Elektromagnetiline kiirgus: erinevus redaktsioonide vahel

Eemaldatud sisu Lisatud sisu
PResümee puudub
P pisitoimetamine
1. rida:
{{Elektromagnetism|cTopic=[[Elektrodünaamika]]}}
[[Pilt:Onde electromagnetique.svg|pisi|400px|Pildil on kujutatud lineaarselt polariseeritud elektromagnetilist kiirgust, mis levib vasakult paremale elektri- ja magnetväljade lainetusesarnase muutusena. Elektri- ja magnetväli on alati samas faasis ja sama amplituudide suhtega igas ruumipunktis ja ajahetkes.]]
 
'''Elektromagnetiline kiirgus''' (edaspidi EMK, kutsutakse ka '''elektromagnetlaineteks''') on laetud osakeste kiiratav ja neelatav [[energia]], mis kandub ruumis edasi lainena, milles [[elektriväli|elektri]]- ja [[magnetväli|magnetvälja]] komponendid [[võnkumine|võnguvad]] teineteise ja [[laine]] [[ristlaine|levimise suuna suhtes risti]], olles üksteisega samas [[faas]]is. EM-laine levib [[vaakum]]is [[valguse kiirus]]el, milleks on c = 299 792 458  m/s (kuna meeter on defineeritud valguse kiiruse järgi, siis on see arv täpne).
 
Elektromagnetiline kiirgus on [[elektromagnetväli|elektromagnetvälja]] erijuht. Kui [[elektrilaeng]] liigub, tekitab ta enda ümber elektromagnetvälja, aga [[kiirendus]]ega liikuva laengu ümber tekib lisaks EMK, mis kannab allikast energiat eemale. Energiat mittekandev EM-väli on otseselt laengute tekitatud, EMK on aga tingitud muutuvatest elektri- ja magnetväljadest. Neid kahte nimetatakse vastavalt lähi- ja kaugväljaks, kuna [[Maxwelli võrrandid|Maxwelli võrranditest]] lähtuvalt langeb lähivälja [[Intensiivsus (füüsika)|intensiivsus]] kiiremini, jättes kaugemal domineerima kaugvälja (ehk elektromagnetilise kiirguse). Lisaks energiale omab EM-laine ka [[impulss]]i ja [[impulsimoment]]i, mis võivad vastastikmõjus [[Aine (füüsika)|ainega]] viimasele üle kanduda.
21. rida:
===Lainemudel===
 
Lainemudeli järgi levib EMK lainena, kus elektrivälja muutus on tekitatud magnetvälja muutusest ja vastupidi. [[elektrivälja tugevus|'''E''']]-vektor on alati [[magnetiline induktsioon|'''B''']]-vektoriga risti ja samas faasis ehk kui üks neist on mingis punktis saavutanud maksimumi, siis on ka teisel seal maksimaalne väärtus, kusjuures elektri- ja magnetvälja tugevuste [[Suhe_Suhe (matemaatika)|suhe]] püsib [[konstant]]ne.
 
EM-laine sagedus ja lainepikkus on omavahel seotud järgneva valemi järgi:
49. rida:
Elektromagnetilist kiirgust saab jaotada sageduse järgi [[spekter|spektriks]]. Väiksematele sagedustele vastavad suuremad lainepikkused ja väiksemad kvandi energiad.
 
[[Raadiolained]] on madalaima sagedusega EM-lained, nende ülemiseks piiriks on ligikaudu 300  GHz. Inimkond rakendab neid infoedastusvahendina, looduslikud raadiolainete allikad on mõned kosmilised objektid, näiteks [[pulsar]]id.
 
[[Mikrolained]] kuuluvad kõrgema sagedusega raadiolainete piirkonda (umbes 0,3–300  GHz).
Lisaks infoedastusvahenditele ([[mobiiltelefoniside]]) kasutatakse mikrolaineid [[radar]]ites, [[raadioteleskoop]]ides, navigatsioonis ([[GPS]]) ja [[mikrolaineahi|mikrolaineahjudes]]. [[Kosmiline mikrolaine-taustkiirgus|Kosmiline taustkiirgus]] jääb mikrolainete piirkonda.
 
