Ακτινοβολία και ύλη. Αλληλεπίδραση μεταξύ ακτινοβολίας και ύλης

Γνωρίζουμε ότι όλοι οι τύποι ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων μεταφέρουν ενέργεια ανεξάρτητα από τη συχνότητά τους. Η ενέργεια που μεταφέρει ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα εξαρτάται από τη συχνότητά του, και όσο υψηλότερη είναι η συχνότητα, τόσο μεγαλύτερη είναι η ενέργεια που μεταφέρει. Ανάλογα με τις συνθήκες, αυτή η ενέργεια μπορεί να μεταφερθεί πλήρως ή μερικώς από το ηλεκτρομαγνητικό κύμα σε υλικό υλικό.

Αυτή η αλληλεπίδραση εξαρτάται από τον τύπο του υλικού και τα χαρακτηριστικά κύματος, όπως η συχνότητα και η ένταση. Ειδικότερα, οι αλληλεπιδράσεις ακτινοβολίας με τα ζωντανά όντα είναι πολύ σημαντικές. Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα, όπως και άλλοι τύποι κυμάτων, μπορούν να υποστούν ανάκλαση, διάθλαση και περίθλαση όταν διαδίδονται μέσω της διεπαφής μεταξύ δύο μέσων.

Απορρόφηση

Ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα, όταν διαδίδεται σε ένα μέσο, ​​μπορεί να απορροφηθεί, μεταφέροντας ενέργεια σε αυτό. Με αυτόν τον τρόπο, καθώς διαδίδεται, το πλάτος του μειώνεται σταδιακά.

Ένα παράδειγμα απορρόφησης είναι η διέλευση του φωτός μέσα από ένα σκοτεινό γυαλί ή πλαστικό, όπως αυτό σε έναν φακό γυαλιών ηλίου. Τα σκοτεινά γυαλιά χρησιμοποιούνται επίσης σε συσκευασίες φαρμάκων που μπορούν να χαλάσουν όταν εκτίθενται στον ήλιο για μεγάλα χρονικά διαστήματα. Αυτός ο τύπος γυαλιού εμποδίζει την υπεριώδη ακτινοβολία και κάποιο ορατό φως.

συντελεστής απορροφήσεως

Ένα μέτρο της ικανότητας απορρόφησης ενός υλικού είναι ο συντελεστής απορρόφησής του, μετρούμενος από το κλάσμα της ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας κυμάτων που απορροφάται καθώς περνά μέσα από αυτό. Για παράδειγμα, εάν κάνουμε μια δέσμη μικροκυμάτων να περάσει από ένα κομμάτι ωμό κρέας, και απορροφά το το ήμισυ της ενέργειας αυτής της δέσμης, λέμε ότι έχει συντελεστή απορρόφησης 50% για αυτό κύμα.

Μην σταματάς τώρα... Υπάρχουν περισσότερα μετά τη διαφήμιση.)

Από την άλλη πλευρά, εάν χρησιμοποιούσαμε το πράσινο φως, θα δούμε ότι θα απορροφηόταν εντελώς, χωρίς να περάσει από το κομμάτι κρέατος. Σε αυτήν την περίπτωση, ο συντελεστής απορρόφησης είναι 100% και το αντικείμενο ονομάζεται αδιαφανές. Η απορρόφηση εξαρτάται από τη συχνότητα του ηλεκτρομαγνητικού κύματος.

Θα μπορούσαμε να υπολογίσουμε τον συντελεστή απορρόφησης (A), από την ένταση του προσπίπτοντος κύματος και την ένταση του κύματος που μεταδίδεται από το υλικό, με την έκφραση:

Ο συντελεστής απορρόφησης κυμαίνεται μεταξύ τιμών μηδέν και 1. Εάν πολλαπλασιάσουμε την τιμή του Α με 100%, παίρνουμε την ποσοστιαία τιμή. Έτσι, το Α = 0,5 αντιπροσωπεύει μια απορρόφηση του 50% της προσπίπτουσας ακτινοβολίας από το υλικό.

Η απορρόφηση εξαρτάται επίσης από το πάχος του αντικειμένου. Ένα φύλλο αλουμινίου είναι εντελώς αδιαφανές στο ορατό φως, αλλά εάν το πάχος του είναι εξαιρετικά λεπτό, μπορεί να αφήσει μέρος του φωτός να περάσει. Οι ημιδιαφανείς καθρέπτες μπορούν να κατασκευαστούν με ένα πολύ λεπτό στρώμα αλουμινίου που είναι τοποθετημένο στην επιφάνεια ενός γυαλιού. Από την άλλη πλευρά, ένα ποτήρι μπορεί να είναι σχεδόν αδιαφανές εάν το πάχος του είναι πολύ μεγάλο.

Στους φούρνους μικροκυμάτων, η ακτινοβολία που χρησιμοποιείται απορροφάται εν μέρει από την τροφή στο εσωτερικό. Η συχνότητα μικροκυμάτων επιλέγεται με τέτοιο τρόπο ώστε αυτή η ακτινοβολία να μην απορροφάται πλήρως όταν περνάτε μέσα από το φαγητό, γιατί αν συνέβαινε αυτό, δεν θα ήταν δυνατό να μαγειρέψετε ή να θερμάνετε το μέρος του κεντρικός.


Από τον Domitiano Marques
Αποφοίτησε στη Φυσική

Θα θέλατε να αναφέρετε αυτό το κείμενο σε σχολείο ή ακαδημαϊκό έργο; Κοίτα:

SILVA, Domitiano Correa Marques da. "Ακτινοβολία και ουσία"; Σχολείο της Βραζιλίας. Διαθέσιμο σε: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/radiacao-materia.htm. Πρόσβαση στις 27 Ιουνίου 2021.

Η φυσικη

Το θαλασσινό νερό παίρνει μπλε τόνους λόγω της διασποράς των μικρότερων μηκών κύματος που συμβαίνει σε αυτό το μέσο.
Τι χρώμα είναι το νερό;

Γνωρίζατε ότι το καθαρό νερό δεν είναι άχρωμο όπως λένε; Στην πραγματικότητα, το νερό έχει μια ελαφρώς γαλαζωπή απόχρωση, που προκύπτει από τη διαδικασία απορρόφησης του φωτός που προσπίπτει σε αυτό. Σε αυτή τη διαδικασία, το υγρό μπορεί να απορροφήσει μεγαλύτερα μήκη κύματος φωτός, όπως κόκκινο και πορτοκαλί.

Θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης

Θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης

Η θεωρία του Big Bang είναι από τις πιο αποδεκτές σήμερα που εξηγεί την προέλευση του Σύμπαντος.Υ...

read more
Τι είναι ο ηλεκτρομαγνητισμός;

Τι είναι ο ηλεκτρομαγνητισμός;

Ο ηλεκτρομαγνητισμός είναι ο κλάδος της φυσικής που μελετά τη σχέση μεταξύ των δυνάμεων του ηλεκτ...

read more
Μέτρηση μετατροπής: Πώς να μετατρέψετε μονάδες

Μέτρηση μετατροπής: Πώς να μετατρέψετε μονάδες

Σε πολλές περιπτώσεις, αντιμετωπίζουμε την ανάγκη μετατροπής μονάδων, οι οποίες είναι καθιερωμένα...

read more