विद्युत चुम्बकीय तरंगों के विकिरण स्रोतों का पैमाना। क्रैब नेबुला में एक पल्सर का परिवेश

पाठ मकसद:

पाठ प्रकार:

आचरण प्रपत्र:प्रस्तुति के साथ व्याख्यान

कारसेवा इरीना दिमित्रिग्ना, 17.12.2017

2492 287

विकास सामग्री

विषय पर पाठ सारांश:

विकिरण के प्रकार। विद्युतचुंबकीय तरंग पैमाना

पाठ बनाया गया

LPR "LOUSOSH नंबर 18" के राज्य संस्थान के शिक्षक

कारसेवा आई.डी.

पाठ मकसद:विद्युत चुम्बकीय तरंगों के पैमाने पर विचार करें, विभिन्न आवृत्ति श्रेणियों की तरंगों को चिह्नित करें; मानव जीवन में विभिन्न प्रकार के विकिरणों की भूमिका, किसी व्यक्ति पर विभिन्न प्रकार के विकिरणों के प्रभाव को दर्शा सकेंगे; विषय पर सामग्री को व्यवस्थित करें और विद्युत चुम्बकीय तरंगों के बारे में छात्रों के ज्ञान को गहरा करें; छात्रों के मौखिक भाषण, छात्रों के रचनात्मक कौशल, तर्क, स्मृति विकसित करना; ज्ञान - संबंधी कौशल; भौतिकी के अध्ययन में छात्रों की रुचि पैदा करना; सटीकता, कड़ी मेहनत की खेती करने के लिए।

पाठ प्रकार:नए ज्ञान के निर्माण में एक सबक।

आचरण प्रपत्र:प्रस्तुति के साथ व्याख्यान

उपकरण:कंप्यूटर, मल्टीमीडिया प्रोजेक्टर, प्रस्तुति “विकिरण के प्रकार।

विद्युत चुम्बकीय तरंगों का पैमाना »

कक्षाओं के दौरान

    आयोजन का समय।

    शैक्षिक और संज्ञानात्मक गतिविधि की प्रेरणा।

ब्रह्मांड विद्युत चुम्बकीय विकिरण का एक महासागर है। लोग इसमें रहते हैं, अधिकांश भाग के लिए, आसपास की जगह में घुसने वाली लहरों को नहीं देख रहे हैं। चिमनी से गर्म करना या मोमबत्ती जलाना, एक व्यक्ति इन तरंगों के स्रोत को उनके गुणों के बारे में सोचे बिना काम करने के लिए मजबूर करता है। लेकिन ज्ञान शक्ति है: विद्युत चुम्बकीय विकिरण की प्रकृति की खोज करने के बाद, 20 वीं शताब्दी के दौरान मानव जाति ने महारत हासिल की और इसके सबसे विविध प्रकारों को अपनी सेवा में लगाया।

    पाठ के विषय और उद्देश्य निर्धारित करना।

आज हम विद्युत चुम्बकीय तरंगों के पैमाने के साथ यात्रा करेंगे, विभिन्न आवृत्ति श्रेणियों के विद्युत चुम्बकीय विकिरण के प्रकारों पर विचार करें। पाठ का विषय लिखें: "विकिरण के प्रकार। विद्युत चुम्बकीय तरंगों का पैमाना » (स्लाइड 1)

हम निम्नलिखित सामान्यीकृत योजना के अनुसार प्रत्येक विकिरण का अध्ययन करेंगे: (स्लाइड 2)विकिरण के अध्ययन के लिए सामान्यीकृत योजना:

1. रेंज का नाम

2. तरंग दैर्ध्य

3. आवृत्ति

4. किसने खोजा था

5. स्रोत

6. रिसीवर (संकेतक)

7. आवेदन

8. किसी व्यक्ति पर कार्रवाई

विषय के अध्ययन के दौरान, आपको निम्नलिखित तालिका को पूरा करना होगा:

तालिका "विद्युत चुम्बकीय विकिरण का पैमाना"