[[Infrapunakiirgus]] on EMK, mis langeb vahemikku 1–400 THz, piirnedes ühelt poolt punase valgusega (sellest ka nimi). Infrapunast kiirgust nimetatakse sageli soojuskiirguseks, kuna inimesele tuttavad “soojad”"soojad" (ehk ligikaudu samas suurusjärgus temperatuuril kui inimese keha) objektid kiirgavad elektromagnetilist kiirgust, mille maksimum jääb inimsilmale nähtamatu infrapunase kiirguse vahemikku. Tehislikult rakendatakse seda kiirgust näiteks soojusandurites (-sensorites), infoedastuses ([[kiudoptika|optiliste kiudude]] kaudu) ja öönägemisseadmetes.
 
Nähtavaks valguseks või lihtsalt [[valgus]]eks nimetatakse EM-kiirgust, mis on inim[[silm]]ale nähtav. Selleks loetakse kiirgust vahemikus 400–790 THz, sagedamini aga väljendatakse valguse spektrit lainepikkuste skaalas, milleks on vastavalt 390–750  nm. Inimene saab suure osa informatsioonist nägemismeele kaudu ehk nähtava valguse abil. Looduslikeks allikateks on näiteks tähed (sh. [[Päike]]), [[leek]] ja [[bioluminestsents]]. Tehislikult on nähtav valgus kasutuses igal pool, kus on vaja midagi inimsilmale nähtavaks teha.
 
[[Ultraviolettkiirgus]] on EMK vahemikus 10–400 &nbsp;nm. Looduslikult pärineb inimese jaoks suur osa UV-kiirgusest Päikeselt, ehkki Maa atmosfäär laseb sellest läbi ainult väikse osa: UV-kiirgus lammutab hapniku ja osooni molekule ning neeldub selles protsessis. Kasutatakse [[luminofoorlamp]]ides, kus UV-kiirgus muudetakse nähtavaks valguseks, ja [[fluorestsents|fluorestseerivate]] värvidega tehtud kujutiste kuvamiseks (näiteks turvaelementides). UV-kiirgust blokeeriva [[Filter_Filter (Optika)|filtrina]] kasutatakse päikesekreemi; ka tavaline klaas on UV-kiirgusele suures osas läbipaistmatu.<ref name="7fMIB" />
 
[[Röntgenikiirgus]] (0,01–10 &nbsp;nm) jõuab Maani kosmilistest allikatest, sealhulgas ka Päikesest, aga Maa atmosfääris see neeldub. Kasutatakse näiteks meditsiinis ning lennujaamade ja riigipiiride turvakontrollis.
 
[[Gammakiirgus]] on kõige lühema lainepikkusega EMK (vähem kui 0,01 &nbsp;nm). Atmosfäär on selles lainepikkuste piirkonnas läbipaistmatu, aga looduses esinevatest ja tehislikest [[radioaktiivne isotoop|radioaktiivsetest isotoopidest]] eralduvale gammakiirgusele jääb inimene avatuks. Rakendust leiab näiteks meditsiiniliste vahendite desinfektsioonis ja vähiravis. Raadioteleskoopidega kosmoses on võimalik kosmilist gammakiirgust vaadelda, kuna erinevalt maapealsetest teleskoopidest ei sega neid atmosfäär.
 
==Bioloogilised efektid==
70. rida:
[[Fotosüntees]] toimub nähtava (mõnel liigil ka infrapunase<ref name="64Wyy" />) valguse vahendusel, mis ergastab [[klorofüll]]i molekule.
 
Elusorganismidele on kahjulik EMK ükskõik millises spektripiirkonnas, kui see on piisavalt intensiivne, et tekitada kuumakahjustust, aga suurema osa EMK energiast saadakse nähtava valguse ja infrapunakiirguse näol, kuna [[Wieni nihkeseadus|Wieni nihkeseadusest]]est lähtuvalt asub Päikese kiirguse spektraalne maksimum just selles vahemikus. Peale selle lühemad lainepikkused neelduvad Maa atmosfääris. Kõrgsageduslik EMK, mis ei pruugi olla eriti intensiivne, osutub organismidele kahjulikuks, kui footoni energia on piisav, et tekitada [[DNA]]-d kahjustavaid keemiliselt aktiivseid osakesi (pikalainelise UV-kiirguse korral), kahjustada DNA sidemeid otseselt (keskmine UV-kiirgus) või ioniseerida aatomeid (lühilaineline UV kuni gammakiirgus). UV-kiirgus võib põhjustada näiteks päikesepõletust ja nahavähki.<ref name="MtCwB" />
 
Lisaks eelpool mainitule saavad inimesele kaudsel moel kahju tekitada ka [[päikesetorm]]idest pärit suure intensiivsusega raadiolained, mis võivad tekitada rikkeid elektrivõrgus ja elektroonikaseadmetes.