Sifat dan aplikasi sinar spektrum optik

Mengikut prinsip penjanaan radiasi elektromagnetik dibahagikan kepada jenis berikut: sinaran gamma, sinar-X, sinaran segerak, radio dan sinaran optik.

Keseluruhan julat sinaran optik dibahagikan kepada tiga kawasan: ultraungu (UV), boleh dilihat dan inframerah (IR). Julat sinaran ultraviolet pula dibahagikan kepada UV-A (315-400 nm), UV-B (280-315) dan UV-C (100-280 nm). Sinaran gamma ultraungu di kawasan dengan panjang gelombang kurang daripada 180 nm sering dirujuk sebagai vakum kerana udara di kawasan spektrum ini adalah legap. Sinaran yang boleh menyebabkan sensasi visual dipanggil kelihatan. Sinaran boleh dilihat ialah julat spektrum sempit (380-760 nm) sinaran optik, sepadan dengan julat sensitiviti mata manusia.

Sinaran yang secara langsung boleh menyebabkan sensasi visual kelihatan. Had julat sinaran kelihatan diterima secara bersyarat seperti berikut: bawah 380 — 400 nm, atas 760 — 780 nm.

Pelepasan daripada julat ini digunakan untuk mencipta tahap pencahayaan yang diperlukan dalam premis industri, pentadbiran dan domestik.Tahap yang diperlukan ditentukan oleh keadaan keterlihatan. Dalam kes ini, aspek tenaga proses penyinaran adalah kurang penting.

Walau bagaimanapun, sebagai contoh, dalam pengeluaran pertanian yang sama, cahaya digunakan bukan sahaja sebagai alat pencahayaan. Dalam penyinaran buatan tumbuhan, contohnya di rumah hijau, sinaran yang boleh dilihat dari pemasangan penyinaran adalah satu-satunya sumber tenaga yang disimpan dalam tumbuhan dalam proses fotosintesis dan kemudian digunakan oleh manusia dan haiwan. Di sini, penyinaran adalah proses yang bertenaga.

Kesan sinaran yang boleh dilihat pada haiwan dan burung masih belum cukup dikaji, tetapi telah ditetapkan bahawa kesannya terhadap produktiviti bergantung bukan sahaja pada tahap pencahayaan, tetapi juga pada panjang tempoh cahaya setiap hari, selang seli tempoh terang dan gelap, dsb.

Sinaran inframerah dalam spektrum meliputi rantau dari 760 nm hingga 1 mm dan dibahagikan kepada IR-A (760-1400 nm), IR-B (1400-3000 nm) dan IR-C (3000-106 nm).

Pada masa ini, sinaran inframerah digunakan secara meluas untuk memanaskan bangunan dan struktur, itulah sebabnya ia sering dipanggil sinaran haba. Ia juga digunakan untuk mengeringkan cat. Dalam bidang pertanian, sinaran inframerah juga digunakan secara meluas untuk mengeringkan sayur-sayuran dan buah-buahan, memanaskan haiwan muda.

Terdapat peranti khas untuk penglihatan malam - pencitra terma. Dalam peranti ini, sinaran inframerah mana-mana objek ditukar kepada sinaran boleh dilihat. Imej inframerah menunjukkan gambar taburan medan suhu.

Julat sinaran inframerah bermula dari had atas cahaya boleh dilihat (780 nm) dan berakhir secara konvensional pada panjang gelombang 1 mm. Sinar inframerah tidak kelihatan, bermakna ia tidak boleh menyebabkan sensasi visual.

Sifat utama sinar inframerah adalah tindakan terma: apabila sinar inframerah diserap, badan menjadi panas. Oleh itu, ia digunakan terutamanya untuk memanaskan pelbagai objek dan bahan dan untuk pengeringan.

Apabila menyinari tumbuhan, perlu diingat bahawa lebihan sinaran inframerah boleh menyebabkan kepanasan berlebihan dan kematian tumbuhan.

Penyinaran haiwan dengan sinar inframerah meningkatkan perkembangan umum, metabolisme, peredaran darah, mengurangkan kerentanan kepada penyakit, dsb. Sinaran paling berkesan zon IR-A. Mereka mempunyai keupayaan penembusan terbaik dalam tisu badan. Lebihan sinaran inframerah membawa kepada terlalu panas dan kematian sel-sel tisu hidup (pada suhu melebihi 43.5 ° C). Keadaan ini digunakan, sebagai contoh, untuk tujuan pembasmian bijirin. Semasa penyinaran, perosak bangsal dipanaskan lebih kuat daripada bijirin dan mati.

Untuk butiran lanjut lihat di sini: Iradiator dan pemasangan untuk pemanasan inframerah haiwan

Sinaran ultraungu meliputi julat panjang gelombang dari 400 hingga 1 nm. Dalam selang antara 100 dan 400 nm, tiga zon dibezakan: UV -A (315 — 400 nm), UV -B (280 — 315 nm), UV -C (100 — 280 nm). Rasuk kawasan ini mempunyai sifat yang berbeza dan oleh itu mencari aplikasi yang berbeza. Sinaran ultraungu juga tidak kelihatan, tetapi berbahaya kepada mata. Sinaran ultraungu dengan panjang gelombang lebih pendek daripada 295 nm mempunyai kesan menindas pada tumbuhan, oleh itu, apabila ia disinari secara buatan, ia mesti dikecualikan daripada aliran umum sumber.

Sinaran UV-A boleh, apabila disinari, menyebabkan bahan tertentu bersinar. Cahaya ini dipanggil photoluminescence atau ringkasnya luminescence.

Luminescence dipanggil cahaya spontan badan dengan tempoh melebihi tempoh ayunan cahaya dan teruja dengan mengorbankan sebarang jenis tenaga, kecuali haba. Pepejal, cecair dan gas boleh bercahaya. Dengan kaedah pengujaan yang berbeza dan bergantung kepada keadaan agregat badan, semasa luminescence mereka boleh menjalani proses yang berbeza.

Sinar zon ini digunakan untuk analisis luminescence bagi komposisi kimia bahan tertentu, penilaian keadaan biologi produk (percambahan dan kerosakan bijirin, tahap reput kentang, dll.) dan dalam kes lain apabila a bahan boleh bercahaya dengan cahaya yang boleh dilihat dalam aliran sinaran ultraungu.

Sinaran dari zon UV-B mempunyai kesan biologi yang kuat pada haiwan. Semasa penyinaran, provitamin D ditukar kepada vitamin D, yang memudahkan penyerapan sebatian fosforus-kalsium oleh badan. Kekuatan tulang rangka bergantung kepada tahap penyerapan kalsium, oleh itu sinaran UV-B digunakan sebagai agen anti-rakit untuk haiwan dan burung muda.

Bahagian spektrum yang sama mempunyai keupayaan untuk mempunyai kesan eritema yang paling besar, iaitu, ia boleh menyebabkan kemerahan kulit yang berpanjangan (erythema). Erythema adalah akibat daripada pengembangan saluran darah, yang membawa kepada tindak balas lain yang menggalakkan di dalam badan.

Sinaran ultraviolet zon UV-C mampu membunuh bakteria, iaitu, ia mempunyai kesan bakteria dan digunakan untuk membasmi kuman air, bekas, udara, dll.