नाम विकिरण

वेवलेंथ

आवृत्ति

कौन था

खुला

स्रोत

रिसीवर

आवेदन पत्र

एक व्यक्ति पर कार्रवाई

    नई सामग्री की प्रस्तुति।

(स्लाइड 3)

विद्युत चुम्बकीय तरंगों की लंबाई बहुत भिन्न होती है: 10 . के क्रम के मानों से 13 मी (कम आवृत्ति कंपन) 10 . तक -10 एम ( -किरणें)। प्रकाश विद्युत चुम्बकीय तरंगों के व्यापक स्पेक्ट्रम का एक महत्वहीन हिस्सा है। हालांकि, स्पेक्ट्रम के इस छोटे से हिस्से के अध्ययन के दौरान असामान्य गुणों वाले अन्य विकिरणों की खोज की गई थी।
यह आवंटित करने के लिए प्रथागत है कम आवृत्ति विकिरण, रेडियो विकिरण, अवरक्त किरणें, दृश्य प्रकाश, पराबैंगनी किरणें, एक्स-रे और -विकिरण।कम से कम -विकिरण परमाणु नाभिक का उत्सर्जन करता है।

व्यक्तिगत विकिरणों के बीच कोई मौलिक अंतर नहीं है। ये सभी आवेशित कणों द्वारा उत्पन्न विद्युत चुम्बकीय तरंगें हैं। विद्युत चुम्बकीय तरंगों का पता अंततः आवेशित कणों पर उनकी क्रिया द्वारा लगाया जाता है . निर्वात में, किसी भी तरंग दैर्ध्य का विकिरण 300,000 किमी/सेकेंड की गति से यात्रा करता है।विकिरण पैमाने के अलग-अलग क्षेत्रों के बीच की सीमाएँ बहुत मनमानी हैं।

(स्लाइड 4)

विभिन्न तरंग दैर्ध्य के उत्सर्जन वे जिस तरह से एक दूसरे से भिन्न हैं प्राप्त(एंटीना विकिरण, थर्मल विकिरण, तेज इलेक्ट्रॉनों के मंदी के दौरान विकिरण, आदि) और पंजीकरण के तरीके।

सभी सूचीबद्ध प्रकार के विद्युतचुंबकीय विकिरण भी अंतरिक्ष वस्तुओं द्वारा उत्पन्न होते हैं और रॉकेट, कृत्रिम पृथ्वी उपग्रहों और अंतरिक्ष यान की सहायता से सफलतापूर्वक अध्ययन किए जाते हैं। सबसे पहले, यह एक्स-रे पर लागू होता है और विकिरण जो वायुमंडल द्वारा दृढ़ता से अवशोषित होता है।

तरंग दैर्ध्य में मात्रात्मक अंतर महत्वपूर्ण गुणात्मक अंतर पैदा करते हैं।

विभिन्न तरंग दैर्ध्य के विकिरण पदार्थ द्वारा उनके अवशोषण के संदर्भ में एक दूसरे से बहुत भिन्न होते हैं। शॉर्टवेव विकिरण (एक्स-रे और विशेष रूप से किरणें) कमजोर रूप से अवशोषित होती हैं। पदार्थ जो ऑप्टिकल तरंग दैर्ध्य के लिए अपारदर्शी हैं, इन विकिरणों के लिए पारदर्शी हैं। विद्युत चुम्बकीय तरंगों का परावर्तन गुणांक भी तरंग दैर्ध्य पर निर्भर करता है। लेकिन लॉन्गवेव और शॉर्टवेव रेडिएशन में मुख्य अंतर यह है कि शॉर्टवेव विकिरण कणों के गुणों को प्रकट करता है।

आइए प्रत्येक विकिरण पर विचार करें।

(स्लाइड 5)

कम आवृत्ति विकिरणआवृत्ति रेंज में 3 · 10 -3 से 3 10 5 हर्ट्ज तक होता है। यह विकिरण 10 13 - 10 5 मीटर की तरंग दैर्ध्य से मेल खाती है। ऐसी अपेक्षाकृत कम आवृत्तियों के विकिरण की उपेक्षा की जा सकती है। कम आवृत्ति वाले विकिरण के स्रोत अल्टरनेटर हैं। इनका उपयोग धातुओं को पिघलाने और सख्त करने में किया जाता है।

