Длина волны, нм

Сине-фиолетовый
Синий
Сине-зелёный

400-430
430-480
480-500

380-440
440-485
485-500

Зелёный
Жёлто-зелёный
Жёлтый

500-540
540-560
560-580

500-540
540-565
565-590

Что касается монохроматических цветов, то разные исследователи выделяют разное их количество! Принято считать от шести до восьми различных цветов спектра.

Шесть цветов спектра

Монохроматические цвета спектра

Длина волны, нм

При выделении семи цветов спектра предлагается из диапазона синего 436-495 нм см.Таблицу 3 выделить две составляющие, одна из которых имеет синий (440-485 нм), другая – голубой (485-500 нм) цвет.

Семь цветов спектра

Монохроматические цвета спектра

Длина волны, нм

Синий (синий при 6 цветах спектра)

Голубой (синий при 6 цветах спектра)

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.