Бүх цахилгаан соронзон орон нь хурдасгасан хөдөлж буй цэнэгүүдээс үүсдэг. Хөдөлгөөнгүй цэнэг нь зөвхөн электростатик талбайг үүсгэдэг. Энэ тохиолдолд цахилгаан соронзон долгион байхгүй. Хамгийн энгийн тохиолдолд цацрагийн эх үүсвэр нь хэлбэлздэг цэнэгтэй бөөм юм. Цахилгаан цэнэг нь ямар ч давтамжтай хэлбэлзэж чаддаг тул давтамжийн спектр цахилгаан соронзон долгионхязгаарлагдмал биш юм. Цахилгаан соронзон долгион нь дууны долгионоос ийм байдлаар ялгаатай байдаг. Эдгээр долгионыг давтамж (герцээр) эсвэл долгионы уртаар (метрээр) ангилах нь цахилгаан соронзон долгионы масштабаар илэрхийлэгддэг (Зураг 1.10). Хэдийгээр бүх спектр нь бүс нутгуудад хуваагддаг боловч тэдгээрийн хоорондох хил хязгаарыг урьдчилан тодорхойлсон байдаг. Талбайнууд ар араасаа тасралтгүй дагаж, зарим тохиолдолд давхцдаг. Шинж чанаруудын ялгаа нь долгионы урт нь хэд хэдэн дарааллаар ялгаатай байх үед л мэдэгдэхүйц болно.
Янз бүрийн давтамжийн хүрээний цахилгаан соронзон долгионы чанарын шинж чанар, тэдгээрийг өдөөх, бүртгэх аргуудыг авч үзье.
Радио долгион.Хагас миллиметрээс дээш долгионы урттай бүх цахилгаан соронзон цацрагийг радио долгион гэж ангилдаг. Радио долгион нь 3 10 3-аас 3 10 14 хүртэлх давтамжийн мужид тохирно Гц. 1000-аас дээш урт долгионы бүсийг тодорхойлсон м, дундаж - 1000-аас м 100 хүртэл м, богино - 100-аас м 10 хүртэл мба хэт богино - 10-аас бага м.
 |
Радио долгион нь бараг алдагдалгүйгээр тархаж чаддаг хол зайддэлхийн агаар мандалд. Тэдгээрийн тусламжтайгаар радио, телевизийн дохиог дамжуулдаг. Дэлхийн гадаргуу дээгүүр радио долгионы тархалтад агаар мандлын шинж чанар нөлөөлдөг. Агаар мандлын үүрэг нь түүний дээд давхаргад ионосфер байгаагаар тодорхойлогддог. Ионосфер бол агаар мандлын ионжсон дээд хэсэг юм. Ионосферийн нэг онцлог нь чөлөөт цэнэгтэй бөөмс - ион ба электронуудын өндөр концентраци юм. Хэт урт долгионоос эхлээд бүх радио долгионы ионосфер (λ ≈ 10 4) м) ба богино (λ ≈ 10) хүртэл м), тусгагч орчин юм. Дэлхийн ионосферийн тусгалын улмаас метр, километрийн хүрээний радио долгионыг радио нэвтрүүлэг, радио холбоог хол зайд ашиглахад ашигладаг бөгөөд энэ нь дэлхийн дотор дур мэдэн хол зайд дохио дамжуулах боломжийг олгодог. Гэсэн хэдий ч өнөөдөр энэ төрлийн харилцаа холбоо нь хиймэл дагуулын холбооны хөгжлийн ачаар өнгөрсөн зүйл болж байна.
UHF долгион нь нугалж чадахгүй дэлхийн гадаргуу, энэ нь тэдний хүлээн авах талбайг шууд тархалтын бүсэд хязгаарладаг бөгөөд энэ нь антенны өндөр болон дамжуулагчийн хүчнээс хамаарна. Гэхдээ энэ тохиолдолд ч гэсэн ионосфер нь тоолуурын долгионтой холбоотой радио долгионы цацруулагчийн үүргийг хиймэл дагуулын давтагчаар гүйцэтгэдэг.
Радио долгионы хүрээний цахилгаан соронзон долгионыг радио станцуудын антеннаас ялгаруулж, өндөр ба бага хүчдэлийн генератор ашиглан цахилгаан соронзон хэлбэлзлийг өдөөдөг. хэт өндөр давтамж(Зураг 1.11).
Гэсэн хэдий ч онцгой тохиолдолд радио давтамжийн долгионыг атом, молекулын электрон гэх мэт цэнэгийн микроскоп системээр үүсгэж болно. Тиймээс устөрөгчийн атом дахь электрон нь урттай цахилгаан соронзон долгионыг гаргах чадвартай (энэ урт нь давтамжтай тохирч байна). Гцрадио долгионы богино долгионы бүсэд хамаарах ). Холбоогүй төлөвт устөрөгчийн атомууд голчлон од хоорондын хийд байдаг. Түүгээр ч барахгүй тус бүр нь дунджаар 11 сая жилд нэг удаа ялгардаг. Гэсэн хэдий ч сансар огторгуйд маш их хэмжээний атомын устөрөгч тархсан тул сансрын цацраг нь мэдэгдэхүйц ажиглагдаж байна.
Энэ сонирхолтой байна
Радио долгион нь орчинд сул шингэдэг тул радио мужид орчлон ертөнцийг судлах нь одон орон судлаачдад маш их мэдээлэл өгдөг. 40-өөд оноос хойш. XX зуунд радио одон орон судлал эрчимтэй хөгжиж байгаа бөгөөд түүний даалгавар бол судлах явдал юм селестиел биетүүдтэдний радио ялгаруулалтаар. Гариг хоорондын нислэг амжилттай боллоо сансрын станцуудСар, Сугар болон бусад гаригуудад орчин үеийн радио технологийн чадавхийг харуулсан. Ийнхүү ойролцоогоор 60 сая километрийн зайтай Сугар гарагаас бууж буй тээврийн хэрэгслийн дохиог хөөрснөөс хойш 3.5 минутын дараа газрын станцууд хүлээн авдаг.
Сан Франциско (Калифорни) хотоос хойд зүгт 500 км-ийн зайд ер бусын радио дуран ажиллаж эхлэв. Түүний даалгавар бол харь гаригийн соёл иргэншлийг хайх явдал юм.
| Гэрэл зургийг top.rbc.ru сайтаас авсан |
Аллен дурангийн массив (ATA) нь Майкрософт компанийг үүсгэн байгуулагч Пол Аллены нэрээр нэрлэгдсэн бөгөөд түүнийг бүтээхэд 25 сая долларын хувь нэмэр оруулсан. Одоогийн байдлаар ATA нь 6 м диаметртэй 42 антенаас бүрддэг боловч тэдгээрийн тоог 350 хүртэл нэмэгдүүлэхээр төлөвлөж байна.
ATA-г бүтээгчид 2025 он гэхэд орчлон ертөнцийн бусад амьд биетүүдээс дохио хүлээн авна гэж найдаж байна. Мөн дуран нь хэт шинэ од, хар нүх болон оршин тогтнох нь онолын хувьд урьдчилан таамагласан янз бүрийн чамин одон орны объект зэрэг үзэгдлийн талаар нэмэлт мэдээлэл цуглуулахад тусална гэж найдаж байна. , гэхдээ практик дээр ажиглагдаагүй.
Төв нь доор байна хамтарсан удирдлагаБеркли дэх Калифорнийн Их Сургуулийн Радио Одон орон судлалын лаборатори болон харь гаригийн амьдралын хэлбэрийг хайж буй SETI хүрээлэн. ATA-ийн техникийн чадавхи нь SETI-ийн ухаалаг амьдралын дохиог илрүүлэх чадварыг ихээхэн сайжруулдаг.
Хэт улаан туяаны цацраг.Хэт улаан туяаны цацрагийн хүрээ нь 1-ээс долгионы урттай тохирч байна мм 7 10-7 хүртэл м. Хэт улаан туяаны цацраг нь молекул дахь цэнэгийн хурдацтай квант хөдөлгөөнөөс үүсдэг. Энэхүү түргэвчилсэн хөдөлгөөн нь молекул эргэлдэж, атомууд нь чичирч байх үед үүсдэг.
| Цагаан будаа. 1.12 |
Хэт улаан туяаны долгион байгааг 1800 онд Уильям Хершель тогтоожээ. В.Хершель санамсаргүйгээр түүний ашигласан термометрүүд харагдах спектрийн улаан төгсгөлөөс халсан болохыг олж мэдэв. Эрдэмтэд улаан гэрлээс гадна харагдах цацрагийн спектрийг үргэлжлүүлэх цахилгаан соронзон цацраг байдаг гэж дүгнэжээ. Тэрээр энэ цацрагийг хэт улаан туяа гэж нэрлэсэн. Хэт улаан туяа нь нүдэнд тусахгүй байсан ч халсан биетээс ялгардаг тул үүнийг дулаан гэж нэрлэдэг. Халуун төмрийн цацрагийг гэрэлтүүлэхэд хангалттай халуун биш байсан ч та амархан мэдрэх болно. Орон сууцны халаагуур нь хэт улаан туяаны долгионыг ялгаруулж, хүрээлэн буй биеийг мэдэгдэхүйц халах шалтгаан болдог (Зураг 1.12). Хэт улаан туяаны цацраг нь дулаан юм янз бүрийн зэрэгбүх халсан биеийг (нар, галын дөл, халсан элс, задгай зуух) өг.
 Цагаан будаа. 1.13 |
Хүн хэт улаан туяаны цацрагийг арьсаар шууд мэдэрдэг - гал эсвэл халуун объектоос ялгарах дулаан шиг (Зураг 1.13). Зарим амьтад (жишээлбэл, цоохор могойнууд) халуун цуст олзны байршлыг хэт улаан туяаны цацрагаар тодорхойлох боломжийг олгодог мэдрэхүйн эрхтэнтэй байдаг. Хүн бүтээдэг хэт улаан туяаны цацраг 6-ын хооронд байна мкм 10 хүртэл мкм. Хүний арьсыг бүрдүүлдэг молекулууд нь хэт улаан туяаны давтамжаар "цурайж" байдаг. Тиймээс хэт улаан туяа нь голчлон шингэж, биднийг дулаацуулдаг.
Дэлхийн агаар мандал нь хэт улаан туяаны цацрагийн багахан хэсгийг л нэвтрүүлэх боломжийг олгодог. Энэ нь агаарын молекулууд, ялангуяа нүүрстөрөгчийн давхар ислийн молекулуудаар шингэдэг. Нүүрстөрөгчийн давхар исэл нь хүлэмжийн үр нөлөөг мөн хариуцдаг бөгөөд энэ нь халсан гадаргуу нь сансарт буцаж орохгүй дулаан ялгаруулдаг. Сансар огторгуйд нүүрсхүчлийн хий бага байдаг тул дулааны туяа тоосны үүлэн дундуур бага зэргийн алдагдалтай дамждаг.
Үзэгдэхтэй ойрхон спектрийн бүсэд хэт улаан туяаны цацрагийг бүртгэх (l = 0.76-аас эхлэн). мкм 1.2 хүртэл мкм), гэрэл зургийн аргыг ашигладаг. Бусад мужид хагас дамжуулагчийн туузаас бүрдсэн термопар ба хагас дамжуулагч болометрийг ашигладаг. Хэт улаан туяаны цацрагаар гэрэлтүүлэх үед хагас дамжуулагчийн эсэргүүцэл өөрчлөгддөг бөгөөд энэ нь ердийн аргаар бүртгэгддэг.
Дэлхийн гадаргуу дээрх ихэнх объектууд хэт улаан туяаны долгионы уртад энерги ялгаруулдаг тул хэт улаан туяаны мэдрэгч нь орчин үеийн илрүүлэх технологид чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Шөнийн харааны төхөөрөмж нь зөвхөн хүн гэлтгүй өдрийн цагаар халсан, шөнийн цагаар дулаанаа хүрээлэн буй орчинд хэт улаан туяа хэлбэрээр өгч байгаа тоног төхөөрөмж, байгууламжийг илрүүлэх боломжийг бүрдүүлдэг. Хэт улаан туяаны мэдрэгчийг аврах алба, жишээлбэл, газар хөдлөлт болон бусад ослын дараа нуранги дор амьд хүмүүсийг илрүүлэхэд өргөн ашигладаг. байгалийн гамшиг.
 Цагаан будаа. 1.14 |
Үзэгдэх гэрэл.Үзэгдэх гэрэл ба хэт ягаан туяа нь атом, ион дахь электронуудын чичиргээнээс үүсдэг. Үзэгдэх цахилгаан соронзон цацрагийн спектрийн бүс нь маш бага бөгөөд хүний харааны эрхтний шинж чанараар тодорхойлогддог хил хязгаартай байдаг. Үзэгдэх гэрлийн долгионы урт 380 хооронд хэлбэлздэг nm 760 хүртэл nm. Солонгын бүх өнгө нь эдгээр маш нарийн хязгаарт орших өөр өөр долгионы урттай тохирч байна. Нарийн долгионы урттай цацрагийг нүд нь нэг өнгөтэй, бүх долгионы уртыг агуулсан цогц цацрагийг цагаан гэрэл гэж хүлээн авдаг (Зураг 1.14). Үндсэн өнгөт тохирох гэрлийн долгионы уртыг Хүснэгт 7.1-д үзүүлэв. Долгионы урт өөрчлөгдөхөд өнгөнүүд хоорондоо жигд шилжиж, олон завсрын сүүдэр үүсгэдэг. Дундаж хүний нүд 2 долгионы урттай тохирох өнгөний ялгааг илрүүлж эхэлдэг nm.
 |
Атом цацрахын тулд гаднаас энерги авах ёстой. Дулааны гэрлийн хамгийн түгээмэл эх үүсвэрүүд нь: Нар, улайсдаг чийдэн, дөл гэх мэт. Атомуудад гэрэл гаргахад шаардлагатай энергийг дулааны бус эх үүсвэрээс авч болно, жишээлбэл, гэрэлтэх нь хийн ялгаралт дагалддаг.
Үзэгдэх цацрагийн хамгийн чухал шинж чанар бол мэдээж хүний нүдэнд харагдахуйц байх явдал юм. Нарны гадаргуугийн температур, ойролцоогоор 5,000 ° C нь нарны цацрагийн оргил энерги нь спектрийн харагдах хэсэгт яг таардаг бөгөөд бидний эргэн тойрон дахь орчин энэ цацрагт ихээхэн тунгалаг байдаг. Тиймээс хүний нүд хувьслын явцад цахилгаан соронзон долгионы спектрийн яг энэ хэсгийг барьж, таних байдлаар үүссэн нь гайхах зүйл биш юм.
Өдрийн харааны үед нүдний хамгийн их мэдрэмж нь долгионы уртад тохиолддог бөгөөд шар-ногоон гэрэлтэй тохирдог. Үүнтэй холбогдуулан камер, видео камерын линз дээрх тусгай бүрхүүл нь шар-ногоон гэрлийг төхөөрөмжид дамжуулж, нүд нь сул мэдрэгддэг туяаг тусгах ёстой. Тийм ч учраас линзний гялбаа нь улаан, нил ягаан өнгийн холимог мэт санагддаг.
Ихэнх чухал арга замуудОптик муж дахь цахилгаан соронзон долгионыг бүртгэх нь долгионоор дамжих энергийн урсгалыг хэмжихэд суурилдаг. Энэ зорилгоор фотоэлектрик үзэгдлүүд (фото эсүүд, фото үржүүлэгчид), фотохимийн үзэгдэл (фотоэмульс), термоэлектрик үзэгдлүүд (болометр) ашигладаг.
Хэт ягаан туяа. Хэт ягаан туяанд хэдэн мянгаас хэд хэдэн атомын диаметртэй (390-10) долгионы урттай цахилгаан соронзон цацраг орно. nm). Энэ цацрагийг 1802 онд физикч И.Риттер нээсэн. Хэт ягаан туяа нь илүү их энергитэй байдаг харагдах гэрэлТиймээс хэт ягаан туяаны хүрээн дэх нарны цацраг нь хүний биед аюултай болдог. Бидний мэдэж байгаагаар хэт ягаан туяаг нар бидэнд харамгүй илгээдэг. Гэхдээ аль хэдийн дурьдсанчлан нар нь харагдахуйц туяанд хамгийн хүчтэй ялгардаг. Харин ч халуун цэнхэр одод нь хэт ягаан туяаны хүчтэй эх үүсвэр болдог. Яг энэ цацраг нь ялгарч буй мананцарыг халааж, ионжуулдаг тул бид тэдгээрийг хардаг. Гэхдээ хэт ягаан туяа нь хийн орчинд амархан шингэдэг тул цацрагийн замд хий, тоосны саад тотгор байгаа бол Галактикийн алслагдсан бүс нутгаас болон орчлон ертөнцөөс бидэнд бараг хүрдэггүй.
