Propriedades e aplicações dos raios do espectro óptico

De acordo com os princípios da geração radiação eletromagnética é dividida nos seguintes tipos: radiação gama, raios X, síncrotron, rádio e radiação óptica.

Toda a gama de radiação óptica é dividida em três regiões: ultravioleta (UV), visível e infravermelho (IR). A faixa de radiação ultravioleta, por sua vez, é dividida em UV-A (315-400 nm), UV-B (280-315) e UV-C (100-280 nm). A radiação gama ultravioleta na região com comprimentos de onda menores que 180 nm é frequentemente chamada de vácuo porque o ar nessa região do espectro é opaco. A radiação que pode causar uma sensação visual é chamada de visível. A radiação visível é uma faixa espectral estreita (380-760 nm) de radiação óptica, correspondendo à faixa de sensibilidade do olho humano.

A radiação que pode causar diretamente a sensação visual é visível. Os limites da variedade da radiação visível aceitam-se condicionalmente como se segue: o mais baixo 380 — 400 nm, o topo 760 — 780 nm.

A emissão desta faixa é usada para criar o nível necessário de iluminação em instalações industriais, administrativas e domésticas.O nível necessário é determinado pelas condições de visibilidade. Neste caso, o aspecto energético do processo de irradiação é menos importante.

Porém, por exemplo, na mesma produção agrícola, a luz é utilizada não apenas como meio de iluminação. Na irradiação artificial de plantas, por exemplo em estufas, a radiação visível das instalações de irradiação é a única fonte de energia que é armazenada na planta no processo de fotossíntese e depois utilizada por humanos e animais. Aqui, a irradiação é um processo energético.

O efeito da radiação visível em animais e pássaros ainda não foi suficientemente estudado, mas foi estabelecido que seu efeito na produtividade depende não apenas do nível de iluminação, mas também da duração do período de luz por dia, da alternância de períodos claros e escuros, etc.

A radiação infravermelha no espectro cobre a região de 760 nm a 1 mm e é dividida em IR-A (760-1400 nm), IR-B (1400-3000 nm) e IR-C (3000-106 nm).

Atualmente, a radiação infravermelha é amplamente utilizada para aquecimento de edifícios e estruturas, razão pela qual é frequentemente chamada de radiação térmica. Também é usado para secar tintas. Na agricultura, a radiação infravermelha também é amplamente utilizada para secar vegetais e frutas, aquecendo animais jovens.

Existem dispositivos especiais para visão noturna - termovisores. Nesses dispositivos, a radiação infravermelha de qualquer objeto é convertida em radiação visível. A imagem infravermelha mostra uma imagem da distribuição dos campos de temperatura.

A faixa de radiação infravermelha começa no limite superior da luz visível (780 nm) e termina convencionalmente em um comprimento de onda de 1 mm. Os raios infravermelhos são invisíveis, o que significa que não podem causar sensação visual.

A principal propriedade dos raios infravermelhos é a ação térmica: quando os raios infravermelhos são absorvidos, os corpos aquecem. Portanto, eles são usados ​​principalmente para aquecer vários objetos e materiais e para secar.

Ao irradiar as plantas, deve-se ter em mente que o excesso de raios infravermelhos pode levar ao superaquecimento excessivo e à morte das plantas.

A irradiação de animais com raios infravermelhos melhora seu desenvolvimento geral, metabolismo, circulação sanguínea, reduz a suscetibilidade a doenças, etc. Os raios mais eficazes da zona IR-A. Eles têm a melhor capacidade de penetração nos tecidos do corpo. Um excesso de raios infravermelhos leva ao superaquecimento e morte das células dos tecidos vivos (em temperaturas acima de 43,5 ° C). Esta circunstância é utilizada, por exemplo, para fins de desinsetização de grãos. Durante a irradiação, as pragas do celeiro são aquecidas muito mais fortes que o grão e morrem.

Para mais detalhes veja aqui: Irradiadores e instalações para aquecimento infravermelho de animais

A radiação ultravioleta cobre a faixa de comprimento de onda de 400 a 1 nm. No intervalo entre 100 e 400 nm, distinguem-se três zonas: UV -A (315 — 400 nm), UV -B (280 — 315 nm), UV -C (100 — 280 nm). As vigas dessas áreas têm propriedades diferentes e, portanto, encontram aplicações diferentes. A radiação ultravioleta também é invisível, mas perigosa para os olhos. A radiação ultravioleta com comprimento de onda inferior a 295 nm tem efeito supressor nas plantas, portanto, quando irradiada artificialmente, deve ser excluída do fluxo geral da fonte.

A radiação UV-A pode, quando irradiada, fazer com que certas substâncias brilhem. Esse brilho é chamado de fotoluminescência ou simplesmente luminescência.

A luminescência é chamada de brilho espontâneo de corpos com duração superior ao período de oscilações da luz e excitados à custa de qualquer tipo de energia, exceto calor. Sólidos, líquidos e gases podem luminescer. Com diferentes métodos de excitação e dependendo do estado agregado do corpo, durante a luminescência podem sofrer diferentes processos.

Os raios desta zona são utilizados para análise luminescente da composição química de certas substâncias, avaliação do estado biológico dos produtos (germinação e dano do grão, grau de podridão das batatas, etc.) substância pode brilhar com uma luz visível em um fluxo de raios ultravioleta.

A radiação da zona UV-B tem um forte efeito biológico nos animais. Durante a irradiação, a pró-vitamina D é convertida em vitamina D, o que facilita a absorção de compostos de fósforo-cálcio pelo organismo. A resistência dos ossos do esqueleto depende do grau de absorção de cálcio, razão pela qual a radiação UV-B é utilizada como agente anti-raquitismo para animais jovens e aves.

A mesma parte do espectro tem a capacidade de ter o maior efeito de eritema, ou seja, pode causar vermelhidão prolongada da pele (eritema). O eritema é consequência da expansão dos vasos sanguíneos, o que leva a outras reações favoráveis ​​​​no corpo.

A radiação ultravioleta da zona UV-C é capaz de matar bactérias, ou seja, tem efeito bactericida e é utilizada para desinfetar água, recipientes, ar, etc.