Radiazione visibile: uso in medicina e nella vita, fonti, proprietà, da chi e quando aperto

Sei circondato da onde elettromagnetiche. Sono ovunque! Dalla luce puoi vedere, dall'ultravioletto che passa attraverso la tua finestra dal sole. Anche se ci provassi, non potevi evitare le onde. Ma poi di nuovo, perché ne hai bisogno? Perché evitare qualcosa se può essere applicato? Qual è la radiazione visibile, da chi e quando è aperta? Come funziona e dove si applica?

Onde luminose

Il termine "onde luminose" può essere utilizzato in modo diverso da persone diverse. I fisici tendono a usarlo casualmente allo stesso livello di quello elettromagnetico. Quindi qual è la differenza? Le onde elettromagnetiche (o radiazioni elettromagnetiche) sono onde create da campi magnetici ed elettrici oscillanti e includono onde radio, microonde, raggi infrarossi, raggi UV visibili, raggi ultravioletti e raggi gamma. Come tutte le onde, trasportano energia, e questa energia può essere di altissima intensità (per esempio, le onde elettromagnetiche che riceviamo dal sole).

Osservando lo spettro della luce visibile, l'estremità blu dello spettro elettromagnetico è alta frequenza, alta energia e breve lunghezza d'onda. L'estremità rossa dello spettro elettromagnetico è a bassa frequenza, a bassa energia e lunga lunghezza d'onda. La luce è solo una parte dello spettro elettromagnetico, una parte che i nostri occhi possono vedere. Quali sono le sfere di applicazione della radiazione visibile, ad eccezione di quella che consente a una persona di vedere tutto intorno?

Diversi tipi di onde luminose

Le onde radio si trovano all'estremità rossa dello spettro elettromagnetico. L'estremità rossa è anche l'energia più bassa, la frequenza più bassa e la lunghezza d'onda più lunga. Le onde radio sono utilizzate principalmente nelle comunicazioni per trasmettere segnali da un luogo a un altro. Le stazioni radio usano le onde radio, come telefoni cellulari, televisori e reti wireless. A causa della lunga lunghezza d'onda delle onde radio, possono rimbalzare sulla ionosfera terrestre, consentendo alle stazioni radio di trasmettere le loro trasmissioni radiofoniche su lunghe distanze senza essere in vista diretta di tutti i loro ascoltatori.

Le microonde sono più vicine all'estremità rossa dello spettro. Probabilmente puoi indovinare che nelle microonde della nostra cucina vengono utilizzate le microonde per cucinare. Hanno abbastanza energia per aumentare il movimento delle molecole nel cibo senza atomi ionizzanti. Questo è importante perché significa che il cibo si scalda solo - la sua composizione chimica rimarrà la stessa.

L'infrarosso ha una lunghezza d'onda leggermente più lunga di quanto i nostri occhi possano rilevare. Il corpo umano ha una temperatura che produce radiazioni in questa parte dello spettro, e quindi i rivelatori a infrarossi possono essere utilizzati come telecamere per la visione notturna. La porta a infrarossi viene anche utilizzata dal telecomando per inviare segnali a TV e altre apparecchiature audio o video.

La luce visibile è una parte dello spettro elettromagnetico che i nostri occhi possono rilevare, e quella parte con cui siamo più familiari nella nostra vita quotidiana. È considerato nel "mezzo" dello spettro elettromagnetico, sebbene sia piuttosto arbitrario.

L'ultravioletto (spesso ridotto ai raggi UV) è diretto verso il lato blu dello spettro elettromagnetico, che è il lato dell'onda ad alta energia e più corto. La radiazione ultravioletta è troppo corta in lunghezza d'onda per i nostri occhi da rilevare. Le onde UV sono piuttosto ad alta energia, quindi sono in grado di ionizzare gli atomi, distruggendo i legami molecolari e persino le molecole di DNA. Per questo motivo, l'UV causa scottature e persino il cancro della pelle. La maggior parte delle dannose onde ultraviolette del Sole sono assorbite dall'atmosfera (soprattutto dall'azoto) e dallo strato di ozono, ma gran parte di esso colpisce la terra. Pertanto, vale la pena di fare attenzione e utilizzare la protezione solare e occhiali da sole.

