Шинжлэх ухаан, технологи хөгжихийн хэрээр янз бүрийн төрлийн цацрагийг илрүүлсэн. радио долгион, үзэгдэх гэрэл, рентген туяа, гамма цацраг.Эдгээр бүх цацрагууд нь ижил шинж чанартай байдаг. Тэд байна цахилгаан соронзон долгион. Эдгээр цацрагийн шинж чанаруудын олон янз байдал нь тэдгээрээс шалтгаална давтамж (эсвэл долгионы урт).хооронд тодорхой төрөлЦацрагийн хооронд хурц зааг байхгүй; Шинж чанаруудын ялгаа нь долгионы урт нь хэд хэдэн дарааллаар ялгаатай байх үед л мэдэгдэхүйц болно.
Бүх төрлийн цацрагийг системчлэхийн тулд цахилгаан соронзон долгионы нэгдсэн хуваарийг боловсруулсан болно.
Цахилгаан соронзон долгионы хуваарь энэ нь цахилгаан соронзон цацрагийн давтамжийн (долгионы урт) тасралтгүй дараалал юм. EMW масштабыг мужид хуваах нь маш дур зоргоороо байдаг.
Мэдэгдэж байгаа цахилгаан соронзон долгионууд нь асар том долгионы уртыг хамардаг 10 4 - 10 -10 м. By олж авах аргаДараах долгионы уртын мужийг ялгаж болно.
1. Бага давтамжийн долгион100 гаруй км (10 5 м). Цацрагийн эх үүсвэр - хувьсах гүйдлийн генераторууд
2. Радио долгион 10 5 м-ээс 1 мм хүртэл. Цацрагийн эх үүсвэр - нээлттэй хэлбэлзлийн хэлхээ (антен)Радио долгионы бүс нутгийг дараахь байдлаар ялгадаг.
Алс Дорнод урт долгион- 10 3 м-ээс дээш,
NE дундаж - 10 3-аас 100 м хүртэл,
HF богино - 100 м-ээс 10 м хүртэл,
VHF ultrashort - 10 м-ээс 1 мм хүртэл;
3 Хэт улаан туяаны цацраг (IR) 10 -3 -10 -6 м Хэт богино радио долгионы бүс нь хэт улаан туяаны бүстэй нийлдэг. Тэдний хоорондох хил хязгаар нь нөхцөлт бөгөөд тэдгээрийг олж авах арга замаар тодорхойлогддог. хэт богино радио долгионгенераторууд (радио инженерийн аргууд) ашиглан олж авдаг бөгөөд нэгээс атомын шилжилтийн үр дүнд халсан биетүүдээс хэт улаан туяа ялгардаг. эрчим хүчний түвшиннөгөө рүү.
4. Үзэгдэх гэрэл 770-390 нм цацрагийн эх үүсвэр – цахим шилжилтүүдатомуудад. Урт долгионы бүсээс эхлэн спектрийн харагдах хэсгийн өнгөний дараалал KOZHZGSF.Эдгээр нь нэг энергийн түвшингээс нөгөөд шилжих атомын шилжилтийн үр дүнд ялгардаг.
5 . Хэт ягаан туяа (хэт ягаан туяа) 400 нм-ээс 1 нм хүртэл. Хэт ягаан туяа нь ихэвчлэн мөнгөн усны уурын туяагаар ялгардаг. Эдгээр нь нэг энергийн түвшингээс нөгөөд шилжих атомын шилжилтийн үр дүнд ялгардаг.
6 . Рентген туяа 1 нм-ээс 0.01 нм хүртэл. Эдгээр нь нэг дотоод энергийн түвшингээс нөгөөд шилжих атомын шилжилтийн үр дүнд ялгардаг.
7. Рентген туяаны дараа тухайн газар ирдэг гамма туяа (γ)0.1 нм-ээс бага долгионы урттай. Цөмийн урвалын үед ялгардаг.
Рентген болон гамма туяаны хэсэг хэсэгчлэн давхцаж, эдгээр долгионыг ялгаж салгаж болно. шинж чанараараа биш, харин үйлдвэрлэх аргаар: рентген туяа нь тусгай хуруу шилэнд үүсдэг ба гамма туяа нь зарим элементийн цөмийн цацраг идэвхт задралын үед ялгардаг.
Долгионы урт багасах тусам долгионы уртын тоон ялгаа нь чанарын мэдэгдэхүйц ялгааг бий болгодог. Өөр өөр долгионы урттай цацрагууд нь бие биенээсээ ихээхэн ялгаатай байдаг бодисоор шингээх. Бодисын тусгалцахилгаан соронзон долгион нь долгионы уртаас хамаарна.
Цахилгаан соронзон долгион нь хуулиудын дагуу ойж, хугардаг тусгал ба хугарал.
Цахилгаан соронзон долгионы хувьд ажиглаж болно долгионы үзэгдэл - интерференц, дифракц, туйлшрал, тархалт.
Үзүүлэнг урьдчилан үзэхийг ашиглахын тулд Google бүртгэл үүсгээд түүн рүү нэвтэрнэ үү: https://accounts.google.com
Слайдын тайлбар:
Цахилгаан соронзон долгионы хуваарь. Төрөл, шинж чанар, хэрэглээ.
Нээлтүүдийн түүхээс... 1831 он - Майкл Фарадей соронзон орны аливаа өөрчлөлт нь хүрээлэн буй орон зайд индуктив (хуйлгай) цахилгаан орон үүсэх шалтгаан болдог гэдгийг тогтоожээ.
