Спектр излучений в интервале от инфракрасных до рентгеновских

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 22Следующая ⇒

Общее название излучения	Отдельный участок излучения \	Длина волны, нм
Инфракрасное	Декамикронное	(100...10)10³
	Микронное	10000...760
Видимое	Красное	760...620
	Оранжевое	620... 590
	Желтое	590...560
	Зеленое	560...500
	Голубое	500...480
	Синее	480...450
	Фиолетовое	450...380
Ультрафиолетовое	УФЛ области А	380...320
	УФЛ области В	320...275
	УФЛ области С	275...200
	Вакуумное	200...10
Рентгеновское	Мягкое, жесткое	10...10-⁵

Инфракрасное излучение (ИК) — излучение с длиной волны от 760 до 10 нм. Проникая в поверхностные слои тканей живого организма или растения, оно большую часть своей энергии расходует на образование теплоты. Глубина проникновения инфракрасного излучения в тело животного доходит до 2, 5 мм, в зерно — до 1...2 мм, в сырой картофель — до 6 мм, в хлеб при выпечке — до 7 мм.

В сельском хозяйстве инфракрасные излучения используют для обогрева молодняка животных и птиц, сушки и дезинсекции сельскохозяйственных продуктов (зерно, фрукты, чай, хмель, табак и др.), пастеризации молока, сушки лакокрасочных покрытий и пропитанных изделий и т. д.

Видимое излучение (ВИ) — излучение, которое может вызвать непосредственно зрительное ощущение. Как видно из таблицы 1.1, границы диапазона видимого излучения следующие: нижняя — 380 нм, верхняя — 760 нм. Излучение с длиной волны 550 нм, наилучшим образом воспринимаемое глазом человека, принято за единицу.

Излучение этого диапазона используют в сельском хозяйстве для создания рационального освещения в производственных и других сельскохозяйственных помещениях. Применяя электрическое освещение, обеспечивают необходимую производительность труда, требуемое качество продукции и безопасность работы обслуживающего персонала. В ряде производств оно важнейший производственный фактор: в птичниках — для увеличения светового дня, в теплицах — для дополнительного освещения растений и т. п.

Правильно выполненное освещение уменьшает зрительное и общее утомление работника, способствует поддержанию чистоты и порядка в производственных и жилых помещениях.

Видимое излучение представляет собой сочетание излучений семи основных цветов: красного, оранжевого, желтого, зеленого. голубого, синего и фиолетового. Перед красными лучами в спектре находятся тепловые (инфракрасные) излучения, а за фиолетовыми — ультрафиолетовые.

- Ультрафиолетовое излучение (УФ) — излучение с длинами волн 380... 10 нм. Свойства ультрафиолетового излучения зависят от длины волны. Поэтому весь ультрафиолетовый диапазон подразделяют на три условных поддиапазона: область А — 320...380 нм, область В — 275...320 нм и область С — 200...275 нм.

Длинноволновое УФ-излучение (область А) способно вызывать свечение некоторых веществ, поэтому его используют в основном для люминесцентного анализа химического состава и биологического состояния продуктов.

Средневолновое УФ-излучение (область В) оказывает сильное биологическое действие на живые организмы. Оно способно вызывать эритему (покраснение кожи) и загар, превращать в организме животных необходимый для роста и развития витамин Т) в усвояемую форму и обладает мощным антирахитным действием.

Коротковолновое УФ-излучение (область С) отличается сильным бактерицидным действием, поэтому его широко используют для обеззараживания воды и воздуха, для дезинфекции и стерилизации помещений, различного оборудования, инвентаря и посуды.

Энергия излучений носит название «лучистой энергии». Считают, что лучистая энергия передается в пространстве электромагнитными волнами, частота которых определяется энергией фотона, Дж:

(1.1)

где h — постоянная Планка, равная 6, 624 • 10^-34 Дж • с; f— частота электромагнитных колебаний, с^-1.

Длина волны излучения А, нм, и частота электромагнитных колебаний связаны между собой зависимостью

= с/f, (1.2)

где с — скорость света, равная 3 • 10⁸ м/с.

Передаваемая лучистая энергия Q от тела излучающего к телу поглощающему зависит от количества фотонов. Единица лучистой энергии — джоуль (Дж). Джоуль равен энергии излучения, эквивалентной работе 1 Дж.

В практических расчетах чаще необходимо знать не всю лучистую энергию, а лучистый поток Ф, который характеризует количество энергии, излучаемой источником в единицу времени т.

Поток излучения, Вт (Дж/с),

(1.3)

Единица потока излучения — в а т т (Вт). Ватт равен потоку излучения, при котором за время 1 с излучается энергия 1 Дж: 1 Вт = 1 Дж/с.

Спектральная плотность потока излучения Ф( ), Вт/нм, отражает распределение энергии всего излучения по спектру в соответствии с каждой монохроматической однородной составляющей:

(1.4)

Единица спектральной плотности потока излучения — ватт на нанометр (Вт/нм).

Поток излучения связан со спектральной плотностью интегралом

(1.5)

Поток излучения, поглощенный приемником и преобразованный в нем в полезную мощность другого вида энергии, принято называть эффективным потоком Ф_Эф.

Различают следующие формы преобразования поглощенной энергии излучения: фотоэффект — изменение электрического состояния поглощающего тела; фотолюминесценция — излучение энергии молекулами, возбужденными излучением; фотохимическое действие — изменение химического состояния тела, поглощающего излучение; фотобиологическое действие — изменение биологического состояния живого организма, подвергающегося излучению (облучению).

Эффективный поток Фэф составляет лишь долю всего падающего на приемник потока Ф:

Ф_эф = Ф, (1.6)

где с — коэффициент пропорциональности; а — коэффициент поглощения излучения; Т1_е — энергетический КПД преобразования излучения приемником.

Чувствительность приемника того или иного излучения — это мера «реакции» приемника, отнесенная к мощности падаюшего: на него излучения,

g=Фэф/Ф= Ф/Ф= . (1.7)

Для определения эффективных потоков по уровню реакции того или иного образцового приемника построены системы эффективных величин и единиц, облегчающие количественную оценку процессов преобразования энергии излучений и упрощающие расчеты, связанные с ее использованием.

В принятых системах эффективных величин (табл. 1.2 и 1.3) приемники излучения имеют избирательность и существенно отличаются спектральными характеристиками. Например, глаз человека и зеленый лист растения воспринимают излучения в почти одинаковом спектральном интервале. Однако то монохроматическое излучение, которое глаз воспринимает лучше всего (550 нм). Для зеленого растения менее эффективно. Это говорит о том. Что единицы и величины одной системы не могут быть использованы взамен единиц и величин другой, если неизвестны соотношения между ними. Соотношения эти существенно зависят от спектрального состава излучения.

⇐ Предыдущая 123 4 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