I raggi X hanno un'energia molto alta e, come i raggi UV, possono ionizzare gli atomi nel corpo e causare danni. Tuttavia, alle giuste lunghezze d'onda e nelle giuste quantità, possono essere utilizzati in modo sicuro, senza danneggiare il tessuto corporeo, per creare, ad esempio, scansioni del torace. Inoltre, i telescopi a raggi X sono utili nello studio dell'astrofisica.

Cos'è la luce visibile e come può essere utilizzata?

Qual è l'uso della radiazione visibile? Per rispondere a questa domanda, devi prima definire questo termine. La luce visibile è una radiazione elettromagnetica causata da fotoni che colpiscono la superficie e assorbiti dagli elettroni del materiale, mentre emettono un colore con il più basso assorbimento. Ad esempio, gli estintori sono rossi perché le particelle di vernice assorbono la frequenza verde meglio di quella rossa.

340-750 nm: la lunghezza d'onda dello spettro visibile. Grazie a questa conoscenza, è possibile creare diodi che emettono luce a determinate frequenze. Una delle applicazioni della luce visibile è il semaforo. La luce visibile è qualsiasi onda elettromagnetica (o fotone equivalente a un quantum), che si trova nella regione dei colori blu e rosso dello spettro. Ha molti usi. La luce visibile viene utilizzata come fonte di luce che può essere vista dall'occhio umano. Questi sono laser, comunicazioni spaziali gratuite, armi, sistemi di allarme, illuminazione.

Viene anche utilizzato come emissione di alcune reazioni atomiche e chimiche, consentendo di identificare la presenza di vari materiali, e quindi utilizzata in esami forensi e in medicina. La luce visibile è una radiazione elettromagnetica nella gamma di frequenze da 430 a 770 THz, corrispondente a lunghezze d'onda da 390 a 700 nm. Questa è la gamma di radiazioni elettromagnetiche che possono essere ricevute attraverso gli occhi di animali e umani. L'evoluzione probabilmente equipaggiava gli animali con un organo per produrre questa gamma di radiazioni. La luce visibile rappresenta l'intensità massima della radiazione solare ed è piuttosto a onda corta. Inoltre non danneggia le cellule viventi, a differenza, ad esempio, dei raggi UV, dei raggi X o dei raggi gamma.

La luce visibile è un'onda elettromagnetica.

Una luce comunemente osservata è una combinazione di diverse onde luminose colorate. Questi diversi colori di luce sono dovuti a diverse frequenze di luce. La luce visibile ha molte applicazioni in ottica, scienza dei materiali, materia condensata, scienza laser, varie industrie che usano questa luce per esperimenti e tutti i giorni. Esempi sono gli schermi dei proiettori, un raggio laser utilizzato in uno spettacolo o un puntatore, una fotocamera e così via.

La luce è una parte dello spettro elettromagnetico a cui i nostri occhi sono sensibili. L'uso principale della luce visibile è la capacità di vedere le cose con i tuoi occhi. La radiazione spettrale viene trasmessa da onde o particelle a diverse lunghezze d'onda e frequenze. Questa vasta gamma di lunghezze d'onda è nota come spettro elettromagnetico. Questo spettro è classicamente suddiviso in sette regioni in ordine decrescente di lunghezza d'onda e aumento di energia e frequenza. I nostri occhi possono rilevare solo una piccola parte dello spettro elettromagnetico, chiamato luce visibile.

Ecco come funzionano le lampadine: una corrente elettrica riscalda il filamento della lampada a circa 3000 gradi e si illumina di una luce calda. La superficie del sole è di circa 5600 gradi ed emette molta luce. La luce bianca è in realtà composta da una varietà di colori mescolati insieme. Questo può essere visto passando la luce bianca attraverso un prisma di vetro. I compact disc vengono letti dalla luce laser. I laser sono utilizzati nei compact disc e nei lettori DVD, dove la luce viene riflessa da minuscole fossette sul disco, durante la conversione in audio o dati. I laser vengono anche utilizzati nelle stampanti laser e nei sistemi di puntamento degli aerei.