 Цагаан будаа. 1.15 |
Бид хэт ягаан туяатай холбоотой амьдралын гол туршлагыг зуны улиралд, наранд их цаг зарцуулдаг үед олж авдаг. Бидний үс бүдгэрч, арьс маань бордож, түлэгдэж эхэлдэг. Нарны гэрэл хүний сэтгэл санаа, эрүүл мэндэд ямар сайнаар нөлөөлдөгийг хүн бүр сайн мэднэ. Хэт ягаан туяа нь цусны эргэлт, амьсгал, булчингийн үйл ажиллагааг сайжруулж, витамин үүсэх, арьсны зарим өвчнийг эмчлэх, дархлааны механизмыг идэвхжүүлж, эрч хүчийг авчирдаг. Сайхан сэтгэлтэй байгаарай(Зураг 1.15).
Хатуу (богино долгионы) хэт ягаан туяа нь рентген туяаны хүрээтэй зэргэлдээх долгионы урттай тохирч, биологийн эсийг сүйтгэдэг тул ялангуяа анагаах ухаанд мэс заслын багаж хэрэгсэл, эмнэлгийн хэрэгслийг ариутгах, гадаргуу дээрх бүх бичил биетнийг устгахад ашигладаг.
 Цагаан будаа. 1.16 |
Дэлхий дээрх бүх амьдрал хатуу хэт ягаан туяаны хортой нөлөөллөөс дэлхийн агаар мандлын озоны давхаргаар хамгаалагдсан байдаг. Онарны цацрагийн спектрийн хатуу хэт ягаан туяаны ихэнх хэсэг (Зураг 1.16). Энэхүү байгалийн бамбай байгаагүй бол дэлхий дээрх амьдрал Дэлхийн далайн уснаас гарахгүй байх байсан.
Озоны давхарга нь 20-ийн өндөрт стратосферт үүсдэг км 50 хүртэл км. Дэлхийн эргэлтийн үр дүнд озоны давхаргын хамгийн том өндөр нь экваторт, хамгийн бага нь туйлд байдаг. Туйлын бүсээс дээш Дэлхийтэй ойрхон бүсэд сүүлийн 15 жилийн хугацаанд байнга нэмэгдэж буй "нүхнүүд" аль хэдийн үүссэн байна. Озоны давхарга аажмаар сүйрсний үр дүнд дэлхийн гадаргуу дээрх хэт ягаан туяаны эрч хүч нэмэгддэг.
Долгионы урт хүртэл хэт ягаан туяаг үзэгдэх туяатай ижил туршилтын аргаар судалж болно. 180-аас бага долгионы урттай бүсэд nmЭдгээр туяа нь янз бүрийн бодис, жишээлбэл, шилээр шингэдэг тул ихээхэн бэрхшээлтэй тулгардаг. Тиймээс хэт ягаан туяаг судлах суурилуулалтанд энгийн шил биш, харин кварц эсвэл хиймэл талстыг ашигладаг. Гэсэн хэдий ч ийм богино хэт ягаан туяаны хувьд хэвийн даралттай (жишээлбэл, агаар) хий нь тунгалаг биш байдаг. Тиймээс ийм цацрагийг судлахын тулд агаарыг шахаж гаргасан спектрийн суурилуулалтыг (вакуум спектрограф) ашигладаг.
Практикт хэт ягаан туяаг ихэвчлэн фотоэлектрик цацрагийн мэдрэгч ашиглан бүртгэдэг. 160-аас бага долгионы урттай хэт ягаан туяаг бүртгэх nmГейгер-Мюллерийн тоолууртай төстэй тусгай тоолуураар үйлдвэрлэсэн.
Рентген туяа.Хэд хэдэн атомын диаметрээс атомын цөмийн хэдэн зуун диаметр хүртэлх долгионы урт дахь цацрагийг рентген туяа гэж нэрлэдэг. Энэ цацрагийг 1895 онд В.Рентген (Рентген гэж нэрлэсэн X-цацраг). 1901 онд В.Рентген цацраг идэвхт бодисыг нээснийхээ төлөө Нобелийн шагнал хүртсэн анхны физикч бөгөөд түүний нэрээр нэрлэгдсэн юм. Энэ цацраг нь тоормослох үед ямар ч саад тотгор, түүний дотор. металл электрод, эдгээр электронуудын кинетик энергийг цахилгаан соронзон цацрагийн энерги болгон хувиргасны үр дүнд хурдан электронууд. Рентген цацрагийг авахын тулд тусгай цахилгаан вакуум төхөөрөмжийг ашигладаг - рентген хоолой. Эдгээр нь катод ба анод нь бие биенээсээ тодорхой зайд байрладаг, өндөр хүчдэлийн хэлхээнд холбогдсон вакуум шилэн хайрцагнаас бүрдэнэ. Катод ба анодын хооронд хүчтэй цахилгаан орон үүсч, электронуудыг эрчим хүч болгон хурдасгадаг. Металл анодын гадаргууг өндөр хурдтай электронууд вакуум орчинд бөмбөгдөх үед рентген туяа үүсдэг. Анодын материал дахь электронууд удаашрах үед bremsstrahlung, тасралтгүй спектртэй байх. Үүнээс гадна электрон бөмбөгдөлтийн үр дүнд анод хийсэн материалын атомууд өдөөгддөг. Атомын электронууд бага энергитэй төлөвт шилжих нь анодын материалаар тодорхойлогддог өвөрмөц рентген цацрагийн ялгаралт дагалддаг.
Рентген туяа нь хүний булчингаар чөлөөтэй нэвтэрч, картон, мод болон бусад гэрэлд тунгалаг бус биеийг нэвт шингээдэг.
Тэд хэд хэдэн бодисыг гэрэлтүүлэхэд хүргэдэг. В.Рентген рентген туяаг нээгээд зогсохгүй түүний шинж чанарыг судалжээ. Тэрээр бага нягтралтай материал нь өндөр нягтралтай материалаас илүү ил тод байдаг гэдгийг олж мэдсэн. Рентген туяа нь биеийн зөөлөн эдэд нэвтэрдэг тул эмнэлгийн оношлогоонд зайлшгүй шаардлагатай байдаг. Рентген туяаны эх үүсвэр ба дэлгэцийн хооронд гараа тавьснаар та гарны бүдэгхэн сүүдрийг харж болно, үүн дээр ясны бараан сүүдэр эрс тодрох болно (Зураг 1.17).
Хүчтэй анивчдагНаран дээр мөн рентген цацрагийн эх үүсвэр болдог (Зураг 1.19). Дэлхийн агаар мандал нь рентген туяанаас хамгаалах маш сайн хамгаалалт юм.
Одон орон судлалд хар нүхний тухай ярихдаа рентген туяаг ихэвчлэн санадаг. нейтрон ододба пульсар. Оддын соронзон туйлуудын ойролцоо бодис баригдах үед маш их энерги ялгардаг бөгөөд энэ нь рентген туяаны мужид ялгардаг.
Рентген цацрагийг бүртгэхийн тулд хэт ягаан туяаг судлахтай ижил физик үзэгдлүүдийг ашигладаг. Голчлон фотохимийн, фотоэлектрик, гэрэлтэх аргыг ашигладаг.
Гамма цацраг– 0.1-ээс бага долгионы урттай хамгийн богино долгионы цахилгаан соронзон цацраг nm. Энэ нь цөмийн үйл явц, үзэгдэлтэй холбоотой юм цацраг идэвхт задрал, Дэлхий дээр болон сансар огторгуйд тодорхой бодисуудтай хамт тохиолддог.
Гамма туяа нь амьд организмд хортой. Дэлхийн агаар мандал нь сансрын гамма цацрагийг дамжуулдаггүй. Энэ нь дэлхий дээрх бүх амьдрал оршин тогтнохыг баталгаажуулдаг. Гамма цацрагийг гамма цацрагийн детектор болон сцинтилляцийн тоолуураар бүртгэдэг.
Тиймээс өөр өөр хүрээний цахилгаан соронзон долгионууд өөр өөр нэр авч, огт өөр физик үзэгдлүүдэд өөрсдийгөө илтгэдэг. Эдгээр долгионууд нь янз бүрийн чичиргээний тусламжтайгаар ялгардаг бөгөөд бүртгэгддэг янз бүрийн арга, гэхдээ тэдгээр нь ижил цахилгаан соронзон шинж чанартай, вакуум орчинд ижил хурдтайгаар тархаж, интерференц ба дифракцийн үзэгдлийг харуулдаг. Цахилгаан соронзон цацрагийн хоёр үндсэн эх үүсвэр байдаг. Микроскопийн эх үүсвэрт цэнэгтэй тоосонцор нь атом эсвэл молекул доторх эрчим хүчний нэг түвшнээс нөгөөд шилждэг. Энэ төрлийн ялгаруулагч нь гамма, рентген, хэт ягаан туяа, үзэгдэх ба хэт улаан туяа, зарим тохиолдолд бүр илүү урт долгионы урттай цацрагийн эх үүсвэрийг макроскоп гэж нэрлэж болно. Тэдгээрийн дотор дамжуулагчийн чөлөөт электронууд нь синхрон үечилсэн хэлбэлзлийг гүйцэтгэдэг. Цахилгааны системолон янзын тохиргоо, хэмжээтэй байж болно. Долгионы урт өөрчлөгдөхөд чанарын ялгаа үүсдэг гэдгийг онцлон тэмдэглэх нь зүйтэй: богино долгионы урттай туяа нь долгионы шинж чанартай хамт корпускуляр (квант) шинж чанарыг илүү тодорхой харуулдаг.
©2015-2019 сайт
Бүх эрх нь тэдний зохиогчид хамаарна. Энэ сайт нь зохиогчийн эрхийг шаарддаггүй, гэхдээ үнэгүй ашиглах боломжийг олгодог.
Хуудас үүсгэсэн огноо: 2016-02-16
Слайд 2
Цахилгаан соронзон цацрагийн хуваарь.
Цахилгаан соронзон долгионы цар хүрээ нь урт радио долгионоос гамма туяа хүртэл үргэлжилдэг. Янз бүрийн урттай цахилгаан соронзон долгионыг янз бүрийн шинж чанараар (үйлдвэрлэх арга, бүртгэх арга, бодистой харьцах шинж чанар) дагуу мужид хуваадаг.
Слайд 3
Слайд 4
Цахилгаан соронзон цацраг
1. Гамма цацраг 2. Хэт улаан туяа 3. Рентген туяа 4. Радио цацраг ба богино долгион 5. Харагдах хүрээ 6. Хэт ягаан туяа
Слайд 5
Гамма цацраг
Өргөдөл
Слайд 6
Гамма цацраг Гамма туяаг нээсэн салбар дахь анхны газруудын нэг бол англи хүн Эрнест Рутерфорд юм. Рутерфордын зорилго нь зөвхөн шинэ ялгардаг бодисыг илрүүлэх явдал биш байв. Тэр тэдний туяа юу болохыг олж мэдэхийг хүссэн. Тэрээр эдгээр туяанд цэнэглэгдсэн бөөмстэй таарч болно гэж зөв таамагласан. Мөн тэдгээр нь соронзон орон дотор хазайсан байдаг. 1898 онд Рутерфорд ураны цацрагийг судалж эхэлсэн бөгөөд түүний үр дүнг 1899 онд "Ураны цацраг ба түүгээр үүсгэгдсэн цахилгаан дамжуулалт" гэсэн өгүүлэлд нийтлэв. Рутерфорд хүчтэй соронзны туйлуудын хооронд радиумын хүчтэй цацрагийг дамжуулсан. Мөн түүний таамаглал үндэслэлтэй байв.
Слайд 7
Гэрэл зургийн хавтан дээрх нөлөөгөөр цацрагийг тэмдэглэв. Соронзон орон байхгүй байхад хавтан дээр унасан радийн цацрагаас нэг толбо гарч ирэв. Гэхдээ цацраг нь соронзон орны дундуур дамжсан. Одоо бол салчихсан юм шиг байна. Нэг цацраг зүүн тийш, нөгөө нь баруун тийш хазайсан. Соронзон орон дахь цацрагийн хазайлт нь цацрагт цэнэгтэй хэсгүүдийг багтаасан болохыг тодорхой харуулсан; Энэ хазайлтаас бөөмсийн тэмдгийг шүүж болно. Эхний хоёр үсгээр Грек цагаан толгойболон Рутерфорд цацраг идэвхт бодисын цацрагийн хоёр бүрэлдэхүүн хэсгийг нэрлэсэн. Альфа туяа () - цацрагийн хазайсан шиг хазайсан хэсэг эерэг хэсгүүд. Сөрөг бөөмсийг бета () үсгээр тэмдэглэв. 1900 онд Виллар ураны цацрагийн өөр нэг бүрэлдэхүүн хэсгийг нээсэн бөгөөд энэ нь соронзон орон дээр хазайдаггүй бөгөөд үүнийг гамма туяа () гэж нэрлэдэг байв. Эдгээр нь гамма квант гэгддэг цахилгаан соронзон цацрагийн "бөөмс" байсан нь тогтоогджээ. Гамма цацраг, богино долгионы цахилгаан соронзон цацраг. Цахилгаан соронзон долгионы масштабын хувьд энэ нь хатуу рентген цацрагтай хиллэдэг бөгөөд долгионы урттай тохирч >3*1020 Гц давтамжийн бүх хүрээг эзэлдэг.
Слайд 8
Гамма цацраг нь задралын үед үүсдэг цацраг идэвхт цөм, элементар бөөмс, бөөмс-эсрэг бөөмсийг устгах явцад, түүнчлэн хурдан цэнэглэгдсэн бөөмсийг бодисоор дамжин өнгөрөх үед цацраг идэвхт цөмүүдийн задралыг дагалддаг гамма цацраг нь цөмийг илүү өдөөгдсөнөөс шилжүүлэх үед ялгардаг. эрчим хүчний төлөвбага сэрэл, эсвэл гол нь. Цөмөөс гамма квант ялгарах нь бусад төрлийн цацраг идэвхт хувиралаас ялгаатай нь атомын тоо эсвэл массын тоо өөрчлөгдөхөд хүргэдэггүй. Гамма цацрагийн шугамын өргөн нь ихэвчлэн маш бага (~10-2 эВ) байдаг. Түвшин хоорондын зай нь шугамын өргөнөөс олон дахин их байдаг тул гамма цацрагийн спектр нь доторлогоотой, өөрөөр хэлбэл. хэд хэдэн салангид шугамаас бүрдэнэ. Гамма цацрагийн спектрийг судлах нь цөмийн өдөөгдсөн төлөвийн энергийг тогтоох боломжийг олгодог.
Слайд 9
Гамма цацрагийн эх үүсвэр нь атомын цөмийн энергийн төлөв байдлын өөрчлөлт, түүнчлэн зарим элементийн бөөмсийн задралын үед өндөр энергитэй гамма туяа ялгардаг. Ийнхүү амарч буй p° мезон задрах нь ~70 МэВ энергитэй гамма цацраг үүсгэдэг. энгийн бөөмсийн задралаас үүсэх гамма цацраг мөн үүсдэг шугамын спектр. Гэсэн хэдий ч задралд орж буй энгийн бөөмс ихэвчлэн гэрлийн хурдтай харьцуулах хурдаар хөдөлдөг. Үүний үр дүнд Доплерийн шугам өргөжиж, гамма цацрагийн спектр нь эрчим хүчний өргөн хүрээнд бүдгэрч байна. Хурдан цэнэгтэй бөөмсийг матераар дамжин өнгөрөхөд үүсдэг гамма цацраг нь Кулоны талбарт тэдний удаашралаас үүсдэг. атомын цөмбодисууд. Bremsstrahlung гамма цацраг нь рентген туяа шиг тасралтгүй спектрээр тодорхойлогддог бөгөөд түүний дээд хязгаар нь цэнэгтэй бөөмийн энергитэй, жишээлбэл электронтой давхцдаг. Од хоорондын орон зайд гэрэл гэх мэт зөөлөн урт долгионы цахилгаан соронзон цацрагийн квантуудын соронзон орны хурдасгасан электронуудтай мөргөлдөхөөс гамма цацраг үүсч болно. сансрын объектууд. Энэ тохиолдолд хурдан электрон эрчим хүчээ цахилгаан соронзон цацраг руу шилжүүлж, харагдах гэрэл илүү хатуу гамма цацраг болж хувирдаг. Хурдасгуурт үүссэн өндөр энергитэй электронууд лазерын үүсгэсэн гэрлийн хүчтэй цацрагт харагдах гэрлийн фотонуудтай мөргөлдөх үед ижил төстэй үзэгдэл хуурай газрын нөхцөлд тохиолдож болно. Электрон энергийг гэрлийн фотонд шилжүүлж, гамма квант болж хувирдаг. Практикт гэрлийн бие даасан фотонуудыг өндөр энергитэй гамма-туяа квант болгон хувиргах боломжтой.
Слайд 10
Гамма цацраг нь өндөр нэвтрэх чадвартай, өөрөөр хэлбэл мэдэгдэхүйц сулрахгүйгээр том зузаантай бодисыг нэвтлэх чадвартай. Энэ нь метр зузаантай бетонон давхарга, хэдэн см зузаантай хар тугалганы давхаргаар дамжин өнгөрдөг.
