1.7. Радіометр Крукса
Один з перших радіометрів, так званий «сонячний млин» (Мал.1.1), або його наукова назва радіометр Крукса [5]. Радіометр Крукса (або вертушка Крукса) - Чотирьохлопатевий крильчатка, врівноважена на голці всередині скляної колби з невеликим розрідженням. При попаданні на лопать світлового променя крильчатка починає обертатися, що іноді неправильно пояснюють тиском світла.
Насправді причиною обертання служить радіометричний ефект - виникнення сили відштовхування за рахунок різниці кінетичних енергій молекул газу, що налітають на освітлену, нагріту сторону лопаті і на протилежну, більш холодну. Причина обертання лопатей історично викликала безліч наукових дискусій.
Відкрив цей ефект і побудував радіометр (вертушку) в 1874 році англійський фізик і хімік Вільям Крукс, який в ході одного з досліджень, який вимагав дуже точного зважування речовин, помітив, що в частково розрядженій камері падаючі сонячні промені впливали на ваги. Вивчаючи цей ефект, він і створив пристрій.
Ультрафіолет
Ультрафіолетовим випромінюванням (УФВ) називають електромагнітні випромінювання в оптичній ділянці з довжиною хвилі в діапазоні 200-380 нм. За способом генерації воно належить до теплового випромінювання, але за своєю дією подібне до іонізуючого випромінювання. Природнім джерелом УФВ є сонце. Штучними джерелами є електричні дуги, лазери, газорозрядні джерела світла [10].
Фото; Сонце в УФ діапазоні
Для людей ультрафіолет у невеликих дозах корисний: він справляє антисептичну і бактеріостатичну дію, запобігає запальним процесам, пригнічує розвиток хвороботворних грибів, що викликають захворювання шкіри. У великих дозах ультрафіолетове опромінення небезпечне: воно спричиняє здебільшого шкідливі мутації. Так одна корисна мутація припадає приблизно на кілька тисяч смертельних. Надмірне опромінення підвищує ймовірність розвитку злоякісних новоутворень раку саркоми, лейкозу.
Уся область ультрафіолетового випромінювання [6] умовно ділиться на:
довгі ультрафіолетові хвилі від 315 до 400 нм;
середні ультрафіолетові хвилі від 280 до 315 нм;
короткі ультрафіолетові хвилі від 10 до 280 нм.
Або на:
ближню від 400 до 200 нм. Відкрито в 1801 році німецьким вченим Н. Ріттером і англійським вченим У. Волластоном за фотохімічним впливом вирпромінювання на хлористе срібло (AgCl).
далеку, або вакуумну (200-10 нм). Назва зумовлена тим, що випромінювання цієї ділянки сильно поглинається повітрям і його дослідження проводять за допомогою вакуумних спектральних приладів. Знайдено німецьким вченим В. Шуманом за допомогою побудованого ним вакуумного спектрографа з флюоритовою призмою (1885—1903) та безжелатинових фотопластин. За допомогою чого він отримав можливість реєструвати короткохвильове випромінювання з довжиною хвиль до 130 нм. Англійський вчений Т. Лайман, вперше збудувавши вакуумний спектрограф з увігнутою дифракційною граткою, реєстрував ультрафіолетове випромінювання з довжиною хвилі до 25 нм (1924 рік). До 1927 року був вивчений весь проміжок хвиль до рентгенівського випромінювання.
За міжнародною класифікацією стандарта ISO-DIS-21348 сонячне УФ-випромінення розподіляється на такі області та підобласті наведені в таблиці.
Спектр ультрафіолетового випромінювання [7] може бути лінійчатим, безперервним або складатися із смуг залежно від природи джерела випромінювання.
Назва області |
Скорочено |
Довжина хвилі, н.м. |
Енергія на фотон, електронвольт |
Ближня область |
NUV |
400 – 300 |
3,10 – 4,13 еВ |
Ультрафіолет А, довгі хвилі |
UVA |
400 – 315 |
3,10 – 3,94 еВ |
Середня область |
MUV |
300 – 200 |
4,13 – 6,20 еВ |
Ультрафіолет В, середні хвилі |
UVB |
315 – 280 |
3,94 – 4,43 еВ |
Ультрафіолет С, короткі хвилі |
UVC |
280 – 100 |
4,43 – 12,4 еВ |
Вакуумна область |
VUV |
200 – 10 |
6,20 – 124 еВ |
Далека область |
FUV |
200 – 122 |
6,20 – 10,2 еВ |
Екстримально далека область |
EUV |
121 - 10 |
10,2 – 124 еВ |
Таблиця: Області ультрафіолетового випромінювання