VRSTE ELEKTROMAGNETNIH TALASA

VRSTE ELEKTROMAGNETNIH TALASA

Radio-talasi

Radio-talasi u širem smislu obuhvataju sve elektromagnetne talase do infracrvene svetlosti koja spada u optički deo spektra. Područje radijskog spektra obuhvata talasne dužine od milimetra do kilometra, odnosno frekvencije od 3 Hz do 300 GHz.

Radio-talasi nastaju u antenama kada visokofrekventna struja izaziva naizmeničnu promenu električnog i magnetnog polja u okolini antene što predstavlja radio zračenje. Što je veća antena - veće su talasne dužine, a manja frekvencija, i obrnuto.

Radio-talasi služe za telekomunikacije (prenos zvuka, slike I drugih informacija na velike daljine sa relativno malim gubicima energije).

Mobilni telefoni

Gama zračenje

Mobilni ili celularni telefoni koriste niskoenergetske radio-talase za slanje poruka. Svet je podeljen u mnogo malih sektora, a svaki ima antenu, koja prima signale sa telefona i šalje ih dalje. Pošto postoji veliki broj ovih antena, mnogo ljudi može istovremeno da koristi mobilne telefone.

Gama zračenje ili gama zraci, gama fotoni (γ-zračenje, γ-zraci) je oblik elektromagnetnog zračenje sa najprodornijim fotonima, odnosno najmanjim talasnim dužinama u elektromagnetnom spektru.

Ime γ-zraci (¬ γ-zračenje) su dobili zato što je to bila treća vrsta prodornih zraka otkrivena posle α- i β-zraka.

Rendgensko zračenje

Gama zračenje je otkrio francuski istraživač Pol Vilard 1900., dok je ispitivao uranijum. Znao je da je u pitanju nova vrsta raspada jer je radijacija koju je opisao bila mnogo jača od prethodno otkrivenih. Po svojim svojstvima su slični rendgenskim zracima koji se rađaju u omotaču atoma, ali imaju mnogo veću energiju, prodorniji su i znatno opasniji za žive organizme.

Prvi otkriveni izvor gama čestica bio je vrsta radioaktivnog raspada, Gama raspad. U ovom raspadu, pobuđeno jezgro atoma emituje gama zrak odmah posle formiranja samog jezgra. U astronomiji važan izbor gama zračenja su supernove.

Rendgensko zračenje, poznate i kao X-zrake, rentgenske ili rendgenske zrake, područje su elektromagnetskog zračenja s talasnim dužinama između 10 i 0,01 nm, što približno odgovara području između ultraljubičastog i gama zračenja.

Za zaštitu od gama čestica potrebna je velika masa nekog materijala, za razliku od Alfa čestica koje mogu da se blokiraju listom papira. Gama zrake dobro upijaju materijali velike gustine i atomskog broja. Olovo se pokazalo kao najefikasnija zaštita zbog svoje velike gustine.

Najpoznatija njihova primena je u dijagnostičkoj radiografiji i kristalografiji. Zbog svoje energije ubrajaju se u jonizirajuće zračenje. Koristi se u medicinskoj dijagnostici. Pri prolasku kroz ljudsko telo tkiva veće gustine bolje apsorbuju rendgensko zračenje. Zato se na filmu, na koji rendgenski zraci padaju nakon prolaska kroz telo, dobija slika unutrašnjih organa. Takođe je poznato da rendgensko zračenje vrši jonizaciju molekula naših ćelija I zato razorno deluje na živa tkiva. Prolazi kroz kožu i tkiva, samo ne kroz kosti.

Mikrotalasi

Mikro-talasi su elektromagnetni talasi poput radio-talasa ili svetlosti. Ime su dobili po tome što su im talasne dužine znatno kraće od onih kod radio-talasa.Ti talasi su poznati i pod imenom radarski talasi. Područje mikrotalasnog spektra obuhvata talasne dužine od 1 mm do 30 cm, odnosno frekvencije od 1 GHz do 300 GHz.

Vilhelm Rendgen objavljuje 1895. da je u modificiranoj Crookesovoj cijevi otkrio nevidljive zrake koje izazivaju fluorescenciju, prolaze kroz materiju, te se ne otklanjaju u magnetskom polju. Rendgen je te zrake nazvao X-zrake zbog njihove nepoznate prirode.