(स्लाइड 6)

रेडियो तरंगेंआवृत्ति रेंज 3·10 5 - 3·10 11 हर्ट्ज पर कब्जा करें। वे 10 5 - 10 -3 मीटर की तरंग दैर्ध्य के अनुरूप हैं। रेडियो तरंगें, साथ हीकम आवृत्ति विकिरण प्रत्यावर्ती धारा है। इसके अलावा, स्रोत एक रेडियो फ्रीक्वेंसी जनरेटर, सूर्य, आकाशगंगा और मेटागैलेक्सी सहित तारे हैं। संकेतक हर्ट्ज वाइब्रेटर, ऑसिलेटरी सर्किट हैं।

बड़ी आवृत्ति रेडियो तरंगों की तुलनाकम आवृत्ति वाले विकिरण से अंतरिक्ष में रेडियो तरंगों का ध्यान देने योग्य विकिरण होता है। यह उन्हें विभिन्न दूरी पर सूचना प्रसारित करने के लिए उपयोग करने की अनुमति देता है। भाषण, संगीत (प्रसारण), टेलीग्राफ सिग्नल (रेडियो संचार), विभिन्न वस्तुओं की छवियां (रडार) प्रेषित की जाती हैं।

रेडियो तरंगों का उपयोग पदार्थ की संरचना और उस माध्यम के गुणों का अध्ययन करने के लिए किया जाता है जिसमें वे फैलते हैं। अंतरिक्ष की वस्तुओं से रेडियो उत्सर्जन का अध्ययन रेडियो खगोल विज्ञान का विषय है। रेडियोमेटोरोलॉजी में, प्राप्त तरंगों की विशेषताओं के अनुसार प्रक्रियाओं का अध्ययन किया जाता है।

(स्लाइड 7)

अवरक्त विकिरणआवृत्ति रेंज 3 10 11 - 3.85 10 14 हर्ट्ज पर कब्जा कर लेता है। वे 2 10 -3 - 7.6 10 -7 मीटर की तरंग दैर्ध्य के अनुरूप हैं।

इन्फ्रारेड विकिरण की खोज 1800 में खगोलशास्त्री विलियम हर्शल ने की थी। दृश्यमान प्रकाश द्वारा गर्म किए गए थर्मामीटर के तापमान में वृद्धि का अध्ययन करते हुए, हर्शेल ने दृश्यमान प्रकाश क्षेत्र (लाल क्षेत्र से परे) के बाहर थर्मामीटर का सबसे बड़ा ताप पाया। अदृश्य विकिरण, जिसे स्पेक्ट्रम में अपना स्थान दिया गया, को अवरक्त कहा गया। अवरक्त विकिरण का स्रोत थर्मल और विद्युत प्रभावों के तहत अणुओं और परमाणुओं का विकिरण है। अवरक्त विकिरण का एक शक्तिशाली स्रोत सूर्य है, इसका लगभग 50% विकिरण अवरक्त क्षेत्र में है। इन्फ्रारेड विकिरण एक टंगस्टन फिलामेंट के साथ गरमागरम लैंप की विकिरण ऊर्जा के एक महत्वपूर्ण अनुपात (70 से 80% तक) के लिए जिम्मेदार है। इन्फ्रारेड विकिरण एक विद्युत चाप और विभिन्न गैस डिस्चार्ज लैंप द्वारा उत्सर्जित होता है। कुछ लेज़रों का विकिरण स्पेक्ट्रम के अवरक्त क्षेत्र में होता है। अवरक्त विकिरण के संकेतक फोटो और थर्मिस्टर्स, विशेष फोटो इमल्शन हैं। इन्फ्रारेड विकिरण का उपयोग लकड़ी, खाद्य उत्पादों और विभिन्न पेंट और वार्निश कोटिंग्स (इन्फ्रारेड हीटिंग) को सुखाने के लिए किया जाता है, खराब दृश्यता के मामले में सिग्नलिंग के लिए, ऑप्टिकल उपकरणों का उपयोग करना संभव बनाता है जो आपको अंधेरे में देखने की अनुमति देते हैं, साथ ही रिमोट के साथ भी नियंत्रण। एक छिपे हुए दुश्मन का पता लगाने के लिए, लक्ष्य पर प्रोजेक्टाइल और मिसाइलों को निशाना बनाने के लिए इन्फ्रा-रेड बीम का उपयोग किया जाता है। ये किरणें ग्रहों की सतह के अलग-अलग वर्गों के तापमान में अंतर, किसी पदार्थ के अणुओं की संरचनात्मक विशेषताओं (वर्णक्रमीय विश्लेषण) को निर्धारित करना संभव बनाती हैं। इन्फ्रारेड फोटोग्राफी का उपयोग जीव विज्ञान में पौधों की बीमारियों के अध्ययन में, दवा में त्वचा और संवहनी रोगों के निदान में, फोरेंसिक में नकली का पता लगाने में किया जाता है। किसी व्यक्ति के संपर्क में आने पर यह मानव शरीर के तापमान में वृद्धि का कारण बनता है।