1864 - Жеймс Клерк Максвелл вакуум болон диэлектрикт тархах чадвартай цахилгаан соронзон долгион байдаг гэсэн таамаглал дэвшүүлэв. Хэзээ нэгэн цагт эхэлсэн бол өөрчлөлтийн үйл явц цахилгаан соронзон оронсансар огторгуйн шинэ хэсгүүдийг тасралтгүй авах болно. Энэ бол цахилгаан соронзон долгион юм.
1887 он - Генрих Герц "Маш хурдан цахилгаан чичиргээ", тэр өөрийнхөө тухай тайлбарласан туршилтын тохиргоо- чичиргээ ба резонатор, - мөн миний туршилтууд. Чичиргээнд цахилгаан чичиргээ үүсэх үед түүний эргэн тойрон дахь орон зайд эргэлтийн цахилгаан соронзон орон гарч ирдэг бөгөөд үүнийг резонатор бүртгэдэг.
Цахилгаан соронзон долгион - цахилгаан соронзон чичиргээ, хязгаарлагдмал хурдтай орон зайд тархах.
Цахилгаан соронзон долгионы бүхэл бүтэн цар хүрээ нь бүх цацраг нь квант болон долгионы шинж чанартай байдгийн нотолгоо юм. Долгионы шинж чанар нь бага давтамжтай үед илүү тод, өндөр давтамжтай үед бага тод харагддаг. Эсрэгээр, квант шинж чанар нь өндөр давтамжид илүү тод, бага давтамжид бага тод харагддаг. Долгионы урт богино байх тусам квант шинж чанар нь илүү тод харагдах ба долгионы урт урт байх тусам долгионы шинж чанар илүү тод харагддаг.
Бага давтамжийн хэлбэлзэл Долгионы урт (м) 10 13 - 10 5 Давтамж (Гц) 3 10 -3 - 3 10 3 Эрчим хүч (EV) 1 – 1.24 10 -10 Эх үүсвэр Реостатик генератор, динамо, Герц вибратор, Генераторууд цахилгаан сүлжээ(50 Гц) Өндөр (үйлдвэрлэлийн) давтамжийн машин генератор (200 Гц) Телефон сүлжээ (5000 Гц) Дууны генератор (микрофон, чанга яригч) Хүлээн авагч Цахилгаан төхөөрөмж ба хөдөлгүүр Discovery history Lodge (1893), Tesla (1983) Хэрэглээний кино театр, радио нэвтрүүлэг (микрофон, чанга яригч)
Радио долгионыг хэлбэлзлийн хэлхээ болон макроскоп чичиргээ ашиглан үйлдвэрлэдэг. Шинж чанар: өөр өөр давтамжтай, өөр долгионы урттай радио долгионыг зөөвөрлөгчөөр өөр өөрөөр шингээж тусгадаг. дифракц ба интерференцийн шинж чанарыг харуулдаг. Долгионы урт нь 1 микроноос 50 км хүртэлх бүс нутгийг хамардаг
Хэрэглээ: Радио холбоо, телевиз, радар.
Хэт улаан туяаны цацраг (дулааны) Бодисын атом эсвэл молекулуудаас ялгардаг. Хэт улаан туяа нь ямар ч температурт бүх биетээс ялгардаг. Шинж чанар: заримыг нь дамждаг тунгалаг биетүүд, түүнчлэн бороо, манан, цас, манангаар дамжин; үйлдвэрлэдэг химийн үйлдэл(гэрэл зураг); бодис шингээж, түүнийг халаана; үл үзэгдэх; интерференц ба дифракцийн үзэгдлийн чадвартай; дулааны аргаар бүртгэнэ.
Хэрэглээ: Шөнийн харааны төхөөрөмж, шүүх эмнэлэг, физик эмчилгээ, бүтээгдэхүүн, мод, жимс хатаах үйлдвэрлэлд
Үзэгдэх цацраг шинж чанарууд: тусгал, хугарал, нүдэнд нөлөөлдөг, тархах, хөндлөнгийн оролцоо, дифракц хийх чадвартай. Хэсэг цахилгаан соронзон цацраг, нүдээр мэдрэгддэг (улаанаас ягаан хүртэл). Долгионы урт нь ойролцоогоор 390-аас 750 нм хүртэлх жижиг интервалыг эзэлдэг.
Хэт ягаан туяаны цацрагийн эх үүсвэр: кварцын хоолой бүхий хий ялгаруулах чийдэн. Хүн бүрээс цацруулсан хатуу бодис, үүний хувьд t 0> 1 000 ° C, түүнчлэн гэрэлтдэг мөнгөн усны уур. Шинж чанар: Химийн өндөр идэвхжилтэй, үл үзэгдэх, нэвтрэх чадвар өндөр, бичил биетнийг устгадаг, бага тунгаархүний биед ашигтай нөлөө үзүүлдэг (идээлэх), гэхдээ их хэмжээний тунгаар хэрэглэдэг сөрөг нөлөө, эсийн хөгжил, бодисын солилцоог өөрчилдөг.
Хэрэглээ: анагаах ухаан, үйлдвэрлэлд.
Хэзээ рентген туяа ялгардаг өндөр хурдатгалэлектронууд. Шинж чанар: хөндлөнгийн оролцоо, рентген туяаны дифракц болор тор, өндөр нэвтрэх чадалтай. Их тунгаар цацраг туяа нь цацрагийн өвчин үүсгэдэг. Рентген туяа ашиглан олж авсан: вакуум хоолой дахь электронууд (p = 3 атм) цахилгаан орны нөлөөгөөр хурдасдаг. өндөр хүчдэл, анод хүрч, тэд цохилтод огцом тоормослох болно. Тоормослох үед электронууд хурдатгалтай хөдөлж, богино урттай (100-аас 0.01 нм хүртэл) цахилгаан соронзон долгионыг ялгаруулдаг.
