Видљива радијација: употреба у медицини и животу, извори, својства, од кога и када је отворена

Окружени сте електромагнетним таласима. Они су свуда! Из светлости коју видите, до ултраљубичастог зрака који пролази кроз прозор од сунца. Чак и да сте покушали, нисте могли да избегнете таласе. Али опет, зашто вам је то потребно? Зашто избегавати нешто ако се може применити? Шта је видљиво зрачење, од кога и када је отворено? Како то функционира и гдје се примјењује?

Светлосни таласи

Израз "светлосни таласи" могу различито да се користе различитим људима. Физичари га обично користе на истом нивоу као и електромагнетни. У чему је разлика? Електромагнетни таласи (или електромагнетно зрачење) су таласи створени осцилирајућим магнетним и електричним пољима и укључују радио таласе, микроталасе, инфрацрвено, видљиво, ултраљубичасто, рендгенско и гама зрачење. Као и сви таласи, они носе енергију, а ова енергија може бити веома високог интензитета (на пример, електромагнетни таласи које примамо од сунца).

Када посматрамо спектар видљиве светлости, плави крај електромагнетног спектра је висока фреквенција, висока енергија и кратка таласна дужина. Црвени крај електромагнетног спектра је ниска фреквенција, ниска енергија и дуга таласна дужина. Светлост је само део електромагнетног спектра, део који наше очи могу да виде. Које су области примене видљивог зрачења, осим оног које омогућава особи да све види?

Различити типови светлосних таласа

Радио таласи су на црвеном крају електромагнетног спектра. Црвени крај је и најнижа енергија, најнижа фреквенција и најдужа таласна дужина. Радио-таласи се углавном користе у комуникацијама за пренос сигнала са једног места на друго. Радио станице користе радио таласе, као што су мобилни телефони, телевизори и бежичне мреже. Захваљујући дугој таласној дужини радио таласа, они се могу одбити од јоносфере Земље, дозвољавајући радио станицама да емитују своје радио емисије на велике удаљености без директног погледа на све њихове слушаоце.

Микроталаси су најближи црвеном крају спектра. Вероватно можете претпоставити да се микроталаси користе у кухињи у микроталасима за кување. Имају довољно високе енергије да повећају кретање молекула у вашој храни без јонизујућих атома. То је важно јер то значи да ће се храна само загрејати - њен хемијски састав ће остати исти.

Инфрацрвено светло има таласну дужину нешто дуже него што наше очи могу да открију. Људско тело има температуру која производи зрачење у овом делу спектра, па се инфрацрвени детектори могу користити као камере за ноћни вид. Инфрацрвени порт се користи и даљинским управљачем за слање сигнала телевизорима и другим аудио или видео уређајима.

Видљива светлост је део електромагнетног спектра који наше очи могу детектовати, и онај део са којим смо најпознатији у нашем свакодневном животу. Сматра се да је у "средини" електромагнетног спектра, иако је прилично арбитраран.

Ултравиолет (често редуциран на УВ) је усмерен на плаву страну електромагнетног спектра, што је страна високе енергије и краћег таласа. Ултраљубичасто зрачење је сувише кратко у таласној дужини да би наше очи детектовале. УВ таласи су прилично високе енергије, тако да су у стању да јонизују атоме, уништавајући молекуларне везе и чак ДНК молекуле. Из тог разлога, УВ изазива опекотине од сунца, па чак и рак коже. Већина штетних ултраљубичастих таласа Сунца апсорбује атмосфера (посебно азот) и озонски омотач, али велики дио удара у земљу. Зато је вредно бити опрезан и користити крему за сунчање и сунчане наочале.

Кс-зраке имају врло високу енергију и, као УВ, могу ионизирати атоме у тијелу и узроковати оштећења. Међутим, на исправним таласним дужинама иу исправним количинама, могу се безбедно користити без оштећења ткива тела да би се, на пример, скенирале груди. Такође, рендгенски телескопи су корисни у проучавању астрофизике.

Шта је видљива светлост и како се може користити?

Каква је употреба видљивог зрачења? Да бисте одговорили на ово питање, прво морате дефинисати овај термин. Видљива светлост је електромагнетно зрачење изазвано фотонима који ударају у површину и апсорбују се од стране електрона материјала, при чему емитују боју која има најнижу брзину апсорпције. На пример, апарати за гашење пожара су црвени, јер честице боје апсорбују зелену фреквенцију боље од црвене.

340-750 нм - таласна дужина видљивог спектра. Захваљујући овом знању, можете створити диоде које емитирају свјетло на одређеним фреквенцијама. Једна од примена видљиве светлости је семафор. Видљива светлост је било који електромагнетни талас (или фотон као квантни еквивалент), који лежи у подручју плаве и црвене боје спектра. Има много користи. Видљиво светло се користи као извор светла које људско око може да види. То су ласери, комуникације слободног простора, оружје, алармни системи, осветљење.

Користи се и као сигнална емисија неких атомских и хемијских реакција, омогућавајући идентификацију различитих материјала и стога се користи у форензичком прегледу и медицини. Видљива светлост је електромагнетно зрачење у фреквентном опсегу од 430 до 770 ТХз, што одговара таласним дужинама од 390 до 700 нм. То је опсег електромагнетног зрачења које се може добити очима животиња и људи. Еволуција је вероватно опремила животиње органом да произведе овај опсег зрачења. Видљива светлост представља максимални интензитет сунчевог зрачења и то је прилично краткоталасна. Такође не оштећује живе ћелије, за разлику од, на пример, УВ, Кс-зрака или гама зрака.