Слайд 11
Гамма цацрагийн бодистой харилцан үйлчлэх явцад тохиолддог үндсэн процессууд: фотоэлектрик шингээлт (фотоэлектрик эффект), Комптон сарнилт (Комптон эффект) ба электрон-позитрон хос үүсэх. Фотоэлектрик эффектийн үед гамма квантыг атомын аль нэг электрон шингээж, гамма квант энергийг атом дахь электроныг холбосон энергийг хасч, гамма квантаас гарч буй электроны кинетик энерги болгон хувиргадаг. атом. Фотоэлектрик эффектийн магадлал нь тухайн элементийн атомын дугаарын 5-р зэрэгтэй шууд пропорциональ, гамма цацрагийн энергийн 3-р зэрэгтэй урвуу пропорциональ байна. Комптон эффектийн үед гамма квант нь атомд сул холбогдсон электронуудын аль нэгэнд тархдаг бөгөөд Комптон эффектээс ялгаатай нь гамма квант алга болдоггүй, харин зөвхөн энерги (долгионы урт) болон тархалтын чиглэлийг өөрчилдөг. Комптон эффектийн үр дүнд гамма цацрагийн нарийхан туяа илүү өргөн болж, цацраг нь өөрөө зөөлөн болдог (урт долгионы урт). Комптон сарнилын эрчим нь бодисын 1 см3 дахь электронуудын тоотой пропорциональ байдаг тул энэ процессын магадлал нь тухайн бодисын атомын тоотой пропорциональ байна. Комптон эффект нь атомын дугаар багатай бодис, гамма цацрагийн энерги нь атом дахь электронуудын холболтын энергиээс давсан тохиолдолд мэдэгдэхүйц болдог. Хэрэв гамма квант энерги 1.02 МэВ-ээс их байвал цөмийн цахилгаан талбарт электрон-позитрон хос үүсэх боломжтой болно. . Хос үүсэх магадлал нь атомын тооны квадраттай пропорциональ бөгөөд hv-ээр нэмэгддэг. Тиймээс hv ~ 10 үед аливаа бодис дахь гол үйл явц нь хос үүсэх явдал юм. Электрон-позитрон хосыг устгах урвуу үйл явц нь гамма цацрагийн эх үүсвэр болдог. Сансраас дэлхийд ирж буй бараг бүх -цацраг нь дэлхийн агаар мандалд шингэдэг. Энэ нь дэлхий дээр органик амьдрал оршин тогтнох боломжтой болгодог. -Дэлбэрэлтийн үед цацраг туяа үүсдэг цөмийн зэвсэгцөмийн цацраг идэвхт задралын улмаас.
Слайд 12
Гамма цацрагийг технологид, жишээлбэл, металл эд ангиудын согогийг илрүүлэхэд ашигладаг - гамма алдаа илрүүлэх. Цацрагийн химийн хувьд гамма цацрагийг эхлүүлэхэд ашигладаг химийн хувиргалт, жишээ нь полимержих процесс. Гамма цацрагийг хүнсний үйлдвэрт хүнсийг ариутгахад ашигладаг. Гамма цацрагийн гол эх үүсвэр нь байгалийн ба хиймэл юм цацраг идэвхт изотопууд, түүнчлэн электрон хурдасгуур. Бие махбодид үзүүлэх гамма цацрагийн нөлөө нь бусад төрлийн ионжуулагч цацрагийн нөлөөтэй төстэй. Гамма цацраг нь бие махбодид цацрагийн гэмтэл, түүний дотор үхэлд хүргэдэг. Гамма цацрагийн нөлөөллийн шинж чанар нь γ-квантуудын энерги ба цацрагийн орон зайн шинж чанараас хамаардаг, жишээлбэл, гадаад эсвэл дотоод. Гамма цацрагийг анагаах ухаанд хавдрыг эмчлэх, байр, тоног төхөөрөмж, эмийг ариутгахад ашигладаг. Гамма цацрагийг эдийн засгийн хувьд ашигтай хэлбэрийг сонгох замаар мутаци олж авахад ашигладаг. Бичил биетний өндөр бүтээмжтэй сортууд (жишээлбэл, антибиотик авахын тулд), ургамлыг ингэж үржүүлдэг.
Слайд 13
Хэт улаан туяаны хүрээ
Гарал үүсэл ба хуурай газрын хэрэглээ
Слайд 14
Уильям Хершель нарны призмээс гаралтай спектрийн улаан ирмэгийн цаана термометрийг халаахад үл үзэгдэх цацраг байгааг анх анзаарчээ. Энэ цацрагийг хожим дулааны эсвэл хэт улаан туяа гэж нэрлэдэг.
Ойролцоох хэт улаан туяаны цацраг нь харагдах гэрэлтэй маш төстэй бөгөөд ижил багажаар илрүүлдэг. Дунд болон холын IR нь өөрчлөлтийг илрүүлэхийн тулд болометрийг ашигладаг. Дэлхий бүхэлдээ болон түүн дээрх бүх объектууд, тэр ч байтугай мөс хүртэл IR-ийн дунд хэсэгт гэрэлтдэг. Үүнээс болж дэлхий нарны халуунд хэт халдаггүй. Гэхдээ бүх хэт улаан туяа нь агаар мандлаар дамждаггүй. Цөөн хэдэн тунгалаг цонх байдаг, цацрагийн үлдсэн хэсэг нь шингэдэг нүүрстөрөгчийн давхар исэл, усны уур, метан, озон болон бусад хүлэмжийн хий нь дэлхийг хурдан хөргөхөөс сэргийлдэг. Агаар мандлын шингээлт ба объектуудын дулааны цацрагийн улмаас дунд болон холын IR телескопуудыг сансарт авч, хөргөнө. шингэн азотэсвэл бүр гелий.
Слайд 15
Хэт улаан туяанд Хаббл телескоп нь одноос илүү галактикуудыг харж чаддаг.
Хаббл гүний талбайн нэг хэсэг. 1995 онд сансрын дурангаар тэнгэрийн нэг хэсгээс ирж буй гэрлийг 10 хоногийн турш цуглуулсан. Энэ нь 13 тэрбум гэрлийн жилийн зайтай (нэг тэрбум жил хүрэхгүй) маш бүдэг галактикуудыг харах боломжтой болсон. том тэсрэлт). Ийм алслагдсан биетүүдээс харагдах гэрэл нь мэдэгдэхүйц улаан шилжилтэнд орж, хэт улаан туяа болж хувирдаг. Ажиглалтуудыг галактикийн хавтгайгаас алслагдсан бүс нутагт хийсэн бөгөөд тэнд харьцангуй цөөн тооны од харагдаж байна. Тиймээс бүртгэгдсэн объектуудын ихэнх нь хувьслын янз бүрийн үе шатанд байгаа галактикууд юм.
Слайд 16
Хэт улаан туяаны галактикийн Sombrero
M104 гэж нэрлэгддэг аварга том спираль галактик нь Охины ордны галактикуудын бөөгнөрөлд оршдог бөгөөд бидэнд бараг ирмэг дээр харагддаг. Энэ нь асар том төв товойсон (галактикийн төвд бөмбөрцөг хэлбэртэй зузааралт) бөгөөд 800 орчим тэрбум од агуулдаг - Сүүн замаас 2-3 дахин их. Галактикийн төвд нэг тэрбум орчим нарны масстай асар том хар нүх байдаг. Энэ нь галактикийн төвийн ойролцоох оддын хөдөлгөөний хурдаар тодорхойлогддог. Хэт улаан туяанд одод идэвхтэй төрж буй галактикт хий, тоосны цагираг тод харагдаж байна.
Слайд 17
IR муж дахь Галактикийн төвийн ойролцоох мананцар ба тоос үүл
Слайд 18
Хүлээн авагч "Spitzer" хэт улаан туяаны сансрын дуран
85 см-ийн голчтой гол толин тусгал нь бериллээр хийгдсэн бөгөөд толины хэт улаан туяаны цацрагийг багасгахын тулд 5.5 К хүртэл хөргөдөг. Телескопыг 2003 оны 8-р сард НАСА-гийн Дөрвөн агуу ажиглалтын хөтөлбөрийн дагуу хөөргөсөн бөгөөд үүнд: Комптон Гамма-цацрагийн ажиглалтын төв (1991–2000, 20 кеВ-30 ГэВ), 100 МэВ Гамма-туяа Скай, Чандра рентген ажиглалтын газар "(1999, 100 эВ-10 кеВ), Хаббл сансрын дуран (1990, 100–2100 нм), Спитцерийн хэт улаан туяаны дуран (2003, 3–180 мкм). Спитцерийн дуран авай нь 5 жил орчим ажиллах боломжтой. Анхны хиймэл дагуул хөөргөхөөс нэлээд өмнө 1946 онд "Харь гарагийн ажиглалтын төвийн одон орон судлалын давуу тал" нийтлэлийг нийтэлж, 30 жилийн дараа НАСА-г ятгаж байсан астрофизикч Лайман Спитцерийн (1914-97) хүндэтгэлийн дуран дуран нэрээ авчээ. Америкийн конгресс сансрын телескоп бүтээх ажлыг эхлүүлнэ."
Слайд 19
Газар дээрх хэрэглээ: Шөнийн харааны төхөөрөмж
Энэхүү төхөөрөмж нь электрон оптик хөрвүүлэгч (EOC) дээр суурилдаг бөгөөд энэ нь сул харагдахуйц эсвэл хэт улаан туяаны гэрлийг мэдэгдэхүйц (100-аас 50 мянга дахин) нэмэгдүүлэх боломжийг олгодог. Линз нь фотокатод дээр дүрс үүсгэдэг бөгөөд үүнээс фото үржүүлэгчийн нэгэн адил электронууд гадагшилдаг. Дараа нь тэдгээрийг өндөр хүчдэлийн (10-20 кВ) хурдасгаж, электрон оптикоор (тусгайлан сонгосон тохиргооны цахилгаан соронзон орон) төвлөрүүлж, телевизортой төстэй флюресцент дэлгэц дээр унадаг. Үүн дээр дүрсийг нүдний шилээр хардаг. Фотоэлектроныг хурдасгах нь гэрэл багатай нөхцөлд зураг авахын тулд гэрлийн квант бүрийг ашиглах боломжийг олгодог боловч бүрэн харанхуйд арын гэрэлтүүлэг шаардлагатай байдаг. Ажиглагч байгаа эсэхийг илрүүлэхгүйн тулд энэ зорилгоор ойрын IR-ийн гэрэлтүүлгийг (760-3000 нм) ашигладаг.
Слайд 20
Мөн объектын өөрийн дулааны цацрагийг IR-ийн дунд мужид (8-14 микрон) илрүүлдэг төхөөрөмжүүд байдаг. Ийм төхөөрөмжийг дулааны дүрслэл гэж нэрлэдэг бөгөөд тэдгээр нь хүрээлэн буй орчны дэвсгэртэй дулааны ялгаатай байдлаас шалтгаалан хүн, амьтан эсвэл халсан хөдөлгүүрийг анзаарах боломжийг олгодог.
Слайд 21
Радиатор
Цахилгаан халаагуурт зарцуулсан бүх энерги эцэстээ дулаан болж хувирдаг. Дулааны ихээхэн хэсэг нь агаараар дамждаг бөгөөд энэ нь халуун гадаргуутай хүрч, өргөжиж, дээшлэх бөгөөд ингэснээр голчлон таазыг халаана. Үүнээс зайлсхийхийн тулд халаагч нь дулаан агаарыг, жишээлбэл, хүний хөл рүү чиглүүлж, өрөөний агаарыг холиход тусалдаг сэнсээр тоноглогдсон байдаг. Гэхдээ дулааныг хүрээлэн буй объект руу шилжүүлэх өөр нэг арга бий: халаагчаас хэт улаан туяаны цацраг. Гадаргуу нь халуун, талбай нь том байх тусам илүү хүчтэй байдаг. Талбайг нэмэгдүүлэхийн тулд радиаторуудыг хавтгай болгодог. Гэсэн хэдий ч гадаргуугийн температур өндөр байж болохгүй. Бусад халаагуурын загварууд нь хэдэн зуун градус хүртэл халсан спираль (улаан дулаан) ба хэт улаан туяаны цацрагийн чиглүүлсэн урсгалыг үүсгэдэг хотгор металл тусгалыг ашигладаг.
Слайд 22
Рентген туяа
1. Эх сурвалж, Хэрэглээ
Слайд 23
2. Тодруулга шинэ төрөлсудалгаагаар Вильгельм Рентген тэдгээрийг рентген туяа гэж нэрлэжээ. Энэ нэрээр Оросоос бусад дэлхий даяар алдартай. Сансар дахь рентген туяаны хамгийн онцлог эх үүсвэр нь нейтрон од ба хар нүхний эргэн тойронд хуримтлагдсан дискний халуун дотоод бүсүүд юм. Түүнчлэн нарны титэм нь рентген туяаны мужид 1-2 сая градус хүртэл халдаг боловч нарны гадаргуу дээр ердөө 6 мянган градус байдаг. Гэхдээ рентген туяаг хэт өндөр температургүйгээр авах боломжтой. Эмнэлгийн рентген аппаратын ялгаруулах хоолойд электронууд хэд хэдэн киловольтын хүчдэлээр хурдасч, металл дэлгэц рүү унаж, тоормослох үед рентген туяа ялгаруулдаг. Биеийн эдүүд рентген туяаг янз бүрийн аргаар шингээдэг бөгөөд энэ нь дотоод эрхтнүүдийн бүтцийг судлах боломжийг олгодог. Рентген туяа нь агаар мандалд нэвтэрдэггүй; сансрын рентген туяа нь зөвхөн тойрог замаас ажиглагддаг. Хатуу рентген туяаг сцинтилляци мэдрэгчээр бүртгэдэг. Рентген туяаны квантуудыг шингээж авах үед тэдгээрт богино хугацаанд гэрэлтэх гэрэл гарч ирдэг бөгөөд үүнийг фото үржүүлэгчид авдаг. Зөөлөн рентген туяа нь ташуу тусгалтай металл толь дээр төвлөрдөг бөгөөд тэдгээрээс туяа нь усны гадаргуугаас хайрга чулуу шиг нэг градусаас бага өнцгөөр тусдаг.
Слайд 24
Манай Галактикийн төвийн бүсийн рентген туяаны эх сурвалжууд
Чандра рентген дурангаар авсан Галактикийн төвийн ойр орчмын зургийн хэсэг. Хэд хэдэн тод эх үүсвэрүүд харагдаж байгаа бөгөөд тэдгээр нь авсаархан объектууд болох нейтрон од ба хар нүхний эргэн тойронд хуримтлагдсан дискнүүд мэт харагдаж байна.
Слайд 25
Хавчны мананцар дахь пульсарын хөрш
Хавчны мананцар - үлдэгдэл супернова, дэгдэлт нь 1054 онд ажиглагдсан. Мананцар өөрөө сансар огторгуйд тархсан одны бүрхүүл бөгөөд түүний цөм нь нурж 20 км орчим диаметртэй хэт нягт эргэдэг нейтрон одыг үүсгэсэн байна. Энэхүү нейтрон одны эргэлтийг радио муж дахь түүний цацрагийн тогтмол хэлбэлзэлээр хянадаг. Гэхдээ пульсар нь харагдахуйц болон рентген туяаны мужид бас ялгардаг. Рентген туяанд Чандра дуран нь пульсарын эргэн тойрон дахь аккрецийн диск болон түүний хавтгайд перпендикуляр жижиг тийрэлтэт онгоцуудыг (хэт масстай хар нүхний эргэн тойронд хуримтлагдах дискийг харна уу) дүрслэх боломжтой байв.
Слайд 26
Рентген туяанд нарны илчлэг
Нарны харагдах гадаргуу нь ойролцоогоор 6 мянган градус хүртэл халдаг бөгөөд энэ нь цацрагийн харагдах хүрээтэй тохирч байна. Гэсэн хэдий ч Нарыг тойрсон титэм нь сая гаруй градусын температурт халдаг тул спектрийн рентген туяаны мужид гэрэлтдэг. Энэ зургийг нарны хамгийн их идэвхжлийн үед авсан бөгөөд энэ нь 11 жилийн хугацаанд өөрчлөгддөг. Нарны гадаргуу өөрөө бараг рентген туяа ялгаруулдаггүй тул хар өнгөтэй байдаг. Нарны хамгийн бага үед нарнаас гарах рентген туяа мэдэгдэхүйц буурдаг. Зургийг 1991-2001 онд ажиллаж байсан Японы Yohkoh ("Нарны туяа") хиймэл дагуул буюу Solar-A гэж нэрлэдэг.
Слайд 27
Хүлээн авагч Чандра рентген дуран
НАСА-гийн дөрвөн “Агуу ажиглалтын төв”-ийн нэг нь Энэтхэг-Америкийн астрофизикч, оддын бүтэц, хувьслын онолын чиглэлээр мэргэшсэн Нобелийн шагналт (1983) Субраманиан Чандрасехарын (1910–95) нэрээр нэрлэгдсэн. Ажиглалтын төвийн гол хэрэгсэл бол гипербол болж хувирдаг дөрвөн үүрлэсэн ташуу тусгалын параболик толь (диаграмыг үз) агуулсан 1.2 м диаметр бүхий ташуу цацрагийн рентген телескоп юм. Ажиглалтын төв нь 1999 онд тойрог замд гарсан бөгөөд зөөлөн рентген туяанд (100 эВ-10 кеВ) ажилладаг. Чандрагийн олон нээлтүүд нь Хавчны мананцар дахь пульсарын эргэн тойронд хуримтлагдсан дискний анхны зургийг багтаасан болно.