(स्लाइड 8)

दृश्यमान विकिरण - मानव आंख द्वारा मानी जाने वाली विद्युत चुम्बकीय तरंगों की एकमात्र श्रेणी। प्रकाश तरंगें काफी संकीर्ण सीमा पर होती हैं: 380 - 670 एनएम ( \u003d 3.85 10 14 - 8 10 14 हर्ट्ज)। दृश्य विकिरण का स्रोत परमाणुओं और अणुओं में वैलेंस इलेक्ट्रॉन होते हैं जो अंतरिक्ष में अपनी स्थिति बदलते हैं, साथ ही साथ मुक्त शुल्क भी। तेजी से बढ़ रहा है। यहस्पेक्ट्रम का हिस्सा एक व्यक्ति को उसके आसपास की दुनिया के बारे में अधिकतम जानकारी देता है। अपने भौतिक गुणों के संदर्भ में, यह स्पेक्ट्रम की अन्य श्रेणियों के समान है, विद्युत चुम्बकीय तरंगों के स्पेक्ट्रम का केवल एक छोटा सा हिस्सा है। दृश्य सीमा में विभिन्न तरंग दैर्ध्य (आवृत्तियों) वाले विकिरण का मानव आंख के रेटिना पर अलग-अलग शारीरिक प्रभाव पड़ता है, जिससे प्रकाश की मनोवैज्ञानिक अनुभूति होती है। रंग अपने आप में एक विद्युत चुम्बकीय प्रकाश तरंग की संपत्ति नहीं है, बल्कि मानव शारीरिक प्रणाली की विद्युत रासायनिक क्रिया की अभिव्यक्ति है: आंखें, तंत्रिकाएं, मस्तिष्क। लगभग, सात प्राथमिक रंगों को मानव आँख द्वारा दृश्य सीमा में (विकिरण आवृत्ति के आरोही क्रम में) पहचाना जा सकता है: लाल, नारंगी, पीला, हरा, नीला, इंडिगो, वायलेट। स्पेक्ट्रम के प्राथमिक रंगों के अनुक्रम को याद रखना एक वाक्यांश द्वारा सुगम किया जाता है, जिसका प्रत्येक शब्द प्राथमिक रंग के नाम के पहले अक्षर से शुरू होता है: "हर हंटर जानना चाहता है कि तीतर कहाँ बैठता है।" दृश्य विकिरण पौधों (प्रकाश संश्लेषण) और जानवरों और मानव जीवों में रासायनिक प्रतिक्रियाओं के पाठ्यक्रम को प्रभावित कर सकता है। शरीर में रासायनिक प्रतिक्रियाओं के कारण अलग-अलग कीड़ों (जुगनू) और कुछ गहरे समुद्र में मछली द्वारा दृश्यमान विकिरण उत्सर्जित होता है। प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया के परिणामस्वरूप पौधों द्वारा कार्बन डाइऑक्साइड का अवशोषण और ऑक्सीजन की रिहाई पृथ्वी पर जैविक जीवन के रखरखाव में योगदान करती है। दृश्यमान विकिरण का उपयोग विभिन्न वस्तुओं को रोशन करने के लिए भी किया जाता है।

