광학 스펙트럼 광선의 특성 및 응용

생성 원리에 따라 전자기 방사선 감마 방사선, X선, 싱크로트론, 라디오 및 광학 방사선의 유형으로 나뉩니다.

광 복사의 전체 범위는 자외선(UV), 가시광선 및 적외선(IR)의 세 영역으로 나뉩니다. 자외선의 범위는 차례로 UV-A(315-400nm), UV-B(280-315) 및 UV-C(100-280nm)로 나뉩니다. 파장이 180nm 미만인 영역의 자외선 감마선은 스펙트럼의 이 영역에 있는 공기가 불투명하기 때문에 종종 진공이라고 합니다. 시각 감각을 유발할 수 있는 방사선을 가시광선이라고 합니다. 가시광선은 좁은 스펙트럼 범위(380-760nm)의 광학 방사선으로 인간 눈의 감도 범위에 해당합니다.

시각 감각을 직접적으로 일으킬 수 있는 방사선이 보입니다. 가시 광선 범위의 한계는 다음과 같이 조건부로 허용됩니다. 낮은 380 - 400 nm, 높은 760 - 780 nm.

이 범위의 방출은 산업, 관리 및 가정 건물에서 필요한 수준의 조명을 생성하는 데 사용됩니다.필요한 수준은 가시성 조건에 따라 결정됩니다. 이 경우 조사 과정의 에너지 측면은 덜 중요합니다.

그러나 예를 들어 동일한 농업 생산에서 빛은 조명 수단으로만 사용되는 것이 아닙니다. 예를 들어 온실과 같은 식물의 인공 조사에서 조사 설비의 가시광선은 광합성 과정에서 식물에 저장되어 인간과 동물이 사용하는 유일한 에너지원입니다. 여기에서 조사는 활발한 과정입니다.

가시광선이 동물과 조류에 미치는 영향은 아직 충분히 연구되지 않았지만 생산성에 대한 가시광선의 영향은 조명 수준뿐만 아니라 하루에 빛을 비추는 시간의 길이, 밝고 어두운 기간 등.

스펙트럼의 적외선은 760nm에서 1mm까지의 영역을 커버하며 IR-A(760-1400nm), IR-B(1400-3000nm) 및 IR-C(3000-106nm)로 나뉩니다.

현재 적외선 복사는 건물 및 구조물 난방에 널리 사용되며, 이것이 종종 열복사라고 불리는 이유입니다. 페인트 건조에도 사용됩니다. 농업에서 적외선은 야채와 과일을 건조하고 어린 동물을 데우는 데에도 널리 사용됩니다.

야간 투시를위한 특수 장치 인 열 화상 카메라가 있습니다. 이러한 장치에서 물체의 적외선은 가시 광선으로 변환됩니다. 적외선 이미지는 온도 필드의 분포 사진을 보여줍니다.

적외선 방사 범위는 가시광선의 상한선(780nm)에서 시작하여 일반적으로 1mm의 파장에서 끝납니다. 적외선은 눈에 보이지 않으므로 시각적 감각을 유발할 수 없습니다.

적외선의 주요 특성은 열 작용입니다. 적외선이 흡수되면 신체가 가열됩니다. 따라서 주로 각종 물체 및 재료의 가열 및 건조에 사용된다.

식물을 조사할 때 과도한 적외선은 과도한 과열 및 식물의 죽음으로 이어질 수 있음을 염두에 두어야 합니다.

적외선으로 동물을 조사하면 전반적인 발달, 신진 대사, 혈액 순환이 개선되고 질병에 대한 감수성이 감소합니다. IR-A 영역의 가장 효과적인 광선. 그들은 신체 조직에서 최고의 침투 능력을 가지고 있습니다. 과도한 적외선은 살아있는 조직 세포의 과열 및 사망으로 이어집니다 (43.5 ° C 이상의 온도에서). 이 상황은 예를 들어 곡물의 살충 목적으로 사용됩니다. 조사하는 동안 헛간의 해충은 곡물보다 훨씬 강하게 가열되어 죽습니다.

자세한 내용은 여기를 참조하세요. 동물의 적외선 가열을 위한 조사기 및 설비

자외선은 400~1nm의 파장 범위를 다룹니다. 100에서 400nm 사이의 간격에서 UV -A(315 - 400nm), UV -B(280 - 315nm), UV -C(100 - 280nm)의 세 영역이 구분됩니다. 이러한 영역의 빔은 서로 다른 특성을 가지므로 서로 다른 용도를 찾습니다. 자외선도 눈에 보이지 않지만 눈에는 위험합니다. 295nm보다 짧은 파장의 자외선은 식물에 억제효과가 있으므로 인위적으로 조사하는 경우에는 원천의 일반적인 흐름에서 배제되어야 한다.

UV-A 방사선은 조사될 때 특정 물질을 빛나게 할 수 있습니다. 이 빛을 광발광 또는 간단히 발광이라고 합니다.

발광은 열을 제외한 모든 유형의 에너지를 희생시키면서 빛의 진동 기간을 초과하고 흥분되는 지속 시간을 가진 신체의 자발적인 빛이라고합니다. 고체, 액체 및 기체는 발광할 수 있습니다. 여기 방법이 다르고 신체의 집합 상태에 따라 발광하는 동안 다른 과정을 거칠 수 있습니다.

이 영역의 광선은 특정 물질의 화학적 조성에 대한 발광 분석, 제품의 생물학적 상태 평가(곡물의 발아 및 손상, 감자의 부패 정도 등) 및 기타 경우에 사용됩니다. 물질은 자외선의 흐름에서 가시 광선으로 빛날 수 있습니다.

UV-B 구역의 방사선은 동물에게 강력한 생물학적 영향을 미칩니다. 방사선 조사 중에 프로비타민 D는 비타민 D로 전환되어 인-칼슘 화합물의 체내 흡수를 촉진합니다. 골격 뼈의 강도는 칼슘 흡수 정도에 따라 달라지며, 이것이 UV-B 방사선이 어린 동물과 새의 구루병 방지제로 사용되는 이유입니다.

스펙트럼의 동일한 부분은 가장 큰 홍반 효과를 가질 수 있는 능력이 있습니다. 즉, 피부의 장기간 발적(홍반)을 유발할 수 있습니다. 홍반은 혈관 확장의 결과로 신체의 다른 유리한 반응을 일으킵니다.

UV-C 영역의 자외선은 박테리아를 죽일 수 있습니다. 즉, 살균 효과가 있으며 물, 용기, 공기 등을 소독하는 데 사용됩니다.