Хэрэглээ: Дотоод эрхтний өвчнийг оношлох зорилгоор анагаах ухаанд; хяналтын зорилгоор үйлдвэрлэлд дотоод бүтэцтөрөл бүрийн бүтээгдэхүүн.
γ-цацрагийн эх үүсвэр: атомын цөм ( цөмийн урвалууд). Шинж чанар: Асар их нэвчих чадвартай, биологийн хүчтэй нөлөө үзүүлдэг. 0.01 нм-ээс бага долгионы урт. Хамгийн их энергийн цацраг
Хэрэглээ: Анагаах ухаанд үйлдвэрлэл (γ-алдаа илрүүлэх).
Хүний биед цахилгаан соронзон долгионы нөлөөлөл
Анхаарал тавьсанд баярлалаа!
Цахилгаан соронзон долгионы хуваарь нь орон зайд тархдаг хувьсагч болох цахилгаан соронзон цацрагийн давтамж, уртын тасралтгүй дараалал юм. соронзон орон. Онол цахилгаан соронзон үзэгдлүүдЖеймс Максвелл 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 дүрсэлсэн болно сонгодог хуулиудэнэ курст суралцсан.
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).
Төрөл бүрийн бүс нутаг цахилгаан соронзон спектрспектрийн нэг буюу өөр хэсэгт хамаарах долгионыг ялгаруулах, хүлээн авах аргын хувьд ялгаатай. 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 судалдаг сонгодог электродинамик. Хэт улаан туяа, хэт ягаан туяаг сонгодог оптик ба аль алинаар нь судалдаг квант физик. 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 ч бид дулааныг мэдэрч чаддаг. Таны мэдэж байгаагаар температур нь Цельсийн (–273) хэмээс хэтэрсэн аливаа объект ялгаруулдаг бөгөөд түүний цацрагийн спектр нь зөвхөн түүний температур, ялгаруулах чадвараар тодорхойлогддог. Хэт улаан туяаны цацраг нь хоёр чухал шинж чанарууд: цацрагийн долгионы урт (давтамж) ба эрчим. 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 тул 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 ийм долгионы урттай гадны цацрагийг "хамгийн алдартай" гэж хүлээн зөвшөөрдөг байгалийн булагМанай дэлхий дээрх хэт улаан туяаны эх үүсвэр нь нар бөгөөд Орос дахь урт долгионы хэт улаан туяаны хамгийн алдартай хиймэл эх үүсвэр бол Оросын зуух бөгөөд хүн бүр тэдний ашигтай нөлөөг мэдэрсэн нь гарцаагүй.
Хэт улаан туяаны диод ба фотодиодыг алсын удирдлагад өргөн ашигладаг алсын удирдлага, автоматжуулалтын систем, хамгаалалтын систем, зарим гар утаснуудгэх мэт хэт улаан туяа нь үл үзэгдэх байдлаасаа болж хүний анхаарлыг сарниулдаггүй.
Хэт улаан туяаны ялгаруулагчийг будагны 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 болон бусад ослын дараа нуранги дор амьд хүмүүсийг илрүүлэхэд өргөн ашигладаг. байгалийн гамшигхүний гараар бүтсэн гамшиг.
Эерэг гаж нөлөөариутгал ч мөн адил хүнсний бүтээгдэхүүн, будсан гадаргуугийн зэврэлтээс хамгаалах чадварыг нэмэгдүүлэх.
IR цацрагийг ашиглах онцлог хүнсний үйлдвэрүр тариа, үр тариа, гурил гэх мэт капилляр-сүвэрхэг бүтээгдэхүүнд цахилгаан соронзон долгионыг 7 мм-ийн 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. Зөөлөн хэт ягаан туяанарны спектрт (долгионы урт нь спектрийн харагдах хэсэгт ойртож), жишээлбэл, дунд зэргийн тунгаар идээлж, хэт их тунгаар хүнд түлэгдэлт үүсгэдэг. Хатуу (богино долгионы) хэт ягаан туяа нь хортой байдаг биологийн эсүүдТиймээс анагаах ухаанд мэс заслын багаж хэрэгсэл, эмнэлгийн хэрэгслийг ариутгахад ашигладаг бөгөөд тэдгээрийн гадаргуу дээрх бүх бичил биетнийг устгадаг.Дэлхий дээрх бүх амьдрал хатуу ширүүн зүйлийн хор хөнөөлийн нөлөөнөөс хамгаалагдсан байдаг хэт ягаан туяаозоны давхарга дэлхийн агаар мандал, шингээх ихэнх ньспектрийн хатуу хэт ягаан туяа нарны цацраг. 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 илрүүлсний дараахан Германы физикч Иоган Вильгельм Риттер спектрийн эсрэг талын долгионы уртаас богино долгионы урттай цацрагийг хайж эхэлсэн. нил ягаан. 1801 онд тэрээр гэрлийн нөлөөнд задардаг мөнгөн хлорид нь спектрийн ягаан бүсээс гадна үл үзэгдэх цацрагт өртөхөд илүү хурдан задардаг болохыг олж мэдсэн. Тэр үед Риттер зэрэг олон эрдэмтэд гэрэл нь исэлдүүлэгч эсвэл дулааны (хэт улаан туяаны) бүрэлдэхүүн хэсэг, гэрэлтүүлэгч бүрэлдэхүүн хэсэг (хэт улаан туяаны) гэсэн гурван тусдаа бүрэлдэхүүн хэсгээс бүрддэг гэдэгтэй санал нэгдэж байв. харагдах гэрэл), мөн багасгах (хэт ягаан) бүрэлдэхүүн хэсэг. 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 эрдэсийн 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. Хоёр эффектийг хоёуланг нь ашигладаг рентген хоолой, халуун катодоор ялгардаг электронууд хурдасч (энэ тохиолдолд рентген туяа ялгардаггүй, учир нь хурдатгал нь хэтэрхий бага байдаг) ба анод руу цохиж, огцом удааширдаг (энэ тохиолдолд рентген туяа ялгардаг). : гэж нэрлэгддэг. bremsstrahlung ) мөн үүнтэй зэрэгцэн электронуудыг дотоодоос нь гаргана электрон бүрхүүлүүданод хийсэн металлын атомууд. Хоосон газруудбүрхүүлийг 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 туяа нь богинохондоо "рентген туяа" гэж нэрлэсэн энэхүү "агент"-ын нэвтрэлтийн хүчийг судалжээ. янз бүрийн бодисууд. Цаасан, мод, эбонит, металлын нимгэн давхаргаар туяа чөлөөтэй дамждаг ч хар тугалга хүчтэй саатдаг болохыг тэрээр олж мэдсэн. 
