Особине и примена зрака оптичког спектра

По принципима генерисања електромагнетно зрачење дели се на следеће врсте: гама зрачење, рендгенско зрачење, синхротронско, радио и оптичко зрачење.

Цео опсег оптичког зрачења подељен је на три региона: ултраљубичасто (УВ), видљиво и инфрацрвено (ИР). Опсег ултраљубичастог зрачења, заузврат, подељен је на УВ-А (315-400 нм), УВ-Б (280-315) и УВ-Ц (100-280 нм). Ултраљубичасто гама зрачење у региону са таласним дужинама мањим од 180 нм често се назива вакуумом јер је ваздух у овом делу спектра непрозиран. Зрачење које може изазвати визуелни осећај назива се видљиво. Видљиво зрачење је уски спектрални опсег (380-760 нм) оптичког зрачења, који одговара опсегу осетљивости људског ока.

Видљиво је зрачење које може директно изазвати визуелни осећај. Границе опсега видљивог зрачења су условно прихваћене на следећи начин: доња 380-400 нм, горња 760-780 нм.

Емисија из овог опсега се користи за стварање потребног нивоа осветљења у индустријским, административним и кућним просторијама.Потребан ниво је одређен условима видљивости. У овом случају, енергетски аспект процеса озрачивања је мање важан.

Међутим, на пример, у истој пољопривредној производњи светлост се користи не само као средство за осветљење. Код вештачког озрачивања биљака, на пример у пластеницима, видљиво зрачење озрачених инсталација је једини извор енергије који се у биљци складишти у процесу фотосинтезе, а затим користи од стране људи и животиња. Овде је зрачење енергетски процес.

Утицај видљивог зрачења на животиње и птице још није довољно проучаван, али је утврђено да његово дејство на продуктивност зависи не само од нивоа осветљености, већ и од дужине светлосног периода у дану, смењивања светли и тамни периоди итд.

Инфрацрвено зрачење у спектру покрива област од 760 нм до 1 мм и дели се на ИР-А (760-1400 нм), ИР-Б (1400-3000 нм) и ИР-Ц (3000-106 нм).

Тренутно се инфрацрвено зрачење широко користи за загревање зграда и објеката, због чега се често назива топлотним зрачењем. Такође се користи за сушење боја. У пољопривреди, инфрацрвено зрачење се такође широко користи за сушење поврћа и воћа, загревање младих животиња.

Постоје посебни уређаји за ноћни вид - термовизири. У овим уређајима, инфрацрвено зрачење било ког објекта се претвара у видљиво зрачење. Инфрацрвена слика приказује слику дистрибуције температурних поља.

Опсег инфрацрвеног зрачења почиње од горње границе видљиве светлости (780 нм) и завршава се конвенционално на таласној дужини од 1 мм. Инфрацрвени зраци су невидљиви, што значи да не могу изазвати визуелни осећај.

Главно својство инфрацрвених зрака је топлотно дејство: када се инфрацрвени зраци апсорбују, тела се загревају. Због тога се углавном користе за загревање разних предмета и материјала и за сушење.

Приликом озрачивања биљака треба имати на уму да вишак инфрацрвених зрака може довести до прекомерног прегревања и угинућа биљака.

Зрачење животиња инфрацрвеним зрацима побољшава њихов општи развој, метаболизам, циркулацију крви, смањује подложност болестима итд. Најефикаснији зраци ИР-А зоне. Имају најбољу способност продирања у ткива тела. Вишак инфрацрвених зрака доводи до прегревања и смрти ћелија живих ткива (на температурама изнад 43,5 ° Ц). Ова околност се користи, на пример, у сврху дезинсекције зрна. Током озрачивања, штеточине штале се загревају много јаче од зрна и умиру.

За више детаља погледајте овде: Озрачивачи и инсталације за инфрацрвено грејање животиња

Ултраљубичасто зрачење покрива опсег таласних дужина од 400 до 1 нм. У интервалу између 100 и 400 нм разликују се три зоне: УВ -А (315 — 400 нм), УВ -Б (280 — 315 нм), УВ -Ц (100 — 280 нм). Греде ових области имају различите особине и стога налазе различите примене. Ултраљубичасто зрачење је такође невидљиво, али опасно за очи. Ултраљубичасто зрачење са таласном дужином краћом од 295 нм има супресивно дејство на биљке, стога, када је вештачки озрачено, мора бити искључено из општег тока извора.

УВ-А зрачење може, када је озрачено, изазвати сјај одређених супстанци. Овај сјај се назива фотолуминисценција или једноставно луминисценција.

Лумисценција се назива спонтани сјај тела са трајањем који прелази период светлосних осцилација и који се побуђује на рачун било које врсте енергије, осим топлоте. Чврсте материје, течности и гасови могу да луминесцирају. Уз различите методе ексцитације и у зависности од агрегатног стања тела, током луминесценције могу да пролазе кроз различите процесе.

Зраци ове зоне се користе за луминисценциону анализу хемијског састава појединих супстанци, процену биолошког стања производа (клијавост и оштећење зрна, степен труљења кромпира и др.) иу другим случајевима када је а. супстанца може да сија видљивом светлошћу у млазу ултраљубичастих зрака.

Зрачење из УВ-Б зоне има снажан биолошки ефекат на животиње. Током зрачења, провитамин Д се претвара у витамин Д, што олакшава апсорпцију фосфор-калцијумових једињења у телу. Чврстоћа костију скелета зависи од степена апсорпције калцијума, због чега се УВ-Б зрачење користи као средство против рахитиса код младих животиња и птица.

Исти део спектра има способност да има највећи ефекат еритема, односно може изазвати продужено црвенило коже (еритем). Еритем је последица ширења крвних судова, што доводи до других повољних реакција у телу.

Ултраљубичасто зрачење УВ-Ц зоне је способно да убије бактерије, односно има бактерицидни ефекат и користи се за дезинфекцију воде, посуда, ваздуха итд.