การแผ่รังสีและสสาร ปฏิกิริยาระหว่างรังสีกับสสาร

เรารู้ว่าคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าทุกประเภทมีพลังงานโดยไม่คำนึงถึงความถี่ พลังงานที่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้านำพาขึ้นอยู่กับความถี่ของมัน และยิ่งความถี่สูงเท่าใด พลังงานที่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าก็จะยิ่งพาไปก็ยิ่งมากขึ้นเท่านั้น พลังงานนี้สามารถถ่ายโอนทั้งหมดหรือบางส่วนจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าไปยังสื่อวัสดุทั้งนี้ขึ้นอยู่กับเงื่อนไข

ปฏิกิริยานี้ขึ้นอยู่กับชนิดของวัสดุและลักษณะของคลื่น เช่น ความถี่และความเข้ม โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ปฏิสัมพันธ์ทางรังสีกับสิ่งมีชีวิตมีความสำคัญมาก คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เช่นเดียวกับคลื่นประเภทอื่นๆ สามารถเกิดการสะท้อน การหักเห และการเลี้ยวเบนได้ เมื่อพวกมันแพร่กระจายผ่านส่วนต่อประสานระหว่างสื่อทั้งสอง

การดูดซึม

คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเมื่อแพร่กระจายในตัวกลางสามารถดูดซับและถ่ายโอนพลังงานไปยังมันได้ ด้วยวิธีนี้ ขณะที่มันแพร่กระจาย แอมพลิจูดของมันจะค่อยๆ ลดลง

ตัวอย่างของการดูดกลืนแสงคือการส่งผ่านแสงผ่านกระจกหรือพลาสติกสีเข้ม เช่น ในเลนส์แว่นกันแดด แว่นตาดำยังใช้ในบรรจุภัณฑ์ยาที่สามารถเน่าเสียได้เมื่อถูกแสงแดดเป็นเวลานาน แก้วชนิดนี้ป้องกันรังสีอัลตราไวโอเลตและแสงที่มองเห็นได้บางส่วน

ค่าสัมประสิทธิ์การดูดซึม

การวัดความสามารถในการดูดกลืนของวัสดุคือค่าสัมประสิทธิ์การดูดกลืน ซึ่งวัดโดยเศษส่วนของพลังงานคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ถูกดูดกลืนเมื่อผ่านเข้าไป ตัวอย่างเช่น ถ้าเราทำให้ลำแสงไมโครเวฟผ่านชิ้นเนื้อดิบ และมันดูดซับ ครึ่งหนึ่งของพลังงานของลำแสงนี้เราบอกว่ามันมีค่าสัมประสิทธิ์การดูดซับ 50% สำหรับสิ่งนี้ คลื่น.

อย่าเพิ่งหยุด... มีมากขึ้นหลังจากโฆษณา ;)

ในทางกลับกัน ถ้าเราใช้ไฟเขียว เราจะเห็นว่ามันจะดูดซึมได้หมดไม่ทะลุผ่านชิ้นเนื้อ ในกรณีนี้ ค่าสัมประสิทธิ์การดูดกลืนแสงคือ 100% และวัตถุนั้นเรียกว่าทึบแสง การดูดซับขึ้นอยู่กับความถี่ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

เราสามารถคำนวณค่าสัมประสิทธิ์การดูดกลืน (A) จากความเข้มของคลื่นตกกระทบและความเข้มของคลื่นที่ส่งผ่านจากวัสดุ โดยนิพจน์:

ค่าสัมประสิทธิ์การดูดกลืนแตกต่างกันไประหว่างค่าศูนย์และ 1 ถ้าเราคูณค่าของ A ด้วย 100% เราจะได้ค่าเปอร์เซ็นต์ ดังนั้น A = 0.5 แสดงถึงการดูดกลืน 50% ของรังสีตกกระทบโดยวัสดุ

การดูดซับยังขึ้นอยู่กับความหนาของวัตถุด้วย แผ่นอะลูมิเนียมทึบแสงจนมองเห็นได้ แต่หากความหนาบางมาก ก็อาจทำให้แสงผ่านได้บางส่วน กระจกกึ่งโปร่งใสสามารถสร้างด้วยชั้นบาง ๆ ของอลูมิเนียมที่วางอยู่บนพื้นผิวของแก้ว ในทางกลับกัน แก้วเกือบจะทึบแสงได้หากมีความหนามากเกินไป

ในเตาไมโครเวฟ รังสีที่ใช้จะถูกอาหารภายในบางส่วนดูดกลืน ความถี่ไมโครเวฟถูกเลือกในลักษณะที่รังสีนี้ไม่ถูกดูดซับอย่างเต็มที่ เมื่อผ่านอาหารเข้าไป เพราะหากเป็นอย่างนั้น จะไม่สามารถปรุงหรือให้ความร้อนส่วนนั้นได้ ศูนย์กลาง.

โดย Domitiano Marques
จบฟิสิกส์

คุณต้องการอ้างอิงข้อความนี้ในโรงเรียนหรืองานวิชาการหรือไม่ ดู:

ซิลวา, Domitiano Correa Marques da. "การแผ่รังสีและสสาร"; โรงเรียนบราซิล. มีจำหน่ายใน: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/radiacao-materia.htm. เข้าถึงเมื่อ 27 มิถุนายน 2021.