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 туяа хүлээн авсан ба эхний рентген туяатовхимолдоо хавсаргах замаар. Эдгээр зургууд асар их сэтгэгдэл төрүүлсэн; нээлт хараахан дуусаагүй байсан бөгөөд рентген оношилгоо аль хэдийн аялалаа эхлүүлсэн байв. “Манай лаборатори эмч нар зүү зүүсэн гэж сэжиглэж буй өвчтөнүүдийг авчрахад усанд автсан өөр өөр хэсгүүдбиетүүд” гэж Английн физикч Шустер бичжээ.
Эхний туршилтуудын дараа Рентген рентген туяа нь катодын туяанаас ялгаатай, цэнэг тээдэггүй, соронзон орны нөлөөгөөр хазайдаггүй, харин катодын туяагаар өдөөгддөг гэдгийг баттай тогтоосон. "...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 үйлдлүүд нь хэт ягаан туяатай төстэй байдаг. Тэрээр анхны захиасдаа тэд байж магадгүй гэж хожим нь орхисон гэсэн таамаглалыг илэрхийлсэн уртааш долгионагаарт.
Өргөдөл
Рентген туяа ашиглан та "гэгээрүүлж" чадна. хүний бие, үүний үр дүнд ясны дүрс, орчин үеийн төхөөрөмжид дотоод эрхтнүүдийн дүрсийг авах боломжтой.Рентген туяа ашиглан бүтээгдэхүүн (төмөр зам, гагнуур г.м)-ийн согогийг илрүүлэхийг рентген туяаны согог илрүүлэх гэж нэрлэдэг.
-д ашигласан технологийн хяналтмикроэлектроник бүтээгдэхүүн бөгөөд электрон эд ангиудын дизайн дахь гол согог, өөрчлөлтийг тодорхойлох боломжийг танд олгоно.
Материал судлал, талстографи, хими, биохимийн шинжлэх ухаанд рентген туяаг цацрагийн дифракцийн тархалтыг ашиглан атомын түвшний бодисын бүтцийг тодруулахад ашигладаг.
Үүнийг тодорхойлохын тулд рентген туяаг ашиглаж болно химийн найрлагабодисууд. Нисэх онгоцны буудлуудад рентген телевизийн интроскопыг идэвхтэй ашигладаг бөгөөд энэ нь агуулгыг үзэх боломжийг олгодог гар тээшмониторын дэлгэц дээр аюултай объектыг нүдээр илрүүлэх зорилгоор ачаа тээш.
Рентген эмчилгээ нь онол, практикийг хамарсан цацрагийн эмчилгээний нэг салбар юм эмийн хэрэглээ. 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. 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.Ашиглах замаар квант электродинамикЦахилгаан соронзон цацрагийг зөвхөн цахилгаан соронзон долгион төдийгүй фотонуудын урсгал, өөрөөр хэлбэл цахилгаан соронзон орны квант өдөөлтийг төлөөлдөг бөөмс гэж үзэж болно. 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, өдөөгддөг. цахилгаан цэнэг. Үндсэн хоёр төрлийн 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. чухал үүрэградио одон орон судлалд). Хоёр дахь төрлийн эх сурвалжууддуудаж болно макроскоп . Тэдний дотор чөлөөт электронууддамжуулагч 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 долгионы уртад тунгалаг бус бодисууд эдгээр цацрагт тунгалаг байдаг. Цахилгаан соронзон долгионы тусгалын коэффициент нь долгионы уртаас хамаарна.
Үзүүлэх өөр өөр нөлөөижил цацрагийн эрчимтэй биологийн объектууд дээр:
Нөлөөлөл янз бүрийн төрөлхүний биед цацраг туяа өөр өөр байдаг: гамма ба рентген туяатүүнийг нэвтлэн эд эсийг гэмтээж, үзэгдэх гэрэл нь нүдэнд харагдах мэдрэмж, хэт улаан туяа, хүний биед унах, халаах, радио долгион, бага давтамжийн цахилгаан соронзон хэлбэлзлийг үүсгэдэг. хүний биебөгөөд огт мэдрэгддэггүй. Эдгээр илэрхий ялгааг үл харгалзан эдгээр бүх төрлийн цацраг нь үндсэндээ байдаг өөр өөр талууднэг үзэгдэл.
