Инфракрасное излучение (ик)

К инфракрасному диапазону относятся волны длиной 0,75—1000 мкм, занимающие промежуточное положение между оптическими и миллиметровыми волнами. К оптическому диапазону относятся электромагнитные колебания с длиной волны 0,39—0,75 мкм, воспринимаемые человеческим глазом.

Инфракрасный диапазон делится на три области:

1. Ближнее инфракрасное излучение - от 0,75 до 1,5 мкм;

2. Среднее инфракрасное излучение - от 1,5 до 5,6 мкм;

3. Дальнее инфракрасное излучение - от 5,6 до 1000 мкм.

Оптическое излучение возбуждается за счет энергии перехода в атомах и молекулах излучающего тела. ИК излучение возникает в результате колебательных и вращательных движений атомов и молекул вещества.

Оптические и ИК волны могут фокусироваться линзами и зеркалами, менять свое направление при отражении и преломлении, разлагаться в спектр призмами. ИК волны подобно радиоволнам, могут проходить сквозь некоторые материалы, непрозрачные для оптических волн.

ИК волны нашли широкое применение в различных отраслях промышленности.

Ультрафиолетовое излучение

Ультрафиолетовое излучение – невидимое глазом электромагнитное излучение, занимающее спектральную область между видимым и рентгеновским излучениями в пределах длин волн l400—10 нм.

Область ультрафиолетового излучения делится на:

1. Ближнюю область (400—200 нм);

2. Далёкую, или вакуумную область (200—10 нм); название обусловлено тем, что ультрафиолетовое излучение этого участка сильно поглощается воздухом и его исследование производят с помощью вакуумных спектральных приборов.

Для регистрации ультрафиолетового излучения при длине волны более 230 нм используются обычные фотоматериалы. В более коротковолновой области к ультрафиолетовому излучению чувствительны специальные маложелатиновые фотослои. Применяются фотоэлектрические приёмники, использующие способность ультрафиолетового излучения вызывать ионизацию и фотоэффект: фотодиоды, ионизационные камеры, счётчики фотонов, фотоумножители и др.

Разработан также особый вид фотоумножителей – каналовые электронные умножители, позволяющие создавать микроканаловые пластины. В таких пластинах каждая ячейка является каналовым электронным умножителем размером до 10 мкм. Микроканаловые пластины позволяют получать фотоэлектрические изображения в ультрафиолетовом излучении и объединяют преимущества фотографических и фотоэлектрических методов регистрации излучения.

При исследовании ультрафиолетового излучения также используют различные люминесцирующие вещества, преобразующие ультрафиолето-вое излучение в видимое. На этой основе созданы приборы для визуализации изображений в ультрафиолетовом излучении.

Гамма-излучение

Частота гамма-излучения ( > 3^.10¹⁸ Гц ) отвечает скоростям электромаг-нитных процессов, протекающих внутри атомных ядер и с участием элементарных частиц.

Источники гамма-излучения:

1. атомные ядра и частицы;

2. ядерные реакции и реакции между частицами, в частности аннигиляция пар частица-античастица;

3. процессы в космическом пространстве. Космические гамма-лучи приходят от пульсаров, радиогалактик, квазаров, сверхновых звёзд.

Изучение спектров ядерного гамма-излучения и гамма-излучения, возникающего в процессах взаимодействия частиц, дает важную информацию о структуре микрообъектов.

Гамма-излучение может также возникать при торможении быстрых заряженных частиц в среде (тормозное гамма-излучение) или при их движении в сильных магнитных полях (синхротронное излучение).

Гамма-излучение обладает большой проникающей способностью, т. е. может проходить сквозь большие толщи вещества.

Основные процессы взаимодействия гамма-излучения с веществом:

1. Фотоэлектрическое поглощение (фотоэффект). При фотоэффекте гамма-квант выбивает из атома один из его электронов, а сам исчезает;

2. Комптоновское рассеяние (Комптон-эффект). При Комптон-эффекте гамма-квант рассеивается на одном из слабо связанных с атомом или свободных электронов вещества;

3. Образование пар электрон-позитрон. Если энергия гамма-кванта превышает 1.02 МэВ, то возможно его превращение в электрическом поле ядер в пару электрон-позитрон (процесс обратный аннигиляции).

Гамма-излучение используется в технике (например, дефектоскопия), радиационной химии (для инициирования химических превращений, например, при полимеризации), сельском хозяйстве и пищевой промышленности (мутации для генерации хозяйственно-полезных форм, стерилизация продуктов), в медицине (стерилизация помещений, предметов, лучевая терапия) и в других областях.