Электромагнитное излучение: что это такое и его виды

Что такое электромагнитное излучение

С первых дней появления жизни на Земле существовал постоянный электромагнитный поток. Долгое время он оставался неизменным. С прогрессом человеческой цивилизации уровень потока увеличивается с впечатляющей скоростью. 

🤔 Определение

Электромагнитное излучение — это форма передачи энергии через пространство в виде волн, которые создаются движением заряженных частиц. Оно состоит из электрических и магнитных полей, колеблющихся перпендикулярно друг другу и распространяющихся со скоростью света

Электромагнитное излучение охватывает широкий диапазон длин волн и частот, образуя так называемый электромагнитный спектр. Он включает в себя:

• радиоволны, которые используются в радиовещании, телевидении, мобильной связи;
• микроволны, которые применяются в микроволновых печах, радарах и беспроводных технологиях;
• инфракрасное излучение: ощущается как тепло, используется в тепловизорах, инфракрасных датчиках и пультах управления;
• видимый свет: это та часть спектра, которую человеческий глаз воспринимает как свет (цвета от красного до фиолетового);
• ультрафиолетовое излучение: помогает коже вырабатывать витамин D, но может вызывать солнечные ожоги;
• рентгеновское излучение: применяется в медицине для рентгенодиагностики;
• гамма-излучение: обладает высокой энергией и используется в медицине для лучевой терапии.

Электромагнитное излучение передает энергию без необходимости наличия среды (вакуум), поэтому оно может распространяться в космосе.

Виды электромагнитного излучения

Электромагнитное излучение классифицируется по длине колебаний на типы.

• Свет, видимый человеческим глазом. Радиация, которую можем наблюдать, имеет колебания длиной от 380 до 780 нанометров.
• Инфракрасное излучение располагается в диапазоне спектра, который лежит между радиоволновой областью и областью видимого света. Длина волны инфракрасного излучения превышает длину волны видимого света, и ее диапазон составляет от 780 нанометров до 1 миллиметра.
• Радиоволны. Это колебания с наибольшей длиной, начиная с 0,5 миллиметра и более.
• Ультрафиолетовое излучение. Колебания, величина которых составляет от 10 до 400 нанометров, могут быть опасны для большинства форм жизни на Земле.
• Рентгеновское излучение. Содержит электроны и охватывает диапазон колебаний от 7−10 до 10−12 метров. Рентгеновские лучи нашли применение в медицинской диагностике.
• Гамма-излучение. Обладает самой короткой длиной волны, которая составляет менее 10 метров. Радиация с самой высокой энергией среди всех типов электромагнитных колебаний и представляет серьезную угрозу для здоровья человека.

В чем заключаются особенности электромагнитного излучения

Магнитно-электрические колебания, которые распространяются в пространстве, и их временные колебания в электрических и магнитных полях определяют такие характеристики, как:

• форма (плоские, сферические);
• тип поляризации и другие свойства.

Параметры зависят от источника радиации и среды, через которую волны проходят.

Электромагнитное излучение обладает рядом свойств:

• проникает в материалы с высокой эффективностью;
• быстро взаимодействует с веществами, вызывая их изменения;
• оказывает как вредное, так и полезное воздействие на здоровье человека.

Электромагнитные волны различаются по своим характеристикам и могут оказывать разнообразное влияние на живые организмы. К примеру, рентгеновские и гамма-лучи могут причинять вред тканям и органам, тогда как в определенных обстоятельствах видимый спектр света способен негативно сказываться на качестве зрения.

Источники электромагнитного излучения

Существует два типа источников радиации.

1. Микроскопические источники, где электрические заряды внутри атомов и молекул перемещаются между энергетическими уровнями, вызывая радиацию. Источники могут испускать разные виды волн, включая ультрафиолетовые, рентгеновские, гамма-лучи, инфракрасные и видимые лучи. Иногда они производят длинноволновое испускание, как линия водорода с длиной волны в 21 сантиметр, которая имеет значение в радиоастрономии. 
2. Источники магнитно-электрических волн, в которых электроны в проводниках колеблются синхронно и с определенной периодичностью. Устройства бывают различного размера и формы, и они способны производить радиацию с волновыми длинами, охватывающими диапазон от миллиметров до очень длинных волн. Такие генераторы находят применение в системах электроснабжения.

Примеры источников излучения

Распространенные источники электромагнитных волн включают в себя следующее.

• Линии электропередач, работающие под высоким напряжением.
• Средства электрического транспорта, включая подземные и надземные поезда, троллейбусы и трамваи.
• Вышки радиовещательных и телестанций, радиация от которых может быть вредной для здоровья человека.
• Обычные домашние устройства: телевизор, компьютер и тд.
• Мобильные телефоны.
• Медицинская аппаратура, например, рентгеновские машины, томографы и МРТ, которые излучают заметное количество радиации.

Тем не менее человеку не стоит отказываться от использования технологий. Наше внимание должно быть сосредоточено на том, чтобы минимизировать негативное воздействие, которое оказывают источники магнитно-электрических излучений. Полностью исключить из нашей жизни их невозможно, но мы можем принять меры для снижения вредного влияния.