Нарва хүмүүнлэгийн гимназийн 11.С ангийн сурагч Сергей Голубев бэлтгэв
Цахилгаан соронзон долгионы масштаб нь цахилгаан соронзон цацрагийн давтамж, уртын тасралтгүй дараалал бөгөөд орон зайд тархаж буй ээлжит соронзон орныг илэрхийлдэг. Жеймс Максвеллийн цахилгаан соронзон үзэгдлийн онол нь байгальд янз бүрийн урттай цахилгаан соронзон долгион байдгийг тогтоох боломжийг олгосон.
Германы эрдэмтэн Г.Герц, Оросын эрдэмтэн П.Н.Лебедев нарын туршилтын ажил Максвеллийн онолыг баталж, гэрлийн цацраг нь байгалийн чичиргээ - атом, молекулуудын үүсгэсэн маш богино цахилгаан соронзон долгион гэдгийг баталсан.
Цахилгаан соронзон долгион хэрхэн үүсдэгээс хамааран хэд хэдэн давтамжийн мужид (эсвэл долгионы урт) хуваагддаг. Зэргэлдээх масштабын мужуудын хооронд тодорхой хил хязгаар байдаггүй. Долгионы хүрээ янз бүрийн төрөлбие биентэйгээ давхцдаг тул ийм урттай долгионыг хоёр аргаар олж авч болно.
Цэнэглэгдсэн бөөмсөөс үүссэн цахилгаан соронзон долгионыг төлөөлдөг тул бие даасан цацрагуудын хооронд үндсэн ялгаа байхгүй. Гэхдээ тэдгээрийн долгионы уртаас хамаарна янз бүрийн шинж чанарууд: жишээлбэл нэвтрэлт, харагдах байдал, тусгал гэх мэт.
Эдгээр ялгааг тодорхойлно ерөнхий загварцахилгаан соронзон долгионы хуваарь: Долгионы урт багасах тусам гэрлийн долгионы шинж чанар, тухайлбал интерференц, дифракц, туйлшрал багасч, бөөмийн шинж чанартай холбоотой гэрлийн квант шинж чанар нь илүү хүчтэй болдог.
Цахилгаан соронзон цацрагийн хуваарь
Үндсэн хэлтэс
| Давтамж (Гц) | Долгионы урт (м) | Мужийн нэр | Үүсгэх үндсэн аргууд | Хэрэглээний хамрах хүрээ |
| 10 хүртэл | 310-аас дээш | Бага давтамжийн хэлбэлзэл | Хувьсах гүйдлийн генератор (хиймэл чичиргээ) | цахилгааны инженерчлэл |
| 10 | 3 10 | Радио долгион | Радио давтамжийн генератор Бичил долгионы генератор | Радио инженерчлэл, Радио холбоо, Телевиз, Радар |
| 10 | 3 10 | Хэт улаан туяаны цацраг | Дулааны болон цахилгааны нөлөөгөөр молекул, атомын цацраг туяа | Дулааны болон гэрэл зургийн хүлэмжүүд Нүд, гэрэл зураг Дэлхий дээрх фотоволтайк амьдрал |
| 3,8 10 | 8 10 | Гэрлийн долгион (харагдах гэрэл) | Үүнтэй адил | Үүнтэй адил |
| 7,5 10 | 4 10 | Хэт ягаан туяа | Түргэвчилсэн электронуудын нөлөөн дор атомын цацраг | Гэрэл зураг Фото цахилгаан анагаах ухаан |
| 3 10 | 10 | Рентген туяа | Үүнтэй адил | Үүнтэй адил |
| 3 10 | 10 | Рентген болон Альфа цацраг | Түргэвчилсэн цэнэгтэй бөөмсийн нөлөөн дор атомын үйл явц (атомын дотоод бүрхүүл дэх электронуудын төлөв байдал өөрчлөгдсөний үр дүнд эсвэл электрон болон бусад цэнэглэгдсэн хэсгүүдийн огцом удаашралын үр дүнд үүсдэг) | Фото зураг Ионжуулалтын анагаах ухаан ба металлургийн |
| 10 | 3 10 | Альфа цацраг | Төрөл бүрийн харилцан үйлчлэлийн үр дүнд атомын цөм ба элементийн бөөмсийн өдөөлт: Цөмийн цацраг идэвхт задрал, сансрын үйл явц | Tagged атомын ионжуулах арга |
Нарийвчилсан хуваалт
| Давтамж, Гц (долгионы урт, м) | Долгионы бүлгийн нэр (эсвэл давтамж) | Үйлдвэрлэл, хэрэглээний үндсэн аргууд |
| Хэт улаан туяа | ||
| 6 10 – 3,75 10 (2 10 – 8 10) | Decamicronic (хаах) | Халаасан биеийн цацраг (нуман чийдэн гэх мэт) |
| Микрон (дундаж) | Хэт улаан туяаны спектроскопод ашигладаг | |
| алс хол | Харанхуйд зураг авах үед | |
| 3 ,75 10 – 7,5 10 (8 10 – 4 10) | Гэрлийн туяа (үзэгдэх гэрэл) | |
| Хэт ягаан туяа | ||
| 7,5 10 – 3 10 (4 10 – 10) | Дунд | Нарны цацраг, мөнгөн усны чийдэн гэх мэт. |
| Алсын (вакуум) | Анагаах ухаанд хэт ягаан туяаны микроскопоор ашигладаг | |
| Рентген туяа | ||
| 1,5 10 – 5 10 (2 10 – 6 10) | Хэт зөөлөн | Рентген гуурс болон бусад төхөөрөмжид олж авдаг |
| зөөлөн | Электрон тоормослох. | |
| хэцүү | Анагаах ухаанд бодисын бүтцийг судлах, согогийг илрүүлэхэд ашигладаг | |