Слайд 28
Газар дээрх хэрэглээ
Зөөлөн рентген цацрагийн эх үүсвэр болдог электрон хоолой. Битүүмжилсэн вакуум колбоны доторх хоёр электродын хооронд 10-100 кВ хүчдэл хэрэглэнэ. Энэ хүчдэлийн нөлөөн дор электронууд 10-100 кВ-ын энерги хүртэл хурдасдаг. Замын төгсгөлд тэд өнгөлсөн металл гадаргуутай мөргөлдөж, огцом тоормослож, эрчим хүчний ихээхэн хэсгийг рентген болон хэт ягаан туяаны цацраг хэлбэрээр ялгаруулдаг.
Слайд 29
Рентген туяа
Хүний биеийн эд эсийн рентген туяанд тэгш бус нэвчих чадвараас болж зураг авсан. Энгийн камерт линз нь тухайн объектын ойсон гэрлийг хугалж, хальсан дээр төвлөрүүлж, дүрс үүсдэг. Гэсэн хэдий ч рентген туяа нь анхаарлаа төвлөрүүлэхэд маш хэцүү байдаг. Тиймээс рентген аппаратын ажиллагаа нь сөрөгийг гэрэл зургийн цаасан дээр байрлуулсан тохиолдолд гэрэл зургийн контакт хэвлэхтэй илүү төстэй байдаг. богино хугацаагэрэлтүүлсэн. Зөвхөн энэ тохиолдолд сөрөг үүрэг гүйцэтгэдэг Хүний бие, гэрэл зургийн цаасны үүрэг нь рентген туяанд мэдрэмтгий байдаг тусгай гэрэл зургийн хальс бөгөөд гэрлийн эх үүсвэрийн оронд рентген хоолой авдаг.
Слайд 30
Радио долгион ба богино долгион
Өргөдөл
Слайд 31
Радио цацрагийн хүрээ нь гамма цацрагийн эсрэг бөгөөд нэг талдаа хязгааргүй байдаг - урт долгион ба бага давтамжаас. Инженерүүд үүнийг олон хэсэгт хуваадаг. Хамгийн богино радио долгионыг утасгүй өгөгдөл дамжуулахад ашигладаг (Интернет, үүрэн болон хиймэл дагуулын утас); метр, дециметр, хэт богино долгион (VHF) нь орон нутгийн телевиз, радио станцуудыг эзэлдэг; богино долгион (HF) нь дэлхийн радио холбоонд ашиглагддаг - тэдгээр нь ионосферээс тусгагдсан бөгөөд дэлхийг тойрон эргэлдэж чаддаг; дунд болон урт долгионыг бүс нутгийн радио нэвтрүүлэгт ашигладаг. Хэт урт долгион (ELW) - 1 км-ээс хэдэн мянган км хүртэл - давстай усанд нэвтэрч, шумбагч онгоцтой холбоо тогтоох, түүнчлэн ашигт малтмал хайхад ашигладаг. Радио долгионы энерги маш бага боловч металл антенн дахь электронуудын сул чичиргээг өдөөдөг. Дараа нь эдгээр чичиргээг нэмэгдүүлж, бүртгэнэ. Агаар мандал нь 1 мм-ээс 30 м-ийн урттай радио долгионыг дамжуулдаг бөгөөд тэдгээр нь галактикийн цөм, нейтрон од болон бусад гаригийн системийг ажиглах боломжийг олгодог боловч радио одон орон судлалын хамгийн гайхалтай ололт бол дээд амжилтыг эвдсэн нарийвчилсан зураг юм. сансрын эх сурвалжууд, нарийвчлал нь нумын секундын арван мянгаас давсан.
Слайд 32
Богино долгионы зуух
Богино долгион нь хэт улаан туяатай зэргэлдээх радио цацрагийн дэд зурвас юм. Радио мужид хамгийн өндөр давтамжтай байдаг тул үүнийг хэт өндөр давтамжийн (богино долгионы) цацраг гэж нэрлэдэг. Бичил долгионы хүрээ нь одон орон судлаачдын сонирхлыг татдаг, учир нь энэ нь Их тэсрэлтийн үеэс үлдсэн цацрагийг илрүүлдэг (өөр нэр нь богино долгион юм. сансрын дэвсгэр). Энэ нь 13.7 тэрбум жилийн өмнө орчлон ертөнцийн халуун бодис өөрийн дулааны цацрагт ил тод болсон үед ялгарсан. Орчлон ертөнц тэлэхийн хэрээр CMB хөрж, өнөөдөр түүний температур 2.7 К. CMB цацраг нь дэлхий рүү бүх талаас ирж байна. Өнөөдөр астрофизикчид богино долгионы мужид тэнгэрийн гэрэлтэх нэг төрлийн бус байдлыг сонирхож байна. Эдгээр нь сансар судлалын онолын зөв эсэхийг шалгахын тулд орчлон ертөнцийн эхэн үед галактикийн бөөгнөрөл хэрхэн үүссэнийг тодорхойлоход хэрэглэгддэг. Гэвч дэлхий дээр богино долгионыг өглөөний цайгаа халаах, гар утсаар ярих зэрэг энгийн ажил хийхэд ашигладаг. Агаар мандал нь бичил долгионы зууханд тунгалаг байдаг. Тэдгээрийг хиймэл дагуултай холбоо тогтооход ашиглаж болно. Богино долгионы туяа ашиглан зайнаас эрчим хүч дамжуулах төслүүд бас бий.
Слайд 33
Радио муж дахь хавч мананцар
АНУ-ын Үндэсний Радио Одон орон судлалын ажиглалтын төвөөс (NRAO) хийсэн ажиглалт дээр үндэслэсэн энэхүү зургаас Хавчны мананцар дахь соронзон орны мөн чанарыг дүгнэж болно. Хавчны мананцар бол хамгийн сайн судлагдсан суперновагийн үлдэгдэл юм. Энэ зураг нь радио мужид ямар байгааг харуулж байна. Радио цацраг нь соронзон орон дээр хурдан хөдөлж буй электронуудаар үүсгэгддэг. Талбай нь электронуудыг эргүүлэхэд хүргэдэг, өөрөөр хэлбэл хурдасгасан хурдаар хөдөлдөг бөгөөд хурдасгасан хөдөлгөөнөөр цэнэгүүд нь цахилгаан соронзон долгион үүсгэдэг.
Слайд 34
Орчлон ертөнц дэх бодисын тархалтын компьютерийн загвар
Эхэндээ орчлон ертөнц дэх материйн тархалт бараг төгс жигд байсан. Гэсэн хэдий ч олон сая, тэрбум жилийн нягтын жижиг (магадгүй бүр квант) хэлбэлзэл нь бодисыг хуваагдахад хүргэсэн. Сансар огторгуй дахь галактикуудын тархалтын ажиглалтын судалгаагаар ижил төстэй үр дүн гарсан. Хэдэн зуун мянган галактикийн хувьд тэнгэр дэх координат, улаан шилжилтийг тодорхойлж, галактик хүртэлх зайг тооцдог. Зурагт орчлон ертөнцийн хувьслын компьютерийн загварчлалын үр дүнг харуулж байна. Харилцан таталцлын нөлөөн дор 10 тэрбум ширхэгийн хөдөлгөөнийг 15 тэрбум жилийн хугацаанд тооцоолсон. Үүний үр дүнд хөвөнг санагдуулам сүвэрхэг бүтэц үүссэн. Галактикуудын бөөгнөрөл нь түүний зангилаа, ирмэг дээр төвлөрч, тэдгээрийн хооронд бараг объект байдаггүй өргөн уудам цөлүүд байдаг - одон орон судлаачид тэдгээрийг хоосон (англи хэлнээс хоосон - хоосон) гэж нэрлэдэг.
Слайд 35
Үзэгдэх (цахилгаан соронзон спектрт гэрэлтдэг) бодис нь ертөнцийн нийт массын ердөө 5 орчим хувийг эзэлдэг гэж үзвэл тооцоолол, ажиглалтын хооронд сайн тохиролцоонд хүрэх боломжтой нь үнэн. Үлдсэн хэсэг нь зөвхөн таталцлаар илэрдэг, мөн чанар нь хараахан тогтоогдоогүй байгаа хар матери, харанхуй энерги гэж нэрлэгддэг. Тэдний судалгаа нь орчин үеийн астрофизикийн хамгийн тулгамдсан асуудлын нэг юм.
Слайд 36
Квазар: идэвхтэй галактикийн цөм
Квазарын радио дүрс нь улаан өнгөөр өндөр эрчимтэй радио ялгаруулдаг хэсгүүдийг харуулж байна: голд нь идэвхтэй галактикийн цөм, түүний хоёр талд хоёр тийрэлтэт онгоц байдаг. Галактик өөрөө бараг радио долгион ялгаруулдаггүй. Галактикийн төвд байрлах хэт том хар нүхэнд хэт их бодис хуримтлагдах үед асар их энерги ялгардаг. Энэ энерги нь материйн зарим хэсгийг гэрлийн ойролцоо хурдтай хурдасгаж, хуримтлуулах дискний тэнхлэгт перпендикуляр хоёр эсрэг чиглэлд харьцангуй плазмын тийрэлтэт бодисоор гадагшлуулдаг. Эдгээр тийрэлтэт онгоцууд галактик хоорондын орчинтой мөргөлдөж, удаашрах үед тэдгээрт орж буй бөөмс нь радио долгион ялгаруулдаг.
Слайд 37
Радио галактик: радио тод байдлын контурын зураг
Контурын зураглалыг ихэвчлэн нэг долгионы урт, ялангуяа радио долгионы мужид авсан зургийг дүрслэхэд ашигладаг. Барилгын зарчмын дагуу тэдгээр нь хэвтээ шугамтай төстэй байр зүйн зураг, зөвхөн тэнгэрийн хаяанаас дээш тогтсон өндөртэй цэгүүдийн оронд тэд тэнгэр дэх эх үүсвэрийн ижил радио гэрэлтэй цэгүүдийг холбодог. Харагдахаас өөр цацрагийн муж дахь сансрын объектуудыг дүрслэхийн тулд тэдгээрийг ашигладаг янз бүрийн техник. Ихэнхдээ эдгээр нь хиймэл өнгө, контурын зураг юм. Хиймэл өнгийг ашигласнаар хүний нүдний гэрэлд мэдрэмтгий рецепторууд харагдах хүрээн дэх тодорхой өнгөт мэдрэмтгий биш, харин бусад давтамжид мэдрэмтгий байсан бол объект ямар харагдахыг харуулж чадна. цахилгаан соронзон спектр.
Слайд 38
Хүлээн авагч Богино долгионы тойрог төхөөрөмж WMAP
Богино долгионы дэвсгэрийн судалгааг газар дээрх радио дурангаар эхлүүлж, 1983 онд Прогноз-9 хиймэл дагуул дээр Зөвлөлтийн Реликт-1 багаж, 1989 онд Америкийн COBE (Cosmic Background Explorer) хиймэл дагуулаар үргэлжлүүлсэн боловч хамгийн нарийвчилсан газрын зураг бичил долгионы дэвсгэрийн тархалтын тэнгэрийн бөмбөрцөг 2003 онд WMAP датчикийг (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) бүтээсэн. Олж авсан мэдээлэл нь галактик үүсэх загвар болон орчлон ертөнцийн хувьслын загварт ихээхэн хязгаарлалт тавьж байна. Сансрын дэвсгэр богино долгионы цацраг, мөн сансрын бичил долгионы дэвсгэр цацраг гэж нэрлэдэг нь тэнгэрийн бүх чиглэлд бараг ижил байдаг радио дуу чимээ үүсгэдэг. Гэсэн хэдий ч эрчмийн хувьд маш бага хэлбэлзэлтэй байдаг - ойролцоогоор мянган хувь. Эдгээр нь ирээдүйн галактикийн бөөгнөрөлүүдийн үр болж байсан залуу орчлон дахь материйн нягтын нэг төрлийн бус байдлын ул мөр юм.
Слайд 39
Sky тойм
Өдөөгдөөгүй устөрөгчийн атомын энерги нь протон ба электроны эргэлтийн харьцангуй чиглэлээс хамаарна. Хэрэв тэдгээр нь зэрэгцээ байвал энерги нь арай өндөр байна. Ийм атомууд аяндаа эсрэг-параллель спинтэй төлөвт хувирч, радио долгионы цацраг ялгаруулж, бага зэрэг илүүдэл энергийг гадагшлуулдаг. Энэ нь нэг атомд дунджаар 11 сая жилд нэг удаа тохиолддог. Гэвч орчлонд устөрөгчийн асар их тархалт нь ийм давтамжтайгаар хийн үүлийг ажиглах боломжийг олгодог. Алдарт 21.1 см спектрийн шугам нь сансарт төвийг сахисан атомын устөрөгчийг ажиглах өөр нэг арга юм. Энэ шугам нь устөрөгчийн атомын энергийн үндсэн түвшний хэт нарийн хуваагдлаас болж үүсдэг.
Слайд 40
Радио тэнгэр 73.5 см, 408 МГц (Бонн)
Судалгааг хийхэд дэлхийн хамгийн том бүрэн эргэдэг радио телескопуудын нэг болох 100 метрийн Бонн радио телескопыг ашигласан. Энэ бол тэнгэрийн судалгаануудаас хамгийн урт долгионы урт юм. Энэ нь галактикийн олон тооны эх үүсвэр ажиглагдах долгионы уртад хийгдсэн. Үүнээс гадна долгионы уртыг сонгохдоо техникийн шалтгаанаар тодорхойлсон.
Слайд 41
Газар дээрх хэрэглээ
Богино долгионы зуух Хоолыг богино долгионы (богино долгионы) хатаах, гэсгээх, хоол хийх, халаах нь ингэж явагддаг. Мөн хувьсах цахилгаан гүйдэл нь өндөр давтамжийн гүйдлийг өдөөдөг. Эдгээр гүйдэл нь хөдөлгөөнт цэнэглэгдсэн хэсгүүд байдаг бодисуудад тохиолдож болно. Гэхдээ хурц, нимгэн металл объектыг богино долгионы зууханд хийж болохгүй (энэ нь ялангуяа мөнгө, алтаар бүрсэн металл чимэглэлтэй аяганд хамаарна). Хавтангийн ирмэгийн дагуу алтаар бүрсэн нимгэн цагираг ч гэсэн зууханд цахилгаан соронзон долгион үүсгэдэг төхөөрөмжийг (магнетрон, клистрон) гэмтээж хүчтэй цахилгаан гүйдэл үүсгэж болно. Богино долгионы зуухны гол давуу тал нь хоол хүнс нь зөвхөн гадаргуугаас биш, харин бүхэл бүтэн эзэлхүүнээр халаадаг явдал юм. Илүү урт долгионы урттай богино долгионы цацраг нь бүтээгдэхүүний гадаргуу дор хэт улаан туяанаас илүү гүн нэвтэрдэг. Хоолны доторх цахилгаан соронзон чичиргээ нь усны молекулуудын эргэлтийн түвшинг өдөөдөг бөгөөд тэдгээрийн хөдөлгөөн нь хоол хүнсийг халаахад хүргэдэг.
Слайд 42
Үүрэн утас
GSM стандартад нэг суурь станц 8-аас илүүгүй утасны яриаг нэгэн зэрэг дэмжих боломжтой. Олон нийтийн үйл явдал, байгалийн гамшгийн үед дуудлага өгөх хүмүүсийн тоо эрс нэмэгдэж, энэ нь үндсэн станцуудыг хэт ачаалж, үйлчилгээ тасалдахад хүргэдэг. үүрэн холбоо. Ийм тохиолдлын хувьд үүрэн холбооны операторууд олон хүн цуглардаг газруудад түргэн шуурхай хүргэх боломжтой гар утасны суурь станцтай байдаг. гэсэн асуулт болзошгүй хор хөнөөлгар утаснаас богино долгионы цацраг . Ярилцлагын үеэр дамжуулагч нь тухайн хүний толгойд ойрхон байрладаг. Давтан судалгааг найдвартай бүртгүүлж чадаагүй байна сөрөг нөлөөэрүүл мэндэд гар утаснаас ялгарах радио . Биеийн эдэд сул богино долгионы цацрагийн нөлөөг бүрэн үгүйсгэх боломжгүй ч ноцтой санаа зовох шалтгаан байхгүй. Үүрэн телефоны үйл ажиллагааны зарчим нь захиалагч болон үндсэн станцуудын аль нэгний хооронд холбоо тогтооход радио сувгийг (богино долгионы мужид) ашиглахад суурилдаг. Мэдээллийг үндсэн станцуудын хооронд, дүрмээр бол тоон кабелийн сүлжээгээр дамжуулдаг. Суурь станцын хүрээ - үүрний хэмжээ нь хэдэн араваас хэдэн мянган метр хүртэл байдаг. Энэ нь нэг нүдэнд хэт олон идэвхтэй захиалагч байхгүй байхаар сонгосон ландшафт болон дохионы хүчээс хамаарна.