Pericoli di luce visibile

Le onde luminose visibili sono le uniche onde elettromagnetiche che l'occhio umano può vedere. Le persone li vedono come i colori dell'arcobaleno, ognuno dei quali ha la sua lunghezza d'onda. Il rosso ha il più lungo e il viola ha il più corto. Quando tutte le onde sono visibili insieme, creano luce bianca. I coni negli occhi sono ricevitori per queste piccole onde di luce visibile. Il sole è una fonte naturale di onde luminose visibili e gli occhi vedono un riflesso di questa luce solare dagli oggetti circostanti. Il colore dell'oggetto che la persona vede è il colore della luce riflessa. Tutti gli altri colori sono assorbiti.

Troppa radiazione può danneggiare la retina. Questo può accadere se guardi qualcosa di molto luminoso, come il sole. Sebbene il danno possa essere curato, ma se l'impatto della radiazione visibile è forte e permanente, può avere effetti irreversibili.

Radiazione visibile: fonti, proprietà, applicazione

Le lampadine sono un'altra fonte di onde luminose visibili. E anche laser. Chi li ha scoperti? Albert Einstein (1917) propose il meccanismo della radiazione stimolata - il principio del laser. La scoperta della radiazione spontanea di Einstein (un processo che si verifica negli atomi) lo spinse a sviluppare l'idea di stimolare i LED. Negli anni '50, i ricercatori hanno proposto progetti per un dispositivo che stimolasse le radiazioni per migliorare la luce. Il primo laser fu costruito da Theodore M. Maiman nel 1960.

Come viene prodotto il laser?

Il processo artificiale include quanto segue:

• Fonte di energia.
• Ambiente attivo
• Cavità ottica

Il mezzo attivo assorbe energia dalla sorgente, la immagazzina e la rilascia come luce. Alcuni di questa luce attivano altri atomi per liberare la loro energia, quindi più luce viene aggiunta a quella infornata. Gli specchi all'estremità della cavità ottica riflettono la luce nel mezzo attivo, e il processo ricomincia, provocando l'amplificazione della luce e inducendone una parte sotto forma di un fascio stretto: un laser. Per aumentare l'emissione luminosa nello stato eccitato, ci devono essere più atomi di quelli originariamente. Questo è chiamato inversione dei dati. Questa condizione non si verifica in condizioni normali. Pertanto, le tecnologie artificiali dovrebbero aiutare questo processo, non la natura.

droga

L'uso di radiazioni visibili in medicina è una cosa comune. I laser sono utilizzati in procedure microchirurgiche, come l'esecuzione di piccole incisioni precise, chirurgia epatica e chirurgia capillare, che si traduce in una piccola perdita di sangue. I laser sono anche utilizzati in oftalmologia (rimozione della cataratta e correzione della vista), dermatologia (rimozione di tatuaggi e cicatrici), odontoiatria (pulizia della cavità), oncologia (trattamento del cancro della pelle).

Qual è un esempio dell'uso della radiazione visibile in medicina? La terapia della luce viene anche utilizzata per alleviare il disturbo affettivo stagionale, regola i tuoi orologi biologici interni (ritmi circadiani) e influenza il tuo umore. Le applicazioni terapeutiche di luce e colore sono anche oggetto di indagini in molti ospedali e centri di ricerca in tutto il mondo. I risultati ottenuti finora mostrano che spettro completo, ultravioletto, colore e luce laser possono avere valore terapeutico per una serie di condizioni, dal dolore cronico alla depressione fino ai disturbi immunitari.

Radiazione visibile: da chi e quando è aperto?

Il primo a spiegare l'aspetto dello spettro (questo termine fu usato per la prima volta nel 1671) delle radiazioni visibili di Isaac Newton nella sua opera "Optics" e Johann Goethe nel suo lavoro "The Theory of Colors". Cos'è la radiazione visibile? Chi e quando è aperto? Anche Roger Bacon era impegnato in ricerche simili, che osservavano lo spettro in un bicchiere d'acqua molto prima di Newton e Goethe.

L'uso della radiazione visibile nella vita rende possibile vedere qualsiasi cosa. La luce si muove come un'onda, rimbalzando sugli oggetti in modo che le persone possano vederli. Senza questo, tutti sarebbero nella completa oscurità. Ma in fisica, la luce può riguardare qualsiasi onda elettromagnetica: onde radio, microonde, raggi infrarossi, apparentemente, raggi ultravioletti, raggi X o raggi gamma.