ИЗЛУЧЕНИЕ
Спасибо нашим инвесторам из казино онлайн
ИЗЛУЧЕНИЕ
, или радиация, в общем смысле—процесс переноса энергии от тела в окружающее пространство. Обыкновенно термин И. применяют к элементарным атомным или молекулярным процессам, различая при этом 2 вида И.: корпускулярное и световое. Перенос энергии в корпускулярной радиации (катодные, анодные или каналовые лучи, радиоактивные лучи
а
и /3) осуществляется потоком материальных заряженных частиц—электронов или ионов. По преимуществу И. называют однако световую радиацию. В этом узком значении И. и понимается в настоящей статье. Основным признаком, объединяющим бесконечное разнообразие видов света, является скорость распространения. По наиболее точным измерениям Майкелсона скорость света в пустоте равна 299.796 + 4 км/сек. С этой скоро – Группы световой радиации стыо распространяются в пустом пространстве все виды света, начиная от радиоволн до у-лучей радия. Вторым необходимым признаком световой радиации, отличающим ее от корпускулярного И., является отсутствие свободных электрических зарядов в световом потоке. Третье основное свойство света— его периодичность, проявляющаяся в интерференционных и диффракционных явлениях. Изучение электромагнитных волн показало, что эти волны обладают всеми основными свойствами света и что, наоборот, все виды светового И. можно считать процессом распространения электромагнитных волн в пространстве. Другая группа опытных данных, главным образом из области действий света, показывает, однако, что световой поток обладает помимо волновых еще другими, прерывными, квантовыми свойствами. Для объяснения многих явлений приходится предполагать, что энергия света сосредоточена в особых центрах, «световых квантах», обладающих энергией
hv
и количеством движения
-1
(здесь
v
—частота световых волн, т. е. число колебаний в сек.,
h
—универсальная постоянная, равная 6,55. Ю-27 эрг./сек., с—скорость света). Свет может поглощаться и излучаться только целыми квантами. Т. о. приходится одновременно приписывать свету и непрерывные волновые свойства и прерывный квантовый характер. Задача теоретического синтеза обоих свойств в единый, последовательный образ еще не закончена. Виды светового И. Интерференционные и диффракционные явления позволяют измерить длину волны Я световой радиации. Эта длина Я и является признаком, необходимым и достаточным для различения одного вида светового И. от другого. Следует заметить, что Я меняется при переходе света из одной среды в другую, так как при этом меняется скорость света. Поэтому рациональнее характеризовать свет отношением
j = v,
т. е. частотой колебаний, т. к.
v
постоянно во всех средах. В таблице приведены значения Я (в пустоте),
v
и кванта
hv
(в эргах) для различных групп световой радиации, начиная от радиоволн, к-рые могут быть получены сколь угодно длинными, до необычайно малых гамма-лучей и космической радиации. [Единицы, примененные для Я в таблице, Отаковы: 1^=0,001
мм;
lrre, u = = 0,001 „м; 1А (ангстрем) = 0,1
тц;
1 Х = = 0,001 А.] Разделение на группы условно; указанные границы во многих случаях весьма неопределенны. Из таблицы видно, что существуют и обнаружены световые волны любой длины—от бесконечно больших до практически бесконечно малых.
л
i
v
i
hv
Источники И. Подразделение И. на. группы в таблице, как сказано, условно, однако оно имеет большое принципиальное и практическое значение в отношении источников и действий И. Искусственные электромагнитные волны излучаются целыми системами проводников (вибраторами) и в естественных условиях обнаруживаю!-ся гл. обр. только в атмосферных явлениях. Искусственный электромагнитный спектр Инфракрасный (тепловой) спектр. . . . | Видимый спектр. | Ультрафиолетовый спектр. : Рентгеновский спектр. | Гамма-спектр. i Космические (проникающие) лучи. со —0,1
мм
0.3
мм
—0Л5
it
750
m/i
—400
rn. fi
400
тц—
10
тц
10 тп./«—0,1 А 1 А —0.01 А 0,6 X —0,3 X 0 —3.10″ 10″— 4.10″ 4.10″—7,5.10″ 7,5.10″—3.10″ 3.101*—3.10″ 3.10″—3.10″ 5.10″—1.10й 0 —2,0.10-» 6,55.10-1S—2.6.10-18 2,6.10-»—4,9.10-’* 4,9.10-1!—2,0.Ю-1′ 2,0.Ю-»—2,0.10″‘ 2,0.10-’— 2,0.10-* 3,3.Ю-6— 6,6.10-s Инфракрасные лучи по преимуществу испускаются при тепловых вращательных и колебательных движениях молекул; интенсивным источником этих лучей служит всякое нагретое тело. Видимая и ультрафиолетовая радиация излучается при изменениях положения электронов во внешних оболочках атомов и молекул. Возбудить такие изменения можно ударами других молекул (высокая t°), электронной бомбардировкой (в разрядных трубках, вольтовой дуге) или освещением (флюоресценция). Для возбуждени
я ультрафиолетовых лучей с короткой длиной волны требуются электроны с большими скоростями, получаемые напр. в разрядной искре. Лучи Рентгена испускаются атомами при перегруппировке электронов во внутренних оболочках, близких к ядру; для получения таких изменений требуются электроны с очень большими скоростями, получаемые в разрядных трубках при больших напряжениях. Гамма-лучи сопровождают разложение атомных ядер при радиоактивных процессах, протекающих спонтанно, независимо от внешних условий. За последнее время удалось однако сконструировать работающие при огромных напряжениях разрядные трубки, в которых получаются рентгеновские лучи с такой же длиной волны, как довольно жесткие гамма-лучи. Происхождение космической, чрезвычайно жесткой радиации до сих пор окончательно не выяснено; лучи эти приходят на землю из мирового простра?1-ства и, возможно, излучаются при образовании новых атомов из протонов и электронов. Действия И. Действуют только те лучи, к-рые поглощаются данным веществом. Вообще говоря, чем больше квант поглощенной радиации, тем разрушительнее его действие. Длинные электромагнитные волны при поглощении могут вызывать только нагревание, чем например иногда пользуются при диатермии. Тепловые лучи с очень малым квантом могут также только повышать температуру, возбуждая вращательн. и колебательные движения молекул. Видимые и особенно ультрафиолетовые лучи вызывают более глубокие изменения в молекулах, приводящие к хим. процессам, ко вторичному излучению (флюоресценция) или ионизации (фото-электрич. эффект). Действие рентгеновских и у-лучей еще более разрушительно. Однако в большинстве случаев большой рентгеновский квант не идет полностью на разрушение одной молекулы; значительная часть его при поглощении переходит в кинетическую энергию вторичного электрона, вызывающего в свою очередь изменения в других молекулах. Рентгеновский квант как бы разменивается на более мелкие, производя т. о. изменения в сотнях молекул. Большое терап. действие рентгеновских и гамма-лучей обусловливается следовательно не столько величиной их кванта, сколько его большой проникающей способностью.
Лит.:
Глаголева-Аркадьева А., Новая шкала электромагнитных волн, Успехи физических наук, том VI, в. 3, 1926; Хвольсон О., Фиаика ваших дней, М.—Л., 1928. С. Вавилов.