Postojanje mikro-talasa predvideo je 1864. James Clerk Maxwell u svojim formulama. Heinrich Rudolf Hertz prvi je dokazao njihovo postojanje sa napravom koja je detektovala i odašiljala mikro-talase na UHF (ultra visoke frekvencije) području. Praktična upotreba počela je u 20. veku,1931. godine.

Mikrotalasna pećnica

Mikrotalasna peć radi na principu dielektričkog zagrevanja. Polarni molekuli, poput vode, nastoje da se orijentišu u pravcu lokalnog električnog polja (jer tako smanjuju potencijalnu energiju) i ako eletrično polje osciluje, molekuli će ga slediti. U tom praćenju molekuli vode preuzimaju energiju od promenljivog električnog polja i predaju je okolini preko unutrašnjeg trenja u tečnosti. Dakle, energiju mikrotalasa mogu da apsorbuju samo polarni molekuli. Drugim rečima, mikrotalasi deluju na molekule vode, ubrzavajući njihovu rotaciju, što rezultuje povišenjem temperature. Nepolarni ili slabo polarni molekuli, recimo ulje, ne mare za promene električnog polja pa otuda ne mogu ni da apsorbuju mikrotalase te ne doprinose aktivno u procesu kuvanja. Zato se namirnice u kojima nema vode ne mogu kuvati u mikrotalasnoj peći.

Infracrveno zračenje

Infracrveno zračenje ili infracrvena svetlost (lat. infra = "ispod"; od eng. infrared) obuhvata elektromagnetno zračenje s talasnim daljinama većim od talasne daljine vidljive crvene svetlosti.

Zemljina površina i oblaci upijaju vidljivo i nevidljivo zračenje sa Sunca i ponovno emituju veliki deo energije u infracrvenom delu spektra, nazad u atmosferu. Neke čestice u atmosferi, uglavnom kapljice vode i vodene pare, ali i ugljenikov dioksid, metan, dušični oksid, sumporov heksafluorid i hlorfluorugljenik (CFC), upijaju taj deo infracrvenog zračenja i ponovno ih zrače u svim smerovima na Zemlji. Na taj način, efekat staklene bašte greje atmosferu i površinu Zemlje, na veće temperature, nego da nema infracrvenog zračenja.

Vidljiva svetlost

Infracrveno zračenje ima široku primenu, posebno u fizikalnoj terapiji u medicini

Vidljiva (dnevna, bela) svetlost predstavlja kompleksnu pojavu materijalnog sveta, koju čovečje oko registruje kao zračenje svetlosnog izvora ili reflektovanu od površina nekog objekta.

Obuhvata infrtacrvenu,vidljivu svetlost i ultraljubičasto zračenje. U ovom opsegu najveće talasne dužine ima infracrvena svetlost, a ultraljubičasta najmanju talasnu dižinu(najveću frekvenciju).

Ultraljubičasto zračenje

Ultraljubičasto zračenje (skraćeno UV prema eng. -{ultraviolet}-) obuhvata elektromagnetno zračenje sa talasnim dužinama manjim od vidljivog zračenja, ali većim od onih koje imaju meki X-zraci. Deli se na blisko (380-200 nm, NUV), daleko ili vakuumsko (200-10 nm, skraćenica FUV ili VUV) i ekstremno (1-31 nm, skraćenica EUV ili XUV) ultraljubičasto zračenje.

U spektru Sunčevog zračenja na ultraljubičasto zračenje otpada samo 10% energije. UVC-zraci ne prodiru do površine Zemlje, pa tako ni do naše kože, jer se apsorbuju u ozonskom sloju atmosfere. UVA i UVB zraci prodiru kroz spoljni sloj kože i izazivaju oštećenja: opekotiine, rak kože, alergiju i sl.

Ozonska rupa

Polarna svetlost

Aurora borealis, ili polarna svetlost daje nebu nijanse zelene, zlatne, crvene I ljubičaste boje. Uzrok je Sunčev vetar- zračenje sa Sunca- koji pogađa Zemljinu atmosferu.

Život na Zemlji zavisi od sloja ozonskog gasa u atmosferi, koji štiti planetu od ultraljubičastog zračenja. Naučnici na Antarkitku, 1982. godine, primetili su da se količina ozona svakog proleća smanjuje za 50%. Uzrok tome su gasovi koje proizvode čovek, najviše CFC (hlorofluorokarbonati), koji se šire u vazduhu i reaguju sa ozonom. Njhova upotreba je zabranjena 1996. godine, ali ozonska rupa još raste.