Слайд 43
ТВ
Телевизийн станцын дамжуулагч нь хатуу тогтсон давтамжтай радио дохиог байнга дамжуулдаг бөгөөд үүнийг дамжуулагч давтамж гэж нэрлэдэг. ТВ-ийн хүлээн авах хэлхээг түүнд тохируулсан - хүссэн давтамжтайгаар резонанс үүсч, сул цахилгаан соронзон хэлбэлзлийг авах боломжийг олгодог. Зургийн талаарх мэдээлэл нь хэлбэлзлийн далайцаар дамждаг: том далайц нь өндөр гэрэл гэгээтэй, бага далайц нь зургийн харанхуй хэсгийг хэлнэ. Энэ зарчмыг далайцын модуляц гэж нэрлэдэг. Дууг радио станцууд (FM станцаас бусад) ижил төстэй байдлаар дамжуулдаг. руу шилжсэнээр дижитал телевиздүрсийг кодлох дүрэм өөрчлөгддөг боловч дамжуулагчийн давтамж ба түүний модуляцын зарчим ижил хэвээр байна. Телевизийн дүрсийг метр ба дециметрийн долгионоор дамжуулдаг. Хүрээ бүр нь шугаманд хуваагддаг бөгөөд тэдгээрийн дагуу тод байдал нь тодорхой байдлаар өөрчлөгддөг.
Слайд 44
Сансрын таваг
Богино долгионы болон VHF мужид геостационар хиймэл дагуулаас дохио хүлээн авах параболик антен. Үйл ажиллагааны зарчим нь радио дурантай адил боловч таваг нь хөдлөх шаардлагагүй. Суурилуулалтын үед энэ нь хиймэл дагуул руу чиглэгддэг бөгөөд энэ нь дэлхийн бүтэцтэй харьцуулахад үргэлж нэг газар хэвээр үлддэг. Энэ нь хиймэл дагуулыг дэлхийн экватороос 36 мянган км-ийн өндөрт геостационар тойрог замд байрлуулах замаар хийгддэг. Энэ тойрог замын дагуух эргэлтийн хугацаа нь дэлхийг одтой харьцуулахад тэнхлэгээ тойрон эргэх хугацаатай яг тэнцүү байна - 23 цаг 56 минут 4 секунд. Тавагны хэмжээ нь хиймэл дагуулын дамжуулагчийн хүч болон түүний цацрагийн загвараас хамаарна. Хиймэл дагуул бүр нь 50-100 см-ийн диаметртэй таваг дохиог хүлээн авдаг үндсэн үйлчилгээний хэсэгтэй, дохио нь хурдан суларч, хүлээн авахын тулд 2-3 м хүртэл антен шаардагддаг захын хэсэгтэй.
Слайд 45
Харагдах хүрээ
Газар дээрх хэрэглээ
Слайд 46
Үзэгдэх гэрлийн хүрээ нь бүх спектрийн хамгийн нарийхан юм. Түүний долгионы урт хоёр дахин бага өөрчлөгддөг. Үзэгдэх гэрэл нь нарны спектрийн хамгийн их цацрагийг бүрдүүлдэг. Хувьслын явцад бидний нүд гэрэлд дасан зохицож, зөвхөн спектрийн энэ нарийн хэсэгт цацрагийг мэдрэх чадвартай байдаг. 20-р зууны дунд үе хүртэлх бараг бүх одон орны ажиглалтыг харагдахуйц гэрэлд хийжээ. Сансарт харагдах гэрлийн гол эх үүсвэр нь одод бөгөөд гадаргуу нь хэдэн мянган градус хүртэл халдаг тул гэрэл цацруулдаг. Флюресцент чийдэн, хагас дамжуулагч LED гэх мэт дулааны бус гэрлийн эх үүсвэрүүдийг дэлхий дээр бас ашигладаг. Толин тусгал ба линзийг сансрын сул эх үүсвэрээс гэрлийг цуглуулахад ашигладаг. Үзэгдэх гэрлийн хүлээн авагч нь нүдний торлог бүрхэвч, гэрэл зургийн хальс, хагас дамжуулагч талстууд (CCD матрицууд) нь дижитал камер, фотоэлел, фото үржүүлэгчид ашиглагддаг. Хүлээн авагчийн ажиллах зарчим нь харагдахуйц гэрлийн квант энерги нь өдөөхөд хангалттай байдагт суурилдаг. химийн урвалтусгайлан сонгосон бодис дотор эсвэл чөлөөт электроныг бодисоос гаргана. Дараа нь урвалын бүтээгдэхүүний концентраци эсвэл ялгарах цэнэгийн хэмжээг үндэслэн хүлээн авсан гэрлийн хэмжээг тодорхойлно.
Слайд 47
Эх сурвалжууд
20-р зууны сүүл үеийн хамгийн тод сүүлт одуудын нэг. Үүнийг 1995 онд Бархасбадь гаригийн тойрог замаас гадуур байх үед нээжээ. Энэ нь шинэ сүүлт од нээсэн түүхэн дээд амжилт юм. Энэ нь 1997 оны 4-р сарын 1-нд перигелионыг даван туулж, 5-р сарын сүүлчээр хамгийн дээд гэрэлтэлтдээ хүрч, тэг магнитудад хүрэв. Хэйл-Бопп сүүлт од Нийтдээ 18.5 сарын турш энгийн нүдэнд харагдахуйц хэвээр үлдсэн нь 1811 оны агуу сүүлт одны тогтоосон өмнөх дээд амжилтыг хоёр дахин нэмэгдүүлсэн юм. Зураг дээр сүүлт одны хоёр сүүлийг харуулсан - тоос, хий. Нарны цацрагийн даралт нь тэднийг нарнаас холдуулдаг.
Слайд 48
Санчир гариг
Хоёр дахь том гараг нарны систем. Ангид харьяалагддаг хийн аваргууд. Зургийг 2004 оноос хойш Санчир гаригийн системд судалгаа хийж байгаа Кассини гараг хоорондын станцаас авсан байна. 20-р зууны төгсгөлд цагираган системийг Бархасбадь гарагаас Далай ван хүртэлх бүх аварга гариг дээр нээсэн боловч зөвхөн Санчир гаригт тэдгээрийг жижиг сонирхогчийн дурангаар ч хялбархан ажиглаж болно.
Слайд 49
Нарны толбо
Тэд хэдэн цагаас хэдэн сар хүртэл амьдардаг. Нарны толбоны тоо нь нарны идэвхжлийн үзүүлэлт болдог. Хэдэн өдрийн турш нарны толбыг ажиглахад нарны эргэлтийг амархан анзаардаг. Зургийг сонирхогчийн дурангаар авсан. Нарны харагдах гадаргуу дээрх бага температуртай бүсүүд. Тэдний температур 4300-4800 К байдаг - нарны бусад гадаргуугаас нэг хагас мянган градусаар бага байна. Үүнээс болж тэдний тод байдал 2-4 дахин бага байдаг бөгөөд энэ нь эсрэгээрээ хар толботой мэт сэтгэгдэл төрүүлдэг. Соронзон орон нь конвекцийг удаашруулж, улмаар нарны дээд давхаргын дулааныг зайлуулах үед толбо үүсдэг.
Слайд 50
Хүлээн авагчид
Сонирхогчийн дуран Б орчин үеийн ертөнцСонирхогчдын одон орон судлал нь 50-70 мм диаметртэй, хамгийн том нь 350-400 мм-ийн диаметртэй хамгийн энгийн багажууд нь нэр хүндтэй машинтай харьцуулж болохуйц үнэтэй бөгөөд бетонон суурь дээр байнгын суурилуулалтыг шаарддаг. бөмбөгөр дор. IN чадвартай гартИйм хэрэгслүүд нь илүү их шинжлэх ухаанд хувь нэмэр оруулах боломжтой.
Слайд 51
Улайсдаг чийдэн
Вакуумд байрлуулсан вольфрамын спираль цахилгаан халаалтаас болж үзэгдэх гэрэл болон хэт улаан туяаны цацраг ялгаруулдаг. Цацрагийн спектр нь 2000 К-ийн температуртай хар биеттэй маш ойрхон байдаг. Энэ температурт хамгийн их цацраг нь хэт улаан туяаны ойрын бүсэд тохиолддог тул гэрэлтүүлгийн зориулалтаар ашиггүй зарцуулагддаг. Спираль хурдан бүтэлгүйтдэг тул температурыг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлэх боломжгүй юм. Тиймээс улайсдаг чийдэн нь хэмнэлтгүй гэрэлтүүлгийн төхөөрөмж болж хувирдаг. Флюресцент чийдэн нь цахилгааныг илүү үр дүнтэй гэрэл болгон хувиргадаг.
Слайд 52
Хэт ягаан туяа
Газар дээрх хэрэглээ
Слайд 53
Цахилгаан соронзон цацрагийн хэт ягаан туяаны хүрээ нь харагдахуйц спектрийн ягаан (богино долгионы) төгсгөлөөс цааш оршдог. Нарны хэт ягаан туяаны ойролцоо агаар мандлаар дамждаг. Энэ нь арьсыг идээлж, Д аминдэм үйлдвэрлэхэд шаардлагатай байдаг. Гэхдээ хэт их өртөх нь арьсны хорт хавдар үүсэхэд хүргэдэг. Хэт ягаан туяа нь нүдэнд хортой. Тиймээс усан дээр, ялангуяа ууланд цасанд хамгаалалтын шил зүүж байх шаардлагатай. Хэт ягаан туяаны цацрагийг агаар мандалд озон болон бусад хийн молекулууд шингээдэг. Үүнийг зөвхөн сансраас ажиглах боломжтой тул вакуум хэт ягаан туяа гэж нэрлэдэг. Хэт ягаан туяаны квантуудын энерги нь биологийн молекулууд, ялангуяа ДНХ, уураг устгахад хангалттай. Микробыг устгах аргуудын нэг нь үүн дээр суурилдаг. Дэлхийн агаар мандалд хэт ягаан туяаны ихээхэн хэсгийг шингээдэг озон байхгүй байсан цагт амьдрал хуурай газрын усыг орхиж чадахгүй байсан гэж үздэг. Хэт ягаан туяа нь залуу, халуун, асар том одод гэх мэт мянгаас хэдэн зуун мянган градусын температуртай биетүүдээс ялгардаг. Гэсэн хэдий ч хэт ягаан туяаны цацраг нь од хоорондын хий, тоос шороонд шингэдэг тул бид ихэнхдээ эх үүсвэрийг нь биш, харин тэдгээрийн гэрэлтүүлсэн сансрын үүлсийг хардаг. Хэт ягаан туяаны цацрагийг цуглуулахад толин тусгал дуран, бүртгэлд фото үржүүлэгч хоолойг ашигладаг бөгөөд харагдахуйц гэрэлд байдаг шиг ойрын хэт ягаан туяанд CCD матрицыг ашигладаг.
Слайд 54
Эх сурвалжууд
Нарны салхины цэнэгтэй тоосонцор Бархасбадийн агаар мандлын молекулуудтай мөргөлдөх үед гэрэлтдэг. Гаригийн соронзон орны нөлөөгөөр ихэнх бөөмс нь түүний соронзон туйлуудын ойролцоо агаар мандалд ордог. Тиймээс гэрэлтэх нь харьцангуй жижиг талбайд тохиолддог. Үүнтэй төстэй үйл явц Дэлхий дээр болон агаар мандал, соронзон оронтой бусад гаригуудад тохиолддог. Зургийг хүлээн авлаа сансрын дуран"Хаббл". Бархасбадь дээрх Аврора хэт ягаан туяанд
Слайд 55
Sky тойм
Хэт ягаан туяаны тэнгэрийн (EUVE) тойрог замд байдаг хэт ягаан туяаны ажиглагчийн хийсэн судалгаа. Хэт ягаан туяаны хайгуул Зургийн шугамын бүтэц нь дараах байдалтай тохирч байна. тойрог замын хөдөлгөөнхиймэл дагуул, мөн тус тусын зурвасын гэрэлтүүлгийн жигд бус байдал нь тоног төхөөрөмжийн шалгалт тохируулгын өөрчлөлттэй холбоотой юм. Хар судлууд нь тэнгэрийн ажиглах боломжгүй хэсгүүд юм. Энэхүү тоймд цөөн тооны нарийвчилсан мэдээлэл байгаа нь хатуу хэт ягаан туяаны эх үүсвэр харьцангуй цөөн байдаг бөгөөд үүнээс гадна хэт ягаан туяа нь сансрын тоосоор тархдагтай холбоотой юм.
Слайд 56
Газар дээрх хэрэглээ
Нарны идээлэх зориулалттай хэт ягаан туяаны гэрлээр биеийг тунгаар туяагаар цацах зориулалттай solarium суурилуулалт. Хэт ягаан туяа нь арьсны өнгийг өөрчилдөг эсүүдэд меланин пигментийг ялгаруулахад хүргэдэг
Слайд 57
Валютын илрүүлэгч
Мөнгөн тэмдэгтийн жинхэнэ эсэхийг тодорхойлохын тулд хэт ягаан туяаг ашигладаг. Тусгай будаг бүхий полимер утаснуудыг мөнгөн дэвсгэрт дээр шахаж, хэт ягаан туяаны квантыг шингээж, дараа нь харагдахуйц хязгаарт бага энерги ялгаруулдаг. Хэт ягаан туяаны нөлөөн дор утаснууд гэрэлтэж эхэлдэг бөгөөд энэ нь жинхэнэ байдлын шинж тэмдгүүдийн нэг юм. Детекторын хэт ягаан туяа нь нүдэнд үл үзэгдэх бөгөөд ихэнх детекторууд ажиллаж байх үед мэдэгдэхүйц цэнхэр туяа нь харагдахуйц хэмжээнд байдаг.
Бүх слайдыг үзэх
Цахилгаан соронзон долгионыг долгионы урт λ буюу холбогдох долгионы давтамжаар ангилдаг е. Эдгээр үзүүлэлтүүд нь зөвхөн долгион төдийгүй квант шинж чанарыг тодорхойлдог болохыг анхаарна уу цахилгаан соронзон орон. Үүний дагуу эхний тохиолдолд цахилгаан соронзон долгионыг энэ курст судлагдсан сонгодог хуулиудад тайлбарласан болно.
Цахилгаан соронзон долгионы спектрийн тухай ойлголтыг авч үзье. Цахилгаан соронзон долгионы спектрнь байгальд байдаг цахилгаан соронзон долгионы давтамжийн зурвас юм.
Цахилгаан соронзон цацрагийн спектрийн давтамж нэмэгдэх дарааллаар:
Цахилгаан соронзон спектрийн өөр өөр хэсгүүд нь спектрийн нэг буюу өөр хэсэгт хамаарах долгионыг ялгаруулах, хүлээн авах арга замаар ялгаатай байдаг. Энэ шалтгааны улмаас цахилгаан соронзон спектрийн янз бүрийн хэсгүүдийн хооронд хурц хил хязгаар байдаггүй боловч муж бүр нь шугаман масштабын хамаарлаар тодорхойлогддог өөрийн онцлог шинж чанар, хуулиудын тархалтаар тодорхойлогддог.
Радио долгионыг сонгодог электродинамикаар судалдаг. Хэт улаан туяа, хэт ягаан туяаг сонгодог оптик ба квант физикийн аль алинд нь судалдаг. Рентген болон гамма цацрагийг квант болон цөмийн физикт судалдаг.
Цахилгаан соронзон долгионы спектрийг илүү нарийвчлан авч үзье.
Бага давтамжийн долгион
Бага давтамжийн долгион нь хэлбэлзлийн давтамж нь 100 кГц-ээс хэтрэхгүй цахилгаан соронзон долгион юм). Энэ нь цахилгааны инженерчлэлд уламжлалт байдлаар ашиглагддаг давтамжийн хүрээ юм. Аж үйлдвэрийн эрчим хүчний инженерчлэлд 50 Гц давтамжийг ашигладаг бөгөөд энэ үед цахилгаан эрчим хүчийг шугамаар дамжуулж, хүчдэлийг трансформаторын төхөөрөмжөөр хөрвүүлдэг. Агаарын болон газрын тээвэрт 400 Гц давтамжийг ихэвчлэн ашигладаг бөгөөд энэ нь 50 Гц давтамжтай харьцуулахад цахилгаан машин, трансформаторын жингийн давуу талыг 8 дахин нэмэгдүүлдэг. Сэлгэн залгах эрчим хүчний хангамжийн сүүлийн үеийнхэн нь хувиргах давтамжийг ашигладаг Хувьсах гүйдлийннэгж ба хэдэн арван кГц, энэ нь тэдгээрийг авсаархан, эрчим хүчээр баялаг болгодог.
Бага давтамжийн хүрээ ба өндөр давтамжийн хоорондох үндсэн ялгаа нь цахилгаан соронзон долгионы хурдыг 100 кГц-т 300 мянган км/с-ээс 50 Гц-т ойролцоогоор 7 мянган км/с хүртэл давтамжийн квадрат язгууртай пропорциональ бууруулсан явдал юм.