Видљива светлост је електромагнетни талас.

Уобичајено посматрано светло је комбинација различитих колорних светлосних таласа. Ове различите боје светлости су последица различитих фреквенција светлости. Видљива светлост има многе примене у оптици, науци о материјалима, кондензованој материји, ласерској науци, различитим индустријама које користе ово светло за експерименте и сваки дан. Примери су пројекторски екрани, ласерски сноп који се користи у емисији, или показивач, камера и тако даље.

Светлост је део електромагнетног спектра на који су наше очи осетљиве. Главна употреба видљиве светлости је способност да се ствари виде властитим очима. Радијација спектра се преноси помоћу таласа или честица на различитим таласним дужинама и фреквенцијама. Овај широк опсег таласних дужина познат је као електромагнетни спектар. Овај спектар је класично подељен у седам региона у редоследу смањења таласне дужине и повећања енергије и фреквенције. Наше очи могу да открију само мали део електромагнетног спектра, који се назива видљива светлост.

Овако раде сијалице: електрична струја загрева жаруљу жаруље на око 3000 степени, а она светли врелим светлом. Површина сунца је око 5600 степени и емитује много светла. Бијело свјетло је заправо састављено од различитих боја које су међусобно измијешане. Ово се може видети проласком беле светлости кроз стаклену призму. Компактни дискови се читају ласерским свјетлом. Ласери се користе у компактним дисковима и ДВД плејерима, где се светлост одбија од ситних рупица на диску, док се претвара у звук или податке. Ласери се такође користе у ласерским штампачима иу системима за одређивање авиона.

Опасности од видљиве светлости

Видљиви светлосни таласи су једини електромагнетни таласи које људско око може да види. Људи их виде као боје дуге, од којих свака има своју таласну дужину. Црвена има најдужу и најкраћу љубичасту. Када су сви таласи видљиви заједно, они стварају белу светлост. Шиљци у очима су пријемници за ове сићушне таласе видљиве светлости. Сунце је природни извор видљивих светлосних таласа, а очи виде одраз сунчеве светлости из околних објеката. Боја објекта који особа види је боја рефлектоване свјетлости. Све остале боје су апсорбоване.

Превише зрачења може оштетити ретину. То се може десити ако погледате нешто веома светло, као што је сунце. Иако се оштећење може излечити, али ако је утицај видљивог зрачења јак и трајан, може имати неповратне ефекте.

Видљиво зрачење: извори, својства, примјена

Сијалице су још један извор видљивих светлосних таласа. И такође ласери. Ко их је открио? Алберт Еинстеин (1917) је предложио механизам стимулисаног зрачења - принцип ласера. Откриће спонтаног зрачења од стране Ајнштајна (процес који се одвија у атомима) подстакло га је да развије идеју стимулације ЛЕД диода. Педесетих година прошлог века, истраживачи су предложили дизајнирање уређаја који би стимулисали радијацију како би побољшали светлост. Први ласер је изградио Теодор М. Маиман 1960. године.

Како се производи ласер?

Вештачки процес обухвата следеће:

• Извор енергије.
• Активно окружење
• Оптицал цавити.

Активни медијум апсорбује енергију из извора, чува је и ослобађа као свјетло. Неко од овог светла активира друге атоме да ослободе своју енергију, тако да се више светла додаје испаљеном. Огледала на крају оптичке шупљине рефлектују светлост назад у активни медијум, и процес почиње поново, узрокујући да светлост појачава и индукује њен део у облику уског снопа - ласера. Да би се повећала емисија светлости у побуђеном стању, мора бити више атома него што је првобитно било. То се зове инверзија података. Ово стање се не јавља у нормалним условима. Стога, вештачке технологије треба да помогну овом процесу, а не природи.

Друг

Употреба видљивог зрачења у медицини је уобичајена ствар. Ласери се користе у микрокируршким процедурама, као што су извођење малих, прецизних резова, операције јетре и капиларне операције, што резултира малим губитком крви. Ласери се користе иу офталмологији (уклањање катаракте и корекција вида), дерматологија (уклањање тетоважа и ожиљака), стоматологија (чишћење кавитета), онкологија (лечење рака коже).

Који је пример употребе видљивог зрачења у медицини? Светлосна терапија се такође користи за ублажавање сезонског афективног поремећаја, регулише ваше унутрашње биолошке сатове (циркадијански ритмови) и утиче на ваше расположење. Терапеутске примене светлости и боје такође се истражују у многим болницама и истраживачким центрима широм света. Досадашњи резултати показују да пуни спектар, ултраљубичаста, колорна и ласерска светлост могу имати терапеутску вредност за низ услова - од хроничног бола и депресије до имунолошких поремећаја.

Видљиво зрачење: од кога и када је отворено?

Први који објашњава појаву спектра (овај појам је први пут коришћен 1671. године) видљивог зрачења Исака Њутна у његовом дјелу „Оптика“ и Јоханна Гоетхеа у његовом раду „Теорија боја“. Шта је видљиво зрачење? Ко и када је отворен? Рогер Бацон је такође био ангажован у сличним истраживањима, који су посматрали спектар у чаши воде много прије Невтона и Гоетхеа.

Употреба видљивог зрачења у животу омогућава да се ишта види. Светлост се креће као талас, одбијајући објекте да би их људи могли видети. Без тога, сви би били у потпуном мраку. Али у физици, светлост се може односити на било који електромагнетни талас: радиовалове, микроталасе, инфрацрвене, очигледно, ултраљубичасте, рендгенске или гама зраке.