Двойственная природа света, ее проявления. Шкала электромагнитных волн
Длинные волны сильно поглощаются ионосферой и поэтому основное значение имеют приземные волны, которые распространяются, огибая Землю. Поскольку они распространяются в низких и плотных слоях атмосферы, их интенсивность уменьшается сравнительно быстро по мере удаления от передатчика. Поэтому длинноволновые передатчики должны иметь большую мощность.
Средние волны днем сильно поглощаются ионосферным слоем и район действия определяется только приземной волной. Вечером однако, они хорошо отражаются ионосферой и район действия определяется отраженной волной (рис:. 3). Поэтому средневолновые передатчики принимаются вечером лучше и дальше, чем днем.
Короткие волны распространяются исключительно посредством отражения ионосферой, поэтому около передатчика существует зона молчания (рис. 3). Короткие волны могут распространяться на большие расстояния при малой мощности передатчика. Например, в подходящее время суток с помощью любительского коротковолнового передатчика мощностью 50 Вт по телеграфному коду можно установить прочную связь меж Болгарией и Австралией. Добавим еще, что днем лучшее прохождение имеют «наиболее короткие» короткие волны (например, 21 и 28 Гц), а ночью лучше распространяются «более длинные» короткие волны (например, 3,5 и 7 МГц). По этой причине любительское КВ передатчики, как правило, работают на нескольких диапазонах, т. е. в зависимости от обстоятельств могут работать на различных частотах, определяемых международной конвенцией для радиолюбительской деятельности.
Ультракороткие волны распространяются только по прямой (как свет) и, как правило, не отражаются ионосферой. Поэтому передающие антенны для УКВ монтируются на специальных башнях, построенных на соответствующих высотах. На УКВ диапазоне работают телевидение, радиотелефоны, пункты скорой помощи, машины такси и пр., имеющие район действия 10+50 км.
Радиоволны | |||
Название диапазона |
Длина волны в свободном пространстве м |
Частота
Мгц | Область применения |
Сверхдлинные волны |
1*105 – 1*104 |
3*10-3 – 3*10-2 |
Радионавигация, радиотелеграфная связь, передача метеосводок |
Длинные волны |
1*104 – 1*103 |
3*10-2 – 3*10-1 |
Радиотелеграфная и радиотелефонная связь, радиовещание, радионавигация |
Средние волны |
1 000 – 100 |
3*10-1 – 3 |
Радиотелеграфия и радиотелефонная связь, радиовещание, радионавигация |
Короткие волны |
100 – 10 |
3 – 30 |
Радиовещание; радиотелеграфия; радиотелефонная и радиолюбительская связь; космическая радиосвязь… |
Ультракороткие волны (УКВ) |
10 – 1 |
30 – 300 |
Радиовещание, телевидение, радиолокация, космическая радио связь и пр. |
Дециметровые волны |
1 – 0,1 |
300 – 3000 |
Телевидение, радиолокация, радиорелейная связь, космическая радиосвязь, сотовая телефонная связь |
Сантиметровые волны |
0,1 – 0,01 |
3000 – 3*104 |
Радиолокация, радиорелейная связь, астрорадионавигация, спутниковое TV |
Миллиметровые волны |
0,01 – 0,001 |
3*104 - 3*105 |
Радиолокация |
Радиоволны оптического диапазона | |||
Инфракрасные волны |
1*10-3 -7.5*10-7 |
3*105 – 4*108 |
Квантовая радиоэлектроника |
Видимый свет |
7,5*10-7-4*10-7 |
4*108-7,5*108 | |
Ультрафиолетовые волны |
4*10-7-20*10-10 |
7,5*108-15*1010 |
Инфракрасное излучение
Электромагнитные излучения с длиной волны, меньшей 1- 2мм, но большей 8*10-7 м, т. е. лежащие между диапазоном радиоволн и диапазоном видимого света, называются инфракрасным излучением.
Область спектра за красным его краем впервые экспериментально была исследована в 1800 г. английским астрономом Вильямом Гершелем (1738 – 1822). Гершель поместил термометр с зачерненным шариком за красный край спектра и обнаружил повышение температуры. Шарик термометра нагрелся излучением, невидимым глазом. Это излучение назвали инфракрасным излучением.
Инфракрасное излучение испускают любые нагретые тела. Источниками инфракрасного излучения служат печи, батареи водяного отопления, электрические лампы накаливания.
С помощью специальных приборов инфракрасное излучение можно преобразовать в видимый свет и получать изображения нагретых предметов в полной темноте. Инфракрасное излучение применяется для сушки окрашенных изделий, стен зданий, древесины.
Видимый свет
К видимому свету относят излучения с длинной волны примерно от 8*10-7 до 4*10-7м, от красного до фиолетового света.
Значения этого участка спектра электромагнитных излучений в жизни человека исключительно велико, так как почти все сведения об окружающем мире человек получает с помощью зрения.
Свет является обязательным условием для развития зеленых растений и, следовательно, необходимым условием для существования жизни на Земле.
Ультрафиолетовое излучение
В 1801 г. немецкий физик Иоганн Риттер (1776 – 1810), исследуя спектр, открыл, что заего фиолетовым краем имеется область, создаваемая невидимыми глазом лучами. Эти лучи воздействуюь на некоторые химические соединения. Под действием этих невидимых лучей происходит разложение хлорида серебра, свечение кристаллов сульфида цинка и некоторых других кристаллов.