Радио долгион
Радио долгион нь долгионы урт нь 1 мм-ээс их (давтамж 3 10 11 Гц = 300 ГГц-ээс бага), 3 км-ээс бага (100 кГц-ээс дээш) цахилгаан соронзон долгион юм.
Радио долгионыг дараахь байдлаар хуваана.
1. Урт долгион 3 км-ээс 300 м хүртэлх урттай (давтамж 10 5 Гц - 10 6 Гц = 1 МГц);
2. 300 м-ээс 100 м хүртэлх урттай дунд зэргийн долгион (10 6 Гц -3 * 10 6 Гц = 3 МГц-ийн хүрээний давтамж);
3. Богино долгион 100м-ээс 10м хүртэлх долгионы уртад (310 6 Гц-310 7 Гц=30 МГц муж дахь давтамж);
4. Хэт богино долгион 10м-ээс бага долгионы урттай (310-аас их давтамж 7 Гц = 30 МГц).
Хэт богино долгион нь эргээд дараахь байдлаар хуваагддаг.
A) метр долгион;
B) сантиметр долгион;
B) миллиметрийн долгион;
1 м-ээс бага долгионы урттай (300 МГц-ээс бага давтамжтай) долгионыг богино долгион эсвэл хэт өндөр давтамжийн долгион (богино долгионы долгион) гэж нэрлэдэг.
Радио долгионы долгионы урт нь атомын хэмжээтэй харьцуулахад том байдаг тул радио долгионы тархалтыг орчны атомын бүтцийг харгалзахгүйгээр авч үзэж болно, өөрөөр хэлбэл. Максвеллийн онолыг бий болгоход заншилтай байдаг шиг үзэгдлийн хувьд. Радио долгионы квант шинж чанар нь зөвхөн спектрийн хэт улаан туяаны хэсэгтэй зэргэлдээх хамгийн богино долгионы хувьд, тархалтын үед л илэрдэг. 10-12 сек - 10 -15 сек дарааллын хугацаатай хэт богино импульс нь атом ба молекулуудын доторх электрон хэлбэлзлийн хугацаатай харьцуулах боломжтой.
Радио долгион ба өндөр давтамжийн хоорондох үндсэн ялгаа нь 1 мм (2.7 ° К) -тэй тэнцэх долгион зөөгч (эфир) долгионы урт ба энэ орчинд тархах цахилгаан соронзон долгионы хоорондох өөр термодинамик хамаарал юм.
Радио долгионы цацрагийн биологийн нөлөө
Радарын технологид хүчирхэг радио долгионы цацрагийг ашиглах аймшигт золиослолын туршлага нь долгионы уртаас (давтамжаас) хамааран радио долгионы өвөрмөц нөлөөг харуулсан.
Хүний биед үзүүлэх хор хөнөөлийн нөлөө нь уургийн бүтцэд эргэлт буцалтгүй үзэгдлүүд тохиолддог цацрагийн оргил эрчимтэй харьцуулахад дундаж биш юм. Жишээлбэл, богино долгионы (богино долгионы) магнетроноос 1 кВт хүртэлх тасралтгүй цацрагийн хүч нь зөвхөн зуухны жижиг хаалттай (хамгаалагдсан) эзэлхүүн дэх хоолонд нөлөөлдөг бөгөөд ойролцоох хүмүүст бараг аюулгүй байдаг. 1000:1 ажлын мөчлөгтэй богино импульсийн ялгаруулдаг дундаж хүчин чадалтай радарын станцын (радар) 1 кВт чадал (давталтын хугацаа ба импульсийн үргэлжлэх хугацаа) ба үүний дагуу импульсийн хүчин чадал 1 МВт, ялгаруулагчаас хэдэн зуун метрийн зайд хүний эрүүл мэнд, амь насанд маш аюултай. Сүүлд нь мэдээжийн хэрэг радарын цацрагийн чиглэл нь мөн үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд энэ нь дундаж хүч гэхээсээ илүү импульсийн хор хөнөөлтэй нөлөөг онцолж өгдөг.
Тоолуурын долгионд өртөх
Мегаваттаас дээш импульсийн чадалтай (Р-16 эрт зарлан мэдээлэх станц гэх мэт) тоолуурын радарын станцын (радар) импульсийн генераторуудаас ялгарах өндөр эрчимтэй тоолуурын долгион, хүн, амьтны нугасны урттай тэнцэх, Аксоны урт нь эдгээр бүтцийн дамжуулалтыг алдагдуулж, диенцефалийн хам шинж (HF өвчин) үүсгэдэг. Сүүлийнх нь хүний мөчний бүрэн буюу хэсэгчилсэн (хүлээн авсан импульсийн тунгаас хамаарч) эргэлт буцалтгүй саажилт (хэдэн сараас хэдэн жил хүртэл) хурдацтай хөгжих, түүнчлэн гэдэсний мэдрэлийн үйл ажиллагааг тасалдуулахад хүргэдэг. бусад дотоод эрхтнүүд.
Дециметрийн долгионы нөлөөлөл
Дециметрийн долгион нь уушиг, элэг, бөөр зэрэг хүн, амьтны эрхтнүүдийг хамарсан долгионы урттай цусны судастай харьцуулж болно. Энэ нь эдгээр эрхтнүүдэд "хоргүй" хавдар (цист) үүсэх шалтгаануудын нэг юм. Цусны судасны гадаргуу дээр хөгжиж буй эдгээр хавдар нь хэвийн цусны эргэлтийг зогсоож, эрхтэний үйл ажиллагааг тасалдуулахад хүргэдэг. Хэрэв ийм хавдрыг цаг тухайд нь мэс заслын аргаар арилгахгүй бол биеийн үхэл тохиолддог. Аюултай эрчмийн түвшний дециметрийн долгионыг P-15 хөдөлгөөнт агаарын довтолгооноос хамгаалах радар, түүнчлэн зарим нисэх онгоцны радар зэрэг радаруудын магнетронууд ялгаруулдаг.
Сантиметрийн долгионд өртөх
Хүчтэй сантиметр долгион нь лейкеми - "цагаан цус" гэх мэт өвчин, түүнчлэн хүн, амьтны хорт хавдрын бусад хэлбэрийг үүсгэдэг. P-35, P-37 см-ийн зайн радарууд болон бараг бүх нисэх онгоцны радарууд эдгээр өвчнийг үүсгэхэд хангалттай эрчимтэй долгион үүсгэдэг.
Хэт улаан туяа, гэрэл, хэт ягаан туяа
Хэт улаан туяа, гэрэл, хэт ягаан туяацацрагийн хэмжээ цахилгаан соронзон долгионы спектрийн оптик мужүгийн өргөн утгаараа. Энэ спектр нь 2·10 -6 м = 2 мкм-ээс 10 -8 м = 10 нм (давтамж 1.5·10 14 Гц-ээс 3·10 16 Гц) хүртэлх цахилгаан соронзон долгионы уртын мужийг эзэлдэг. Оптик хүрээний дээд хязгаарыг хэт улаан туяаны хүрээний урт долгионы хязгаар, доод хязгаарыг хэт ягаан туяаны богино долгионы хязгаараар тодорхойлно (Зураг 2.14).
Бүртгэгдсэн долгионуудын спектрийн бүсүүдийн ойролцоо байдал нь тэдгээрийг судлахад ашигласан арга, хэрэгслийн ижил төстэй байдлыг тодорхойлсон. практик хэрэглээ. Түүхээс харахад линз, дифракцийн тор, призм, диафрагм, оптик идэвхтэй бодисуудыг янз бүрийн оптик төхөөрөмжид (интерферометр, туйлшруулагч, модулятор гэх мэт) ашигласан.
Нөгөө талаас, спектрийн оптик бүсээс цацраг туяа байдаг ерөнхий хэв маягашиглан олж авч болох янз бүрийн орчинд дамжин өнгөрөх геометрийн оптик, оптик төхөөрөмж болон оптик дохионы тархалтын сувгуудыг тооцоолох, бүтээхэд өргөн хэрэглэгддэг. Хэт улаан туяаны цацраг нь олон үе хөлт (шавж, аалз гэх мэт) болон хэвлээр явагчид (могой, гүрвэл гэх мэт) харагддаг. , хагас дамжуулагч мэдрэгч (хэт улаан туяаны гэрэл зургийн массив) ашиглах боломжтой, гэхдээ энэ нь дэлхийн агаар мандлын зузаанаар дамждаггүй. зөвшөөрөхгүй Дэлхийн гадаргуугаас галактикийн бүх оддын 90 гаруй хувийг бүрдүүлдэг "хүрэн одой" хэмээх хэт улаан туяаны оддыг ажигла.
Оптик хүрээний давтамжийн өргөн нь ойролцоогоор 18 октав бөгөөд үүнээс оптик хүрээ нь ойролцоогоор нэг октав (); хэт ягаан туяаны хувьд - 5 октав ( 
), хэт улаан туяаны цацраг - 11 октав (
Спектрийн оптик хэсэгт бодисын атомын бүтцээс үүдэлтэй үзэгдлүүд чухал ач холбогдолтой болдог. Ийм учраас оптик цацрагийн долгионы шинж чанаруудын зэрэгцээ квант шинж чанарууд гарч ирдэг.
Гэрэл
|
Гэрэл, гэрэл, үзэгдэх цацраг - цахилгаан соронзон цацрагийн оптик спектрийн хүн ба приматуудын нүдэнд харагдах хэсэг нь 400 нанометрээс 780 нанометр хүртэлх цахилгаан соронзон долгионы уртыг эзэлдэг, өөрөөр хэлбэл нэг октаваас бага байдаг. давтамжийн хоёр дахин өөрчлөлт.
Цагаан будаа. 1.14. Цахилгаан соронзон долгионы хуваарь Гэрлийн спектр дэх өнгөний дарааллын аман санах ой: |
Рентген ба гамма цацраг
Рентген болон гамма цацрагийн салбарт цацрагийн квант шинж чанар нь нэн тэргүүнд тавигддаг.
Рентген туяахурдан цэнэглэгдсэн тоосонцор (электрон, протон гэх мэт) удаашрах, түүнчлэн доторх процессуудын үр дүнд үүсдэг. электрон бүрхүүлүүдатомууд.
Гамма цацраг нь атомын цөм дотор болж буй үзэгдлийн үр дагавар, түүнчлэн үр дагавар юм. цөмийн урвалууд. Рентген болон гамма цацрагийн хоорондох хил хязгаарыг цацрагийн өгөгдсөн давтамжтай харгалзах энергийн квантын утгаараа уламжлалт байдлаар тодорхойлно.
Рентген цацраг нь 50 нм-ээс 10-3 нм хүртэлх урттай цахилгаан соронзон долгионоос бүрддэг бөгөөд энэ нь 20 эВ-ээс 1 МэВ хүртэлх квант энергитэй тохирч байна.
Гамма цацраг нь 10-2 нм-ээс бага долгионы урттай цахилгаан соронзон долгионоос бүрдэх ба энэ нь 0.1 МэВ-ээс их квант энергитэй тохирч байна.
Гэрлийн цахилгаан соронзон шинж чанар
Гэрэл бол цахилгаан соронзон долгионы спектрийн харагдах хэсэг бөгөөд долгионы урт нь 0.4 мкм-ээс 0.76 мкм-ийн хооронд хэлбэлздэг. Оптик цацрагийн спектрийн бүрэлдэхүүн хэсэг бүрийг тодорхой өнгөөр ялгаж болно. Оптик цацрагийн спектрийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн өнгө нь тэдгээрийн долгионы уртаар тодорхойлогддог. Цацрагийн өнгө нь долгионы уртыг багасгахад дараах байдлаар өөрчлөгддөг: улаан, улбар шар, шар, ногоон, хөх, индиго, ягаан.
Хамгийн урт долгионы урттай тохирох улаан гэрэл нь спектрийн улаан төгсгөлийг тодорхойлдог. Нил ягаан туяа - ягаан хилтэй тохирно.
Байгалийн (өдрийн гэрэл, нарны гэрэл) гэрэл нь өнгөт биш бөгөөд бүх зүйлээс цахилгаан соронзон долгионы суперпозицийг илэрхийлдэг хүмүүст харагданаспектр Байгалийн гэрэл нь өдөөгдсөн атомуудын цахилгаан соронзон долгионы ялгарлын үр дүнд үүсдэг. Өдөөлтийн шинж чанар нь өөр өөр байж болно: дулааны, химийн, цахилгаан соронзон гэх мэт Өдөөлтийн үр дүнд атомууд ойролцоогоор 10 -8 секундын турш цахилгаан соронзон долгионыг санамсаргүй байдлаар гаргадаг. Атомуудын өдөөх энергийн спектр нэлээд өргөн тул цахилгаан соронзон долгион нь бүх харагдах спектрээс ялгардаг. эхний үе шат, чиглэл ба туйлшрал нь санамсаргүй. Энэ шалтгааны улмаас байгалийн гэрэл туйлширдаггүй. Энэ нь харилцан перпендикуляр туйлшрал бүхий байгалийн гэрлийн цахилгаан соронзон долгионы спектрийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн "нягтрал" ижил байна гэсэн үг юм.
Гэрлийн муж дахь гармоник цахилгаан соронзон долгион гэж нэрлэдэг монохромат. Монохромат гэрлийн долгионы хувьд гол шинж чанаруудын нэг нь эрчим юм. Гэрлийн долгионы эрчимдолгионоор дамжуулагдсан энергийн урсгалын нягтын дундаж утгыг (1.25) илэрхийлнэ.
Пойнтинг вектор хаана байна.
(1.30) ба (1.32)-ыг харгалзан (1.35) томъёог ашиглан диэлектрик ба соронзон нэвчилт бүхий нэгэн төрлийн орчинд цахилгаан талбайн далайц бүхий гэрлийн, хавтгай, монохроматик долгионы эрчмийг тооцоолох нь дараахь зүйлийг олгоно.
Уламжлал ёсоор оптик үзэгдлийг туяа ашиглан авч үздэг. Оптик үзэгдлийн туяаг ашиглан дүрслэхийг нэрлэдэг геометр-оптик. Геометрийн оптикт боловсруулсан цацрагийн траекторийг олох дүрмийг практикт оптик үзэгдлийн дүн шинжилгээ хийх, янз бүрийн оптик багажийг бүтээхэд өргөн ашигладаг.
Гэрлийн долгионы цахилгаан соронзон дүрслэлд үндэслэн туяаг тодорхойлъё. Юуны өмнө туяа нь цахилгаан соронзон долгион тархдаг шугамууд юм. Ийм учраас туяа нь шугам бөгөөд түүний цэг бүрт цахилгаан соронзон долгионы дундаж Вектор энэ шугам руу тангенциал чиглэгддэг.
Нэг төрлийн байдлаар изотроп орчиндундаж Пойнтинг векторын чиглэл нь хэвийн -тэй давхцаж байна долгионы гадаргуу(эквифазын гадаргуу), i.e. долгионы векторын дагуу.
Тиймээс нэгэн төрлийн изотроп орчинд цацраг нь цахилгаан соронзон долгионы харгалзах долгионы фронтод перпендикуляр байна.
Жишээлбэл, цэгийн монохромат гэрлийн эх үүсвэрээс ялгарах цацрагийг авч үзье. Геометрийн оптикийн үүднээс авч үзвэл эх үүсвэрээс радиаль чиглэлд олон туяа ялгардаг. Гэрлийн цахилгаан соронзон мөн чанарын байрлалаас бөмбөрцөг цахилгаан соронзон долгион нь эх үүсвэрээс тархдаг. Эх үүсвэрээс хангалттай хол зайд орон нутгийн бөмбөрцөг долгионыг хавтгай гэж үзвэл долгионы фронтын муруйлтыг үл тоомсорлож болно. Долгионы фронтын гадаргууг олон тооны орон нутгийн хавтгай хэсгүүдэд хуваах замаар хэсэг бүрийн төвөөр дамжуулан хавтгай долгион тархдаг хэвийн зургийг зурах боломжтой, өөрөөр хэлбэл. геометр-оптик тайлбарын туяанд. Тиймээс хоёр хандлага нь авч үзсэн жишээний ижил тайлбарыг өгдөг.
Геометрийн оптикийн гол үүрэг бол цацрагийн чиглэлийг (траектор) олох явдал юм. Траекторын тэгшитгэлийг шийдсэний дараа олно вариацын асуудалгэж нэрлэгддэг хамгийн бага хэмжээг олох хүссэн зам дээр хийх үйлдлүүд. Энэ асуудлын нарийн томъёолол, шийдлийн талаар дэлгэрэнгүй ярихгүйгээр бид туяа нь хамгийн богино нийт оптик урттай траекторууд гэж үзэж болно. Энэ мэдэгдэл нь Фермагийн зарчмын үр дагавар юм.