| Гамма цацраг | ||
| 3 10 – 3 10 (10 – 3 10) | Хэзээ тохиолддог цацраг идэвхт задралцөм, электрон удаашрал болон бусад харилцан үйлчлэлийн үед энгийн бөөмс. Энэ нь бодисын шинж чанарыг судлахдаа альфа согогийг илрүүлэхэд ашиглагддаг. | |
| Бага давтамжийн долгион | ||
| 3 10 – 3 10 (10 – 3 10) | Хэт бага давтамжууд | Тусгай загварын генераторууд |
| Бага давтамжууд | ||
| Аж үйлдвэрийн давтамж | Хувьсах гүйдлийн генераторууд. Олонхи цахилгаан хэрэгсэлмөн хөдөлгүүрүүд нь тэжээгддэг хувьсах гүйдэлдавтамж 50-60 Гц. | |
| Аудио давтамж | Дууны генераторууд. Эдгээрийг цахилгаан акустик (микрофон, чанга яригч), кино театр, радио нэвтрүүлэгт ашигладаг. | |
| Радио долгион | ||
| 3 10 – 3 10 (10 – 10) | Урт | Цахилгаан хэлбэлзлийн генераторууд |
| 3 10 – 3 10 (10 – 10) | дундаж | Төрөл бүрийн загвар. Телеграфид ашигладаг |
| 3 10 – 3 10 (10 – 10) | богино | Радар гэх мэт. |
| 3 10 – 3 10 (10 – 1) | Хэт богино | Метр ба дециметрийн долгион |
| 3 10 – 3 10 (1 – 10) | дециметр | Бодисын шинж чанарыг судлахад ашигладаг. |
| 3 10 – 3 10 (10 – 10) | сантиметр | Магнетрон клитор үүсгэгч болон мазеруудад үйлдвэрлэсэн. |
| 3 10 – 3 10 (10 – 10) | миллиметр | Радарт ашигладаг, |
| 3 10 – 6 10 (10 – 5 10) | Submillimeter (шилжилтийн) | Радио спектроскопи, радио одон орон судлал. |
Зарим цацрагийн талаархи нэмэлт мэдээлэл
Хэт улаан туяаны цацраг
Спектрийн улаан ирмэгээс цааш орших мужийг анх 1880 онд англичууд туршилтаар судалжээ.
Одон орон судлаач Уильям Хершель (1738-1822). Хершель харласан бөмбөлөг бүхий термометрийг спектрийн улаан төгсгөлд байрлуулж, температурын өсөлтийг олж мэдэв. Термометрийн бөмбөгийг нүдэнд үл үзэгдэх цацраг туяагаар халаав. Энэ цацрагийг хэт улаан туяа гэж нэрлэдэг.
Хэт улаан туяаны цацраг нь гэрэлтэхгүй байсан ч халсан аливаа биеэс ялгардаг цахилгаан соронзон долгион юм.
Хэт улаан туяаны долгион нь мөн дулааны долгион юм, учир нь Эдгээр долгионы олон эх үүсвэр нь хүрээлэн буй биеийг мэдэгдэхүйц халаахад хүргэдэг.
Үзэгдэх гэрэл
(улаан ягаан өнгийн гэрлийн долгион)
Хүн хүрээлэн буй ертөнцийн талаархи бүх мэдээллийг алсын хараагаар хүлээн авдаг.
Гэрэл нь ногоон ургамлыг хөгжүүлэх урьдчилсан нөхцөл юм; шаардлагатай нөхцөлДэлхий дээр амьдрал оршин тогтнохын төлөө.
Хэт ягаан туяа
1801 - Герман эрдэмтэн ИоганнРиттер (1776-1810) ягаан өнгийн ирмэгийн цаана нүдэнд үл үзэгдэх туяанаас үүссэн хэсэг байгааг олж мэдэв. Эдгээр туяа заримд нь нөлөөлдөг химийн нэгдлүүд.
Бага тунгаар хэт ягаан туяа эдгэрдэг. Хэт ягаан туяа нь биеийн өсөлт, хүчирхэгжилтийг дэмждэг.
Арьсанд хамгаалалтын пигмент үүсгэдэг (тан, витамин D), нян устгах үйлчилгээтэй, төв мэдрэлийн системд нөлөөлдөг.
IN их хэмжээгээрЭдгээр туяа нь хортой: нүдний торлог бүрхэвч устсан тул та хамгаалалтын шил (нарны шил) зүүх хэрэгтэй. Арьс нь бас гэмтдэг.
Хэт ягаан туяа Дэлхийд тусдаг учир нь... хангалттай шингээгүй дээд давхаргуудуур амьсгал.
Рентген туяа
Нээлтийн цаг: 1895 оны 11-р сар Вильгельм Рентген (1845-1923) -тай туршилт хийсэн цахилгаан цэнэггүйдэлхийд. Хэрэглээ нь олон янз байдаг: анагаах ухаан (өвчний оношлогоо + эмчилгээ), физик, хими, биологи, технологи, шүүх эмнэлэг, урлагийн түүх.
Гамма цацраг
Онцлог: тод томруун корпускуляр шинж чанар.
Гамма цацраг нь шилжилтийн үед үүсдэг атомын цөмүүднэгээс эрчим хүчний төлөватомд тохиолддогтой төстэй өөр, доод нэг рүү. Гамма цацрагийн эх үүсвэр байж болно цацраг идэвхт цөм, эсвэл бөөмийг, жишээлбэл, альфа бөөмсөөр бөмбөгддөг.
Долгионы урт багасах тусам цахилгаан соронзон долгионы чанарын мэдэгдэхүйц ялгаа гарч ирдэг. Янз бүрийн долгионы урттай цацрагууд нь тэдгээрийг үүсгэх арга, бүртгэх арга, өөрөөр хэлбэл бодисуудтай харилцан үйлчлэх шинж чанараараа ялгаатай байдаг.
