Types de rayonnement électromagnétique

Rayonnement électromagnétique (ondes électromagnétiques) — perturbation des champs électriques et magnétiques se propageant dans l'espace.

Gammes de rayonnement électromagnétique

1 Ondes radio

2. Infrarouge (thermique)

3. Rayonnement visible (optique)

4. Rayonnement ultraviolet

5. Rayonnement dur

Les principales caractéristiques du rayonnement électromagnétique sont considérées comme étant la fréquence et la longueur d'onde. La longueur d'onde dépend de la vitesse de propagation du rayonnement. La vitesse de propagation du rayonnement électromagnétique dans le vide est égale à la vitesse de la lumière, dans d'autres milieux cette vitesse est plus petite.

Les caractéristiques des ondes électromagnétiques du point de vue de la théorie des oscillations et des concepts de l'électrodynamique sont la présence de trois vecteurs mutuellement perpendiculaires : onde vectorielle, vecteur d'intensité de champ électrique E et vecteur de champ magnétique H.

Spectre de rayonnement électromagnétique

Ondes électromagnétiques - ce sont des ondes transversales (ondes de cisaillement) dans lesquelles les vecteurs de champ électrique et magnétique oscillent perpendiculairement à la direction de propagation des ondes, mais elles diffèrent sensiblement des ondes sur l'eau et du son en ce qu'elles peuvent être transmises de la source à récepteur, y compris par le vide.

Le point commun à tous les types de rayonnement est la vitesse de leur propagation dans le vide égale à 300 000 000 mètres par seconde.

Le rayonnement électromagnétique est caractérisé par une fréquence d'oscillation, indiquant le nombre de cycles complets d'oscillation par seconde ou longueur d'onde, c'est-à-dire la distance parcourue par le rayonnement au cours d'une oscillation (sur une période d'oscillation).

La fréquence d'oscillation (f), la longueur d'onde (λ) et la vitesse de propagation du rayonnement (c) sont liées entre elles par la relation : c = f λ.

Le rayonnement électromagnétique est généralement divisé en gammes de fréquences... Il n'y a pas de transitions nettes entre les gammes, elles se chevauchent parfois et les frontières entre elles sont arbitraires. La vitesse de propagation du rayonnement étant constante, la fréquence de ses oscillations est strictement liée à la longueur d'onde dans le vide.

Les ondes radio ultracourtes sont généralement divisées en mètre, décimètre, centimètre, millimètre et submillimètre ou micromètre. Les ondes de longueur λ inférieure à 1 m (fréquence supérieure à 300 MHz) sont également appelées micro-ondes ou ondes micro-ondes.

Rayonnement infrarouge - rayonnement électromagnétique occupant la région spectrale entre l'extrémité rouge de la lumière visible (avec une longueur d'onde de 0,74 microns) et le rayonnement micro-ondes (1-2 mm).

Le rayonnement infrarouge occupe la plus grande partie du spectre optique.Le rayonnement infrarouge est aussi appelé rayonnement "thermique" car tous les corps, solides et liquides, chauffés à une certaine température émettent de l'énergie dans le spectre infrarouge. Dans ce cas, les longueurs d'onde émises par le corps dépendent de la température de chauffage : plus la température est élevée, plus la longueur d'onde est courte et plus l'intensité d'émission est élevée. Le spectre d'émission d'un corps noir absolu à des températures relativement basses (jusqu'à quelques milliers de Kelvin) se situe principalement dans cette gamme.

La lumière visible est une combinaison de sept couleurs primaires : rouge, orange, jaune, vert, cyan, bleu et violet. Mais ni l'infrarouge ni l'ultraviolet ne sont visibles à l'œil humain.

Les rayonnements visible, infrarouge et ultraviolet constituent le spectre dit optique au sens le plus large du terme. La source de rayonnement optique la plus connue est le Soleil. Sa surface (photosphère) est chauffée à une température de 6000 degrés et brille d'une lumière jaune vif. Cette partie du spectre du rayonnement électromagnétique est perçue directement par nos sens.

Le rayonnement dans le domaine optique se produit lorsque les corps sont chauffés (le rayonnement infrarouge est également appelé thermique) en raison du mouvement thermique des atomes et des molécules. Plus le corps se réchauffe, plus la fréquence de son rayonnement est élevée. Avec un peu de chauffage, le corps commence à briller dans le domaine visible (incandescence), d'abord rouge, puis jaune, etc. A l'inverse, le rayonnement du spectre optique a un effet thermique sur les corps.

Dans la nature, on rencontre le plus souvent des corps émettant de la lumière d'une composition spectrale complexe constituée de volontés de longueurs différentes.Par conséquent, l'énergie du rayonnement visible affecte les éléments sensibles à la lumière de l'œil et provoque une sensation différente. Cela est dû à la sensibilité différente de l'œil. aux rayonnements de différentes longueurs d'onde.

Partie visible du spectre de flux radiatif

En plus du rayonnement thermique, des réactions chimiques et biologiques peuvent servir de sources et de récepteurs de rayonnement optique. L'une des réactions chimiques les plus célèbres, qui est un récepteur de rayonnement optique, est utilisée en photographie.

Faisceaux durs... Les limites des régions de rayonnement X et gamma ne peuvent être déterminées que très provisoirement. Pour une orientation générale, on peut supposer que l'énergie des quanta de rayons X se situe dans la plage de 20 eV à 0,1 MeV et que l'énergie des quanta gamma est supérieure à 0,1 MeV.

Rayonnement ultraviolet (ultraviolet, UV, UV) - rayonnement électromagnétique occupant la plage entre le rayonnement visible et le rayonnement X (380 - 10 nm, 7,9 × 1014 - 3 × 1016 Hz). La gamme est conditionnellement divisée en ultraviolet proche (380-200 nm) et lointain ou sous vide (200-10 nm), ce dernier est ainsi nommé car il est intensément absorbé par l'atmosphère et n'est étudié qu'avec des appareils à vide.

Le rayonnement ultraviolet à ondes longues a une activité photobiologique relativement faible, mais il peut provoquer une pigmentation de la peau humaine, a un effet positif sur le corps. Le rayonnement de cette sous-gamme est capable de faire briller certaines substances, c'est pourquoi il est utilisé pour l'analyse par luminescence de la composition chimique des produits.

Le rayonnement ultraviolet moyen a un effet tonique et thérapeutique sur les organismes vivants.Il est capable de provoquer des érythèmes et des coups de soleil, de convertir la vitamine D, nécessaire à la croissance et au développement, en une forme absorbable dans le corps des animaux, et a un puissant effet anti-rachitisme. Le rayonnement dans cette sous-gamme est nocif pour la plupart des plantes.

Traitement ultraviolet à ondes courtes Il a un effet bactéricide, c'est pourquoi il est largement utilisé pour la désinfection de l'eau et de l'air, la désinfection et la stérilisation de divers équipements et récipients.

La principale source naturelle de rayonnement ultraviolet sur Terre est le Soleil. Le rapport de l'intensité du rayonnement UV-A et UV-B, la quantité totale de rayons UV atteignant la surface de la Terre, dépend de divers facteurs.

Les sources artificielles de rayonnement ultraviolet sont diverses. Les sources artificielles de rayonnement ultraviolet sont aujourd'hui largement utilisées dans la médecine, les institutions préventives, sanitaires et hygiéniques, l'agriculture, etc. des possibilités nettement plus grandes sont offertes que lors de l'utilisation d'un rayonnement ultraviolet naturel.