Цацрагийн замыг тодорхойлох вариацын аргыг нэгэн төрлийн бус орчинд хэрэглэж болно, өөрөөр хэлбэл. хугарлын илтгэгч нь орчны цэгүүдийн координатын функц болох ийм орчин. Хэрэв бид нэгэн төрлийн бус орчинд долгионы фронтын гадаргуугийн хэлбэрийг функцээр дүрсэлвэл эйкональ тэгшитгэл гэж нэрлэгддэг хэсэгчилсэн дифференциал тэгшитгэлийн шийдэл, аналитик механикт Гамильтон-Жакоби гэж нэрлэдэг. тэгшитгэл:
Тиймээс цахилгаан соронзон онолын геометр-оптик ойролцоо тооцооллын математик үндэс нь эйкональ тэгшитгэл дээр суурилсан эсвэл өөр аргаар цацраг дээрх цахилгаан соронзон долгионы талбайг тодорхойлох янз бүрийн аргуудаас бүрддэг. Геометрийн-оптик ойролцоо тооцоолол нь радио электроникийн практикт өргөн хэрэглэгддэг. хагас оптик систем.
Дүгнэж хэлэхэд, Максвеллийн тэгшитгэлийг шийдэж, бөөмсийн хөдөлгөөнийг тодорхойлсон Хамилтон-Жакоби тэгшитгэлээс чиглэлийг тодорхойлсон туяа ашиглан гэрлийг долгионы байрлалаас нэгэн зэрэг дүрслэх чадвар нь илэрхий харагдах байдлын нэг илрэл гэдгийг бид тэмдэглэж байна. Квант механикийн логикийн хувьд зөрчилтэй зарчмуудыг боловсруулахад хүргэсэн гэрлийн дуализм.
Үнэн хэрэгтээ цахилгаан соронзон долгионы мөн чанарт хоёрдмол байдал байдаггүй. Макс Планк 1900 онд "Цацрагийн ердийн спектрийн тухай" сонгодог бүтээлдээ цахилгаан соронзон долгион нь давтамжтай квантлагдсан хэлбэлзэл юм. vболон эрчим хүч E=hv, Хаана h =const, агаарт. Сүүлийнх нь хэмжүүрээр тасрах тогтвортой шинж чанартай хэт шингэн орчин юм h- Планкийн тогтмол. Эфир нь хэт их энергид өртөх үед hvЦацрагийн үед квантлагдсан "хуйлга" үүсдэг. Бүх хэт шингэн орчинд яг ижил үзэгдэл ажиглагдаж, тэдгээрийн дотор фонон үүсэх нь дууны цацрагийн квант юм.
1900 онд Макс Планкийн нээлтийг 1887 онд Хайнрих Герц нээсэн фотоэлектрик эффекттэй хослуулсан "хуулбар буулгах" үйл ажиллагааны төлөө 1921 онд Нобелийн хороо Альберт Эйнштейнд шагнал гардуулав.
1) Тодорхойлолтоор октав нь дурын давтамжийн w ба түүний хоёр дахь гармоникийн хоорондох давтамжийн муж бөгөөд 2w-тэй тэнцүү байна.
Цахилгаан соронзон цацрагийн хуваарь нь ердийн байдлаар долоон мужийг агуулдаг.
1. Бага давтамжийн чичиргээ
2. Радио долгион
3. Хэт улаан туяаны цацраг
4. Үзэгдэх цацраг туяа
5. Хэт ягаан туяа
6. Рентген туяа
7. Гамма цацраг
Хувь хүний цацрагийн хооронд үндсэн ялгаа байхгүй. Эдгээр нь бүгд цэнэглэгдсэн хэсгүүдээс үүссэн цахилгаан соронзон долгион юм. Цахилгаан соронзон долгион нь эцсийн эцэст цэнэглэгдсэн хэсгүүдэд үзүүлэх нөлөөгөөр тодорхойлогддог. Вакуум орчинд ямар ч долгионы урттай цацраг 300,000 км/с хурдтай тархдаг. Цацрагийн хуваарийн бие даасан бүсүүдийн хоорондох хил хязгаар нь маш дур зоргоороо байдаг.
Янз бүрийн долгионы урттай цацрагууд нь тэдгээрийн үүсэх арга (антенны цацраг, дулааны цацраг, хурдан электроныг удаашруулах үеийн цацраг гэх мэт) болон бүртгэлийн аргуудаас ялгаатай.
Бүртгэгдсэн бүх төрлийн цахилгаан соронзон цацрагийг сансрын биетүүд үүсгэдэг бөгөөд пуужин, хиймэл дагуул, сансрын хөлөг ашиглан амжилттай судалж байна. Энэ нь юуны түрүүнд агаар мандалд хүчтэй шингэдэг рентген болон гамма цацрагт хамаарна.
Долгионы урт багасах тусам долгионы уртын тоон ялгаа нь чанарын мэдэгдэхүйц ялгааг бий болгодог.
Янз бүрийн долгионы урттай цацрагууд нь бодисоор шингээх чадвараараа бие биенээсээ ихээхэн ялгаатай байдаг. Богино долгионы цацраг (рентген туяа, ялангуяа g-туяа) нь сул шингэдэг. Оптик долгионд тунгалаг бус бодисууд эдгээр цацрагт тунгалаг байдаг. Цахилгаан соронзон долгионы тусгалын коэффициент нь долгионы уртаас хамаарна. Гэхдээ урт долгион ба богино долгионы цацрагийн гол ялгаа нь богино долгионы цацраг нь бөөмийн шинж чанарыг харуулдаг.
Рентген туяа
Рентген туяа- 8*10-6 см-ээс 10-10 см хүртэлх долгионы урттай цахилгаан соронзон долгион.
Рентген цацрагийн хоёр төрөл байдаг: bremsstrahlung болон шинж чанар.
Тоормосхурдан электронууд нь аливаа саад тотгор, ялангуяа металл электронуудаар удаашрах үед үүсдэг.
Электрон bremsstrahlung нь тасралтгүй спектртэй бөгөөд энэ нь хатуу эсвэл шингэнээр үүсгэгддэг тасралтгүй ялгаралтын спектрээс ялгаатай.
Рентген цацрагийн шинж чанаршугамын спектртэй. Онцлог цацраг нь бодис дахь удаашруулсан гадаад хурдан электрон нь тухайн бодисын атомаас дотоод бүрхүүлүүдийн аль нэгэнд байрлах электроныг гаргаж авсны үр дүнд үүсдэг. Илүү хол зайд байгаа электрон суллагдсан газар руу шилжихэд рентген фотон гарч ирнэ.
Хүлээн авах төхөөрөмж рентген туяа- рентген хоолой.
Рентген хоолойн бүдүүвч зураг.
X - рентген туяа, K - катод, А - анод (заримдаа антикатод гэж нэрлэдэг), C - дулаан шингээгч, Өө- катодын халаалтын хүчдэл, Уа- хурдасгах хүчдэл, W in - усны хөргөлтийн оролт, W out - ус хөргөх гаралт.
Катод 1 нь термионы ялгаралтаас болж электрон ялгаруулдаг вольфрамын спираль юм. Цилиндр 3 нь электронуудын урсгалыг төвлөрүүлж, дараа нь металл электрод (анод) -тай мөргөлддөг 2. Энэ тохиолдолд рентген туяа гарч ирдэг. Анод ба катодын хоорондох хүчдэл хэдэн арван киловольт хүрдэг. Хоолойд гүн вакуум үүсдэг; түүний доторх хийн даралт 10_о мм м.у.б-аас ихгүй байна. Урлаг.
Халуун катодоос ялгарах электронууд хурдасч (хурдатгал нь хэтэрхий бага тул рентген туяа ялгардаггүй) анод руу цохиж, огцом удааширдаг (рентген туяа ялгардаг: bremsstrahlung гэж нэрлэгддэг)
Үүний зэрэгцээ анод хийсэн металлын атомуудын дотоод электрон бүрхүүлээс электронууд гарч ирдэг. Бүрхүүл дэх хоосон зайг атомын бусад электронууд эзэлдэг. Энэ тохиолдолд рентген цацраг нь анодын материалын тодорхой энергийн шинж чанартай (шинж чанар бүхий цацраг туяа) ялгардаг. )
Рентген туяа нь богино долгионы урттай, өндөр "хатуулаг"-аар тодорхойлогддог.
Үл хөдлөх хөрөнгө:
өндөр нэвтрэх чадвар;
гэрэл зургийн хавтан дээр үзүүлэх нөлөө;
эдгээр туяа дамждаг бодисуудад иончлол үүсгэх чадвар.
Хэрэглээ:
Рентген туяаны оношлогоо. Рентген туяаг ашиглан хүний биеийг "гэгээрүүлж", үүний үр дүнд ясны дүрс, орчин үеийн төхөөрөмжүүдийн тусламжтайгаар дотоод эрхтний дүрсийг авах боломжтой.
Рентген туяа эмчилгээ
Рентген туяа ашиглан бүтээгдэхүүн (төмөр зам, гагнуур г.м)-ийн согогийг илрүүлэхийг рентген туяаны согог илрүүлэх гэж нэрлэдэг.
Материал судлал, талстографи, хими, биохимийн шинжлэх ухаанд рентген туяа нь атомын түвшинд байгаа бодисын бүтцийг рентген туяаны дифракцийн тархалтыг (рентген туяаны дифракц) ашиглан тодруулахад ашигладаг. Хамгийн алдартай жишээ бол ДНХ-ийн бүтцийг тодорхойлох явдал юм.
Рентген телевизийн интроскопыг нисэх онгоцны буудлуудад идэвхтэй ашиглаж байгаа нь дэлгэцийн дэлгэцэн дээрх аюултай объектуудыг нүдээр илрүүлэхийн тулд гар тээш, ачаа тээшний агуулгыг үзэх боломжийг олгодог.
Цахилгаан соронзон долгионы хуваарь нь орон зайд тархдаг ээлжит соронзон орон болох цахилгаан соронзон цацрагийн давтамж, уртын тасралтгүй дараалал юм. Жеймс Максвеллийн цахилгаан соронзон үзэгдлийн онол нь байгальд янз бүрийн урттай цахилгаан соронзон долгион байдгийг тогтоох боломжийг олгосон.Долгионы урт буюу холбогдох долгионы давтамж нь зөвхөн долгион төдийгүй цахилгаан соронзон орны квант шинж чанарыг тодорхойлдог. Үүний дагуу эхний тохиолдолд цахилгаан соронзон долгионыг энэ курст судлагдсан сонгодог хуулиудад тайлбарласан болно.
Цахилгаан соронзон долгионы спектрийн тухай ойлголтыг авч үзье. Цахилгаан соронзон долгионы спектр нь байгальд байдаг цахилгаан соронзон долгионы давтамжийн зурвас юм.
Цахилгаан соронзон цацрагийн спектрийн давтамж нэмэгдэх дарааллаар:
Антен
1) Бага давтамжийн долгион (λ>);
2) Радио долгион ();
Атом
3) Хэт улаан туяаны цацраг (м);
4) Гэрлийн цацраг ();
5) рентген туяа ();
Атомын цөмүүд
6) Гамма цацраг (λ).
Цахилгаан соронзон спектрийн өөр өөр хэсгүүд нь спектрийн нэг буюу өөр хэсэгт хамаарах долгионыг ялгаруулах, хүлээн авах арга замаар ялгаатай байдаг. Энэ шалтгааны улмаас цахилгаан соронзон спектрийн янз бүрийн хэсгүүдийн хооронд хурц хил хязгаар байдаггүй боловч муж бүр нь шугаман масштабын хамаарлаар тодорхойлогддог өөрийн онцлог шинж чанар, хуулиудын тархалтаар тодорхойлогддог.
Радио долгионыг сонгодог электродинамикаар судалдаг. Хэт улаан туяа, хэт ягаан туяаг сонгодог оптик ба квант физикийн аль алинд нь судалдаг. Рентген болон гамма цацрагийг квант болон цөмийн физикт судалдаг.
Хэт улаан туяаны цацраг
Хэт улаан туяаны цацраг нь нарны цацрагийн спектрийн үзэгдэх спектрийн улаан хэсэгтэй шууд зэргэлдээ орших, ихэнх объектыг халаах чадвартай хэсэг юм. Хүний нүд спектрийн энэ хэсгийг харах боломжгүй, гэхдээ бид дулааныг мэдэрдэг. Мэдэгдэж байгаагаар температур нь Цельсийн (-273) хэмээс хэтэрсэн аливаа объект ялгаруулдаг бөгөөд түүний цацрагийн спектр нь зөвхөн түүний температур, ялгаруулах чадвараар тодорхойлогддог. Хэт улаан туяа нь цацрагийн долгионы урт (давтамж) ба эрчим гэсэн хоёр чухал шинж чанартай байдаг. Цахилгаан соронзон спектрийн энэ хэсэг нь 1 миллиметрээс найман мянган атомын диаметртэй (ойролцоогоор 800 нм) долгионы урттай цацрагийг агуулдаг.Хэт улаан туяа нь рентген, хэт ягаан туяа, богино долгионы туяанаас ялгаатай нь хүний биед туйлын аюулгүй байдаг. Зарим амьтад (жишээлбэл, цоохор могойнууд) халуун цуст олзны байршлыг хэт улаан туяаны цацрагаар тодорхойлох боломжийг олгодог мэдрэхүйн эрхтэнтэй байдаг.
Нээлт
Хэт улаан туяаны цацрагийг 1800 онд Английн эрдэмтэн В.Хершель нээж, нарны спектрт призм ашиглан улаан гэрлийн хил хязгаараас гадуур (өөрөөр хэлбэл спектрийн үл үзэгдэх хэсэгт) термометрийн температурыг олж илрүүлсэн. нэмэгддэг (Зураг 1). 19-р зуунд Хэт улаан туяаны цацраг нь оптикийн хуулийг дагаж мөрддөг, тиймээс харагдахуйц гэрэлтэй ижил шинж чанартай байдаг нь батлагдсан.Өргөдөл
Хэт улаан туяаны туяаг эмч нар шатаж буй нүүрс, гал голомт, халсан төмөр, элс, давс, шавар гэх мэт өвчнийг эмчлэхэд эрт дээр үеэс хэрэглэж ирсэн. хөлдөлт, шархлаа, карбункул, хөхөрсөн, хөхөрсөн гэх мэтийг эмчлэх. Гиппократ тэдгээрийг шарх, шархлаа, ханиадны гэмтэл гэх мэт эмчилгээнд хэрэглэх аргыг тодорхойлсон. 1894 онд Келлогг улайсдаг цахилгаан чийдэнг эмчилгээнд нэвтрүүлсэн бөгөөд үүний дараа хэт улаан туяаг тунгалгийн систем, үе мөч, өвчинд амжилттай ашиглаж байжээ. цээж(гялтангийн үрэвсэл), хэвлийн эрхтнүүд (энтерит, өвдөлт гэх мэт), элэг, цөсний хүүдий.Хэт улаан туяаны спектрт ойролцоогоор 7-14 микрон (хэт улаан туяаны хүрээний урт долгион гэж нэрлэгддэг хэсэг) долгионы урттай бүс байдаг бөгөөд энэ нь хүний биед үнэхээр өвөрмөц нөлөө үзүүлдэг. ашигтай үйлдэл. Хэт улаан туяаны цацрагийн энэ хэсэг нь хүний биеийн цацрагтай тохирч, хамгийн ихдээ 10 микрон долгионы урттай байдаг. Тиймээс бидний бие ямар ч долгионы урттай гадны цацрагийг "өөрийн" гэж хүлээн зөвшөөрдөг. зуух, хүн бүр тэдний ашигтай нөлөөг өөрөө мэдэрсэн нь гарцаагүй.
Хэт улаан туяаны диод ба фотодиодыг алсын удирдлагад өргөн ашигладаг алсын удирдлага, автоматжуулалтын систем, хамгаалалтын систем, зарим гар утас гэх мэт. Хэт улаан туяа нь үл үзэгдэх байдлаасаа болж хүний анхаарлыг сарниулдаггүй.
Хэт улаан туяаны ялгаруулагчийг үйлдвэрлэлд будгийн гадаргууг хатаахад ашигладаг. Хэт улаан туяаны хатаах арга нь уламжлалт конвекцийн аргаас ихээхэн давуу талтай. Юуны өмнө энэ нь мэдээж эдийн засгийн үр нөлөө юм. Хэт улаан туяаны хатаах үед зарцуулсан хурд, эрчим хүч нь уламжлалт аргуудтай ижил үзүүлэлтээс бага байна.
Хэт улаан туяаны мэдрэгчийг аврах алба, жишээлбэл, газар хөдлөлт эсвэл бусад байгалийн болон гар аргаар хийсэн гамшгийн дараа нуранги дор амьд хүмүүсийг илрүүлэхэд өргөн ашигладаг.
Эерэг гаж нөлөө нь ариутгал юм хүнсний бүтээгдэхүүн, будсан гадаргуугийн зэврэлтээс хамгаалах чадварыг нэмэгдүүлэх.
Хүнсний үйлдвэрт IR цацрагийг ашиглах нэг онцлог шинж чанар нь үр тариа, үр тариа, гурил гэх мэт хялгасан судасны сүвэрхэг бүтээгдэхүүнд цахилгаан соронзон долгионыг 7 мм хүртэлх гүнд нэвтрүүлэх боломж юм. Энэ утга нь гадаргуугийн шинж чанар, бүтэц, материалын шинж чанар, цацрагийн давтамжийн шинж чанараас хамаарна. Тодорхой давтамжийн хүрээний цахилгаан соронзон долгион нь зөвхөн дулааны нөлөө үзүүлэхээс гадна бүтээгдэхүүнд биологийн нөлөө үзүүлдэг бөгөөд биологийн полимер (цардуул, уураг, липид) дахь биохимийн өөрчлөлтийг хурдасгахад тусалдаг.