Дэлхий дээр үл хамаарах бүх давтамжийн долгион байдаггүй (ν = 0 Гц-ээс ν = ∞ Гц хүртэл) объектив шалтгаанууд. Тэд бол тийм гэрлийн долгионнь зөвхөн долгион төдийгүй корпускулын шинж чанартай байдаг бөгөөд энэ нь тэдгээрийн уртад тодорхой хязгаарлалт тавьдаг.
Долгионы уртын хязгаарлалт
дагуу квант онол, цахилгаан соронзон цацрагийн ялгаралт нь энергийн хэсэг - квант хэлбэрээр явагддаг. Квантын энерги нь тэдгээрийн давтамжтай холбоотой байдаг.
Томъёо нь Планкийн тогтмол - h = 6.62 · 10 - 34 J · s-ийг агуулдаг ба h = h 2 π = 1.05 · 10 - 34 J · s нь баартай Планкийн тогтмол юм.
Хязгааргүй их энергитэй квант байхгүй тул хязгааргүй давтамж оршин тогтнох боломжгүй гэж томъёоноос дүгнэж болно. Мөн энэ илэрхийлэлМөн квант энерги нь хамгийн бага байдаг тул бага давтамжийг хязгаарладаг боломжит утга W 0, тиймээс долгион байж болохгүй хамгийн бага давтамжтай байдаг.
Тайлбар 1
Фотонуудын энергийн доод хязгаарыг тогтоох тодорхой нотолгоо хараахан гараагүй байгааг анхаарах нь чухал юм. хооронд тогтвортой цахилгаан соронзон долгионд дэлхийн гадаргууба ионосфер нь ойролцоогоор 8 Гц-ийн хамгийн бага давтамжтай байдаг.
Цахилгаан соронзон долгионы хуваарь
Өнөөдөр цахилгаан соронзон долгионы хэд хэдэн төрлийг мэддэг. Тэдний үндсэн шинж чанаруудыг хүснэгтэд үзүүлэв.
Долгионы масштаб нь муж бүр өөрийн гэсэн онцлог шинж чанартай байдаг гэдгийг харуулж байна. Давтамж өндөр байх тусам цацрагийн корпускулын шинж чанар илүү тод илэрдэг.
Цахилгаан соронзон цацрагийн спектрийн янз бүрийн хэсэгт долгион нь янз бүрээр үүсдэг. Долгионы төрөл бүрийг судлахын тулд физикийн тусгай салбарууд байдаг. Спектрийн хэсгүүдийн хоорондын ялгаа нь тийм ч их биш юм физик шинж чанармаш олон долгион байдаг, тэдгээрийг хүлээн авах, хүлээн авах арга замууд нь хичнээн их байдаг. Дүрмээр бол тэдгээрийн хооронд огцом шилжилт хийх боломжгүй, учир нь хил хязгаар нь дур зоргоороо байдаг.
Тодорхойлолт 1
Оптик гэж нэрлэгддэг зүйлийг судалдаг цахилгаан соронзон долгионы оптик хүрээ- хүний нүдэнд хүрэх боломжтой хэт улаан туяаны болон хэт ягаан туяаны цацрагийн бүсийн хэсгүүдийг багтаасан спектрийн хэсэг.
Тодорхойлолт 2
Цацрагийн харагдах хэсэгт байгаа квантуудыг нэрлэдэг фотонууд.
Цахилгаан соронзон цацрагийн бүх спектрийн долгион нь долгион ба долгионтой байдаг квант шинж чанарууд, гэхдээ долгионы уртаас хамааран тодорхой шинж чанарууд давамгайлж болно. Тиймээс тэдгээрийг судлахын тулд та ашиглах хэрэгтэй өөр өөр аргууд. Практик хэрэглээцагт өөр өөр бүлгүүддолгион нь уртаас хамааран өөр өөр байдаг.
Төрөл бүрийн цахилгаан соронзон долгионы онцлог
Оптик хүрээ нь тодорхойлогддог сул харилцан үйлчлэлгэрэл, матери, түүнчлэн хууль тогтоомжууд түүнд биелдэг геометрийн оптик.
Тайлбар 2
Геометрийн оптикийн хуулиуд нь оптик хязгаараас доогуур давтамжуудад үйлчлэхээ больсон бөгөөд өндөр давтамжийн цахилгаан соронзон орон нь бодис руу нэвтэрч эсвэл устгадаг.
Үзэгдэх гэрэл нь дэлхий дээрх бүх амьдрал, ялангуяа фотосинтезийн үйл явцад маш чухал юм. Радио долгионыг телевиз, радарын процесс, радио холбоонд идэвхтэй ашигладаг, учир нь Эдгээр нь хэлбэлзэх хэлхээг (индукц ба багтаамжийн хослол) ашиглан хялбархан үүсгэж болох спектрийн хамгийн урт долгионы урт юм. Радио долгионыг атом ба молекулууд ялгаруулж чаддаг бөгөөд энэ шинж чанар нь радио одон орон судлалд хэрэглэгддэг.
Цахилгаан соронзон долгионы эх үүсвэр нь атом ба цөм дэх бөөмс байдаг гэсэн ерөнхий мэдэгдлийг бид томъёолж болно. Тэд цэнэглэгдэж, хурдасгасан хурдаар хөдөлдөг.