Хэт ягаан туяа
Хэт ягаан туяанд хэдэн мянгаас хэд хэдэн атомын диаметртэй (400-10 нм) долгионы урттай цахилгаан соронзон цацраг орно. Спектрийн энэ хэсэгт цацраг туяа нь амьд организмын үйл ажиллагаанд нөлөөлж эхэлдэг. Нарны спектрийн бага зэргийн хэт ягаан туяа (долгионы урт нь спектрийн харагдах хэсэгт ойртож), жишээлбэл, дунд зэргийн тунгаар борлодог, хэт их тунгаар хүчтэй түлэгдэлт үүсгэдэг. Хатуу (богино долгионы) хэт ягаан туяа нь биологийн эсийг сүйтгэдэг тул анагаах ухаанд мэс заслын багаж хэрэгсэл, эмнэлгийн хэрэгслийг ариутгахад ашигладаг бөгөөд тэдгээрийн гадаргуу дээрх бүх бичил биетнийг устгадаг.Дэлхий дээрх бүх амьдрал нарны цацрагийн спектр дэх хатуу хэт ягаан туяаны ихэнх хэсгийг шингээдэг дэлхийн агаар мандлын озоны давхаргаар хатуу хэт ягаан туяаны хортой нөлөөллөөс хамгаалагдсан байдаг. Энэхүү байгалийн бамбай байгаагүй бол дэлхий дээрх амьдрал Дэлхийн далайн уснаас гарахгүй байх байсан. Гэсэн хэдий ч хамгаалалтыг үл харгалзан озоны давхарга, хатуу хэт ягаан туяаны зарим хэсэг нь дэлхийн гадаргуу дээр хүрч, арьсны хорт хавдар үүсгэдэг, ялангуяа төрөлхийн цайвар өнгөтэй, наранд сайн борлдоггүй хүмүүст арьсны хорт хавдар үүсгэдэг.
Нээлтийн түүх
Хэт улаан туяаны цацрагийг нээсний дараахан Германы физикч Иоган Вильгельм Риттер спектрийн эсрэг талд, ягаанаас богино долгионы урттай цацрагийг хайж эхлэв. 1801 онд тэрээр гэрлийн нөлөөнд задардаг мөнгөн хлорид нь спектрийн ягаан бүсээс гадна үл үзэгдэх цацрагт өртөхөд илүү хурдан задардаг болохыг олж мэдсэн. Тухайн үед Риттер зэрэг олон эрдэмтэд гэрэл нь исэлдүүлэгч буюу дулааны (хэт улаан туяаны) бүрэлдэхүүн хэсэг, гэрэлтүүлэгч (үзэгдэх гэрэл) бүрэлдэхүүн хэсэг, бууруулагч (хэт ягаан) бүрэлдэхүүн хэсэг гэсэн гурван ялгаатай бүрэлдэхүүн хэсгээс бүрддэг гэдэгтэй санал нэгдэж байв. Тэр үед хэт ягаан туяаг "актин цацраг" гэж нэрлэдэг байв.Өргөдөл
Хэт ягаан туяаны квантуудын энерги нь биологийн молекулууд, ялангуяа ДНХ, уураг устгахад хангалттай. Микробыг устгах аргуудын нэг нь үүн дээр суурилдаг.Энэ нь арьсыг идээлж, Д аминдэм үйлдвэрлэхэд шаардлагатай байдаг. Гэхдээ хэт их өртөх нь арьсны хорт хавдар үүсэхэд хүргэдэг. Хэт ягаан туяа нь нүдэнд хортой. Тиймээс усан дээр, ялангуяа ууланд цасанд хамгаалалтын шил зүүж байх шаардлагатай.
Баримт бичгийг хуурамчаар үйлдэхээс хамгаалахын тулд тэдгээр нь ихэвчлэн хэт ягаан туяаны гэрлээр харагдахуйц хэт ягаан туяаны шошгуудаар тоноглогдсон байдаг. Ихэнх паспортууд, түүнчлэн янз бүрийн орны мөнгөн дэвсгэртүүд нь хэт ягаан туяанд гэрэлтдэг будаг эсвэл утас хэлбэрээр хамгаалалтын элементүүдийг агуулдаг.
Олон тооны ашигт малтмал нь хэт ягаан туяагаар гэрэлтүүлэх үед харагдахуйц гэрлийг ялгаруулж эхэлдэг бодис агуулдаг. Бохирдол бүр өөрийн гэсэн байдлаар гэрэлтдэг бөгөөд энэ нь тухайн эрдсийн найрлагыг гэрэлтүүлгийн шинж чанараар тодорхойлох боломжийг олгодог.
Рентген туяа
Рентген туяа нь фотоны энерги нь хэт ягаан туяа ба гамма цацрагийн хоорондох энергийн хуваарь дээр байрладаг цахилгаан соронзон долгион бөгөөд энэ нь m хүртэлх долгионы урттай тохирч байна).Баримт
Рентген туяа нь цэнэгтэй бөөмсийн (гол төлөв электрон) хүчтэй хурдатгал эсвэл атом эсвэл молекулын электрон бүрхүүлийн өндөр энергийн шилжилтээс үүсдэг. Энэ хоёр эффектийг рентген хоолойд ашигладаг бөгөөд үүнд халуун катодоор ялгардаг электронууд хурдасч (хурдатгал нь хэт бага тул рентген туяа ялгардаггүй) ба анод руу цохиж, огцом удааширдаг (рентген туяа нь ялгарсан, i.e.). bremsstrahlung) ба үүнтэй зэрэгцэн анод хийсэн металлын атомуудын дотоод электрон бүрхүүлээс электронуудыг цохино. Бүрхүүл дэх хоосон зайг атомын бусад электронууд эзэлдэг. Энэ тохиолдолд рентген туяа нь анодын материалын тодорхой энергийн шинж чанартай байдаг ( онцлог цацраг)Хурдатгал удаашруулах процессын явцад электроны кинетик энергийн ердөө 1% нь рентген туяанд орж, энергийн 99% нь дулаан болж хувирдаг.
Нээлт
Рентген туяаг нээсэн нь Вильгельм Конрад Рентгентэй холбоотой. Тэрээр рентген туяа (рентген туяа) гэж нэрлэсэн рентген туяаны талаар анх удаа нийтлэл хэвлүүлсэн. Рентгений "Шинэ төрлийн цацрагийн тухай" гэсэн нийтлэл 1895 оны 12-р сарын 28-нд хэвлэгджээ.Нарийвчилсан үзлэгээр Рентген хар картон нь нарны харагдах ба хэт ягаан туяа, цацрагт ч тунгалаг биш болохыг харуулжээ. цахилгаан нум, эрч хүчтэй флюресцент үүсгэдэг зарим бодисоор нэвчсэн байдаг." Рентген богинохондоо "рентген туяа" гэж нэрлэсэн энэхүү "агент"-ын янз бүрийн бодисыг нэвтрүүлэх чадварыг судалжээ. Цаасан, мод, эбонит, металлын нимгэн давхаргаар туяа чөлөөтэй дамждаг ч хар тугалга хүчтэй саатдаг болохыг тэрээр олж мэдэв. 
Зураг Crookes катодын туяагаар хийсэн туршилт
Дараа нь тэрээр нэгэн шуугиантай туршлагыг дүрсэлжээ: "Хэрэв та гадагшлуулах хоолой болон дэлгэцийн хооронд гараа барьвал гарны сүүдрийн бүдэгхэн тоймоос ясны бараан сүүдрийг харж болно." Энэ нь хүний биеийг флюроскопоор хийсэн анхны үзлэг байв. Рентген мөн анхны рентген зургийг хүлээн авч, товхимолдоо хавсаргав. Эдгээр зургууд асар их сэтгэгдэл төрүүлсэн; нээлт хараахан дуусаагүй байсан бөгөөд рентген оношилгоо аль хэдийн аялалаа эхлүүлсэн байв. Английн физикч Шустер "Биеийн янз бүрийн хэсэгт зүү зүүсэн гэж сэжиглэсэн өвчтөнүүдийг авчрах эмч нар миний лабораторид дүүрсэн" гэж бичжээ.
Эхний туршилтуудын дараа Рентген рентген туяа нь катодын туяанаас ялгаатай, цэнэг тээдэггүй, соронзон орны нөлөөгөөр хазайдаггүй, харин катодын туяагаар өдөөгддөг гэдгийг баттай тогтоожээ. "...Рентген туяа нь катодын цацрагтай адилгүй, харин гадагшлуулах хоолойн шилэн хананд өдөөгддөг" гэж Рентген бичжээ.
Зураг Эхний рентген гуурстай туршилт
Тэрээр мөн тэд зөвхөн шилэнд төдийгүй металлд ч сэтгэл хөдөлдөг болохыг тогтоожээ.
Катодын цацраг нь "эфирт тохиолддог үзэгдэл" гэсэн Герц-Леннардын таамаглалыг дурьдсаны дараа Рентген "бид өөрсдийн цацрагийн талаар ижил төстэй зүйлийг хэлж чадна" гэж онцолжээ. Гэсэн хэдий ч тэрээр цацрагийн долгионы шинж чанарыг олж илрүүлж чадаагүй; тэдгээр нь "одоо хүртэл мэдэгдэж байсан хэт ягаан туяа, үзэгдэх болон хэт улаан туяанаас өөрөөр ажилладаг". Рентгений хэлснээр химийн болон гэрэлтэх үйл ажиллагааны хувьд тэд ижил төстэй байдаг хэт ягаан туяа. Тэрээр анхны зурвастаа эфирт уртааш долгион байж болно гэсэн таамаглалыг илэрхийлсэн бөгөөд хожим нь орхисон.
Өргөдөл
Рентген туяаг ашигласнаар та хүний биеийг "гэгээрүүлж", үүний үр дүнд ясны дүрс, орчин үеийн төхөөрөмжүүдийн тусламжтайгаар дотоод эрхтний дүрсийг авах боломжтой.Рентген туяа ашиглан бүтээгдэхүүн (төмөр зам, гагнуур г.м)-ийн согогийг илрүүлэхийг рентген туяаны согог илрүүлэх гэж нэрлэдэг.
Ашигласан технологийн хяналтмикро электрон бүтээгдэхүүн бөгөөд электрон эд ангиудын дизайн дахь согог, өөрчлөлтийн үндсэн төрлийг тодорхойлох боломжийг танд олгоно.
Материал судлал, талстографи, хими, биохимийн шинжлэх ухаанд рентген туяаг цацрагийн дифракцийн тархалтыг ашиглан атомын түвшний бодисын бүтцийг тодруулахад ашигладаг.
Рентген туяа ашиглан бодисын химийн найрлагыг тодорхойлж болно. Рентген телевизийн интроскопыг нисэх онгоцны буудлуудад идэвхтэй ашигладаг бөгөөд дэлгэцийн дэлгэцэн дээрх аюултай объектуудыг нүдээр илрүүлэхийн тулд гар тээш, ачаа тээшний агуулгыг үзэх боломжийг олгодог.
Рентген туяа эмчилгээ нь эмчилгээний хэрэглээний онол, практикийг хамарсан цацрагийн эмчилгээний хэсэг юм. Рентген эмчилгээг голчлон өнгөц хавдар болон бусад зарим өвчин, түүний дотор арьсны өвчинд хийдэг.
Биологийн нөлөө
Рентген цацраг нь ионжуулагч юм. Энэ нь амьд организмын эд эсэд нөлөөлж, цацрагийн өвчин, цацрагийн түлэгдэлт, хорт хавдар үүсгэдэг. Энэ шалтгааны улмаас рентген туяатай ажиллахдаа хамгаалалтын арга хэмжээ авах шаардлагатай. Хохирол нь цацрагийн шингэсэн тунтай шууд пропорциональ байна гэж үздэг. Рентген туяа нь мутаген хүчин зүйл юм.Дүгнэлт:
Цахилгаан соронзон цацраг нь орон зайд тархах боломжтой цахилгаан соронзон орны төлөв байдлын өөрчлөлт (эвдрэл) юм.Квантын электродинамикийн тусламжтайгаар цахилгаан соронзон цацрагийг зөвхөн цахилгаан соронзон долгион төдийгүй фотонуудын урсгал, өөрөөр хэлбэл цахилгаан соронзон орны квант өдөөлтийг илэрхийлдэг бөөмс гэж үзэх боломжтой. Долгионууд нь урт (эсвэл давтамж), туйлшрал, далайц зэрэг шинж чанараараа тодорхойлогддог. Түүнээс гадна долгионы урт богино байх тусам бөөмийн шинж чанар илүү хүчтэй болно. Эдгээр шинж чанарууд нь ялангуяа 1887 онд Г.Герц нээсэн фотоэлектрик эффект (гэрлийн нөлөөн дор металлын гадаргуугаас электронуудыг цохих) үзэгдэлд тод илэрдэг.
Энэхүү хоёрдмол үзлийг Планкийн ε = hν томъёогоор баталж байна. Энэ томъёо нь квант шинж чанар болох фотоны энерги болон долгионы шинж чанар болох хэлбэлзлийн давтамжийг холбодог.
Давтамжийн мужаас хамааран хэд хэдэн төрлийн цахилгаан соронзон цацраг ялгардаг. Хэдийгээр эдгээр төрлүүдийн хоорондох хил хязгаар нь нэлээд дур зоргоороо байдаг, учир нь вакуум дахь долгионы тархалтын хурд ижил (299,792,458 м / с-тэй тэнцүү) тул хэлбэлзлийн давтамж нь цахилгаан соронзон долгионы урттай урвуу хамааралтай байдаг.
Цахилгаан соронзон цацрагийн төрлүүд нь үүсэх арга замаараа ялгаатай байдаг.
Гэсэн хэдий ч бие махбодийн ялгаа, цахилгаан соронзон цацрагийн бүх эх үүсвэрт, эсэх цацраг идэвхт бодис, улайсдаг чийдэн эсвэл телевизийн дамжуулагч, энэ цацраг нь хурдатгалтай хөдөлж буй цахилгаан цэнэгийн улмаас өдөөгддөг. Хоёр үндсэн эх сурвалж байдаг . "Микроскоп" эх сурвалжид Цэнэглэсэн тоосонцор нь атом эсвэл молекулын дотор нэг энергийн түвшингээс нөгөөд шилждэг. Энэ төрлийн ялгаруулагчид гамма, рентген, хэт ягаан туяа, үзэгдэх ба хэт улаан туяа, зарим тохиолдолд бүр урт долгионы урттай цацраг ялгаруулдаг (сүүлийн жишээ бол 21 см долгионы урттай устөрөгчийн спектрийн шугам юм. радио одон орон судлалд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг). Хоёр дахь төрлийн эх сурвалжууддуудаж болно макроскоп . Тэдгээрийн дотор дамжуулагчийн чөлөөт электронууд нь синхрон үечилсэн хэлбэлзлийг гүйцэтгэдэг.
Бүртгэлийн аргууд нь ялгаатай:
Үзэгдэх гэрлийг нүдээр хүлээн авдаг. Хэт улаан туяаны цацраг нь ихэвчлэн дулааны цацраг юм. Үүнийг дулааны аргаар, мөн хэсэгчлэн фотоэлектрик болон гэрэл зургийн аргаар бүртгэдэг. Хэт ягаан туяа нь химийн болон биологийн хувьд идэвхтэй байдаг. Энэ нь хэд хэдэн бодисын фотоэлектрик эффект, флюресцент ба фосфоресценц (гялалзах) үүсгэдэг. Үүнийг гэрэл зургийн болон фотоэлектрик аргаар бүртгэдэг.
Тэд мөн ижил хэвлэл мэдээллийн хэрэгслээр өөр өөрөөр шингэж, тусгалаа олсон байдаг:
Янз бүрийн долгионы урттай цацрагууд нь бодисоор шингээх чадвараараа бие биенээсээ ихээхэн ялгаатай байдаг. Богино долгионы цацраг (рентген туяа, ялангуяа g-туяа) нь сул шингэдэг. Оптик долгионд тунгалаг бус бодисууд эдгээр цацрагт тунгалаг байдаг. Цахилгаан соронзон долгионы тусгалын коэффициент нь долгионы уртаас хамаарна.
Тэд ижил цацрагийн эрчимтэй биологийн объектуудад өөр өөр нөлөө үзүүлдэг.
Нөлөөлөл янз бүрийн төрөлХүний биед цацраг туяа өөр өөр байдаг: гамма болон рентген цацраг туяа нэвтэрч, эд эсийг гэмтээж, үзэгдэх гэрэл нь нүдэнд харагдах мэдрэмжийг үүсгэдэг, хэт улаан туяа, хүний биед унах, халаах, радио долгион, бага давтамжтай. цахилгаан соронзон хэлбэлзэл Хүний биебөгөөд огт мэдрэгддэггүй. Эдгээр илэрхий ялгааг үл харгалзан эдгээр бүх төрлийн цацраг нь үндсэндээ нэг үзэгдлийн өөр өөр талууд юм.