1800 онд В.Хершель спектрийн хэт улаан туяаны мужийг практикт судалжээ. Тэрээр термометрийг спектрийн улаан төгсгөлд ойртуулж, температур нэмэгдэж байгааг харсан бөгөөд энэ нь термометрийг нүдэнд үл үзэгдэх цацрагаар халааж байна гэсэн үг юм. Хэт улаан туяаны цацрагийг хувиргах боломжтой харагдах хэсэгтусгай төхөөрөмж ашиглан хүрээ (жишээлбэл, шөнийн харааны төхөөрөмжүүд нь энэ өмч дээр суурилдаг). Аливаа халсан бие нь хэт улаан туяаны цацрагийн эх үүсвэр юм.
Хэт ягаан туяаг И.Риттер нээсэн. Тэрээр спектрийн нил ягаан хэсгээс гадна үл үзэгдэх туяаг олж, тэдгээр нь тодорхой химийн нэгдлүүдэд нөлөөлж, зарим төрлийн бактерийг устгаж болохыг олж мэдсэн. Энэ шинж чанар нь анагаах ухаанд өргөн хэрэглэгддэг. Нарны туяаны нэг хэсэг болох хэт ягаан туяа нь хүний арьсанд нөлөөлж, түүнийг бараан өнгөтэй болгодог.
В.Рентген 1895 онд өөр төрлийн цацрагийг нээсэн бөгөөд хожим түүний нэрэмжит нэрээр нэрлэгдсэн байна. Рентген туяа нь нүдэнд үл үзэгдэх бөгөөд зузаан давхаргаар дамжин өнгөрч болно тунгалаг бус бодисмэдэгдэхүйц шингээлтгүйгээр. Тэд мөн гэрэл зургийн хальсанд нөлөөлж, зарим төрлийн талстыг гэрэлтүүлэхэд хүргэдэг. Рентген туяа нь анагаах ухааны оношлогооны салбарт өргөн хэрэглэгддэг бөгөөд амьд организмд нөлөөлөх чадвар нь маш чухал юм.
Тодорхойлолт 3
Гамма цацрагатомын цөм өдөөгдөж, элементар бөөмсийн харилцан үйлчлэлээр үүсэх цацраг гэж нэрлэдэг.
Гамма цацраг нь хамгийн богино долгионы урттай тул корпускуляр шинж чанар нь хамгийн тод илэрдэг. Энэ нь ихэвчлэн гамма квантуудын урсгал гэж тооцогддог. 10 - 10 - 10 - 14 м урттай бүсэд рентген болон гамма долгионы давхцал ажиглагдаж байна.
Жишээ 1
Нөхцөл:янз бүрийн төрлийн цахилгаан соронзон долгионы радиаторын үүрэг гүйцэтгэдэг зүйлийг тайлбарла.
Шийдэл
Хөдөлгөөнт цэнэглэгдсэн хэсгүүдээс цахилгаан соронзон долгион үргэлж ялгардаг. Тэд атом болон цөмд хурдацтай хөдөлдөг бөгөөд энэ нь долгионы эх үүсвэрийг энд байрлуулна гэсэн үг юм. Радио долгион нь молекулууд болон атомуудаас ялгардаг (цорын ганц төрлийн цацраг зохиомлоор). Хэт улаан туяа - молекул дахь атомуудын чичиргээнээс (дулааны чичиргээ энд болж, температур нэмэгдэх тусам нэмэгддэг). Үзэгдэх гэрлийг бие даасан өдөөгдсөн атомууд бий болгодог. Хэт ягаан туяабас атом юм. Рентген туяа нь өндөртэй электронуудын харилцан үйлчлэлээр үүсдэг кинетик энергиатомын цөмтэй, түүнчлэн бөөмийн дотоод өдөөлтийн улмаас. Гамма туяа нь өдөөгдсөн бөөм болон харилцан хувиргалтэнгийн бөөмс.
Жишээ 2
Нөхцөл:үзэгдэх муж дахь долгионы давтамжийг тооцоолох.
Шийдэл
Үзэгдэх хүрээ нь хүний нүдээр мэдрэгддэг долгионыг агуулдаг. Харааны хил хязгаар нь хувь хүн бөгөөд λ = 0.38 - 0.76 м-ээс м хүртэлх хязгаарт байна.
Оптикт хоёр үндсэн төрлийн давтамжийг ашигладаг. Тэдний эхнийх нь дугуй хэлбэртэй - ω = 2 π T (T нь долгионы хэлбэлзлийн үе) гэж тодорхойлж болно. Хоёр дахь нь ν = 1 T гэж тодорхойлогддог.
Энэ нь бид дараах харилцааг ашиглан нэг давтамжийг нөгөөтэй нь холбож болно гэсэн үг юм.
Вакуум дахь цахилгаан соронзон долгионы тархалтын хурд c = 3 10 8 м сек гэдгийг мэдээд бид бичнэ.
λ = c T → T = λ c .
Энэ тохиолдолд харагдах хүрээний хилийн хувьд бид дараахь зүйлийг авна.
ν = c λ , ω = 2 π c λ .
Үзэгдэх гэрлийн долгионы уртыг бид мэдэхгүй тул:
ν 1 = 3 · 10 8 0, 38 · 10 - 6 = 7, 9 · 10 14 (Гц); v 2 = 3 · 10 8 0, 76 · 10 16 = 3, 9 · 10 14 (Гц); ω 1 = 2 · 3, 14 · 7, 9 · 10 14 = 5 · 10 15 (s - 1); ω 2 = 2 · 3, 14 · 3, 9 · 10 14 = 2, 4 · 10 15 (s - 1).
Хариулт: 3, 9 · 10 14 Гц.
Хэрэв та текстэнд алдаа байгааг анзаарсан бол үүнийг тодруулаад Ctrl+Enter дарна уу