प्रकाश पृथ्वी पर जीवन का स्रोत है और साथ ही हमारे आसपास की दुनिया के बारे में हमारे विचारों का स्रोत है।

(स्लाइड 9)

पराबैंगनी विकिरण,आंख के लिए अदृश्य विद्युत चुम्बकीय विकिरण, 3.8 10 -7 - 3 ∙10 -9 मीटर ( \u003d 8 * 10 14 - 3 * 10 16 हर्ट्ज) के तरंग दैर्ध्य के भीतर दृश्य और एक्स-रे विकिरण के बीच वर्णक्रमीय क्षेत्र पर कब्जा कर रहा है। पराबैंगनी विकिरण की खोज 1801 में जर्मन वैज्ञानिक जोहान रिटर ने की थी। दृश्यमान प्रकाश की क्रिया के तहत सिल्वर क्लोराइड के काले पड़ने का अध्ययन करके, रिटर ने पाया कि स्पेक्ट्रम के वायलेट छोर से परे क्षेत्र में चांदी और भी अधिक प्रभावी ढंग से काली हो जाती है, जहां कोई दृश्य विकिरण नहीं होता है। इस कालेपन का कारण बनने वाले अदृश्य विकिरण को पराबैंगनी कहा जाता था।

पराबैंगनी विकिरण का स्रोत परमाणुओं और अणुओं के वैलेंस इलेक्ट्रॉन हैं, जो तेजी से मुक्त आवेशों को गतिमान करते हैं।

- 3000 K के तापमान पर गर्म किए गए ठोस पदार्थों के विकिरण में निरंतर स्पेक्ट्रम पराबैंगनी विकिरण का एक महत्वपूर्ण अंश होता है, जिसकी तीव्रता बढ़ते तापमान के साथ बढ़ जाती है। पराबैंगनी विकिरण का एक अधिक शक्तिशाली स्रोत कोई भी उच्च तापमान वाला प्लाज्मा है। पराबैंगनी विकिरण के विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए, पारा, क्सीनन और अन्य गैस डिस्चार्ज लैंप का उपयोग किया जाता है। पराबैंगनी विकिरण के प्राकृतिक स्रोत - सूर्य, तारे, नीहारिकाएं और अन्य अंतरिक्ष पिंड। हालांकि, उनके विकिरण का केवल लंबी-तरंग दैर्ध्य हिस्सा ( 290 एनएम) पृथ्वी की सतह तक पहुँचती है। पर पराबैंगनी विकिरण के पंजीकरण के लिए

= 230 एनएम, साधारण फोटोग्राफिक सामग्री का उपयोग किया जाता है; छोटे तरंग दैर्ध्य क्षेत्र में, विशेष कम-जिलेटिन फोटोग्राफिक परतें इसके प्रति संवेदनशील होती हैं। फोटोइलेक्ट्रिक रिसीवर का उपयोग किया जाता है जो आयनीकरण और फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव पैदा करने के लिए पराबैंगनी विकिरण की क्षमता का उपयोग करते हैं: फोटोडायोड, आयनीकरण कक्ष, फोटॉन काउंटर, फोटोमल्टीप्लायर।

छोटी खुराक में, पराबैंगनी विकिरण का किसी व्यक्ति पर लाभकारी, उपचार प्रभाव पड़ता है, शरीर में विटामिन डी के संश्लेषण को सक्रिय करता है, और सनबर्न भी पैदा करता है। पराबैंगनी विकिरण की एक बड़ी खुराक त्वचा की जलन और कैंसर के विकास (80% इलाज योग्य) का कारण बन सकती है। इसके अलावा, अत्यधिक पराबैंगनी विकिरण शरीर की प्रतिरक्षा प्रणाली को कमजोर करता है, कुछ बीमारियों के विकास में योगदान देता है। पराबैंगनी विकिरण का एक जीवाणुनाशक प्रभाव भी होता है: इस विकिरण के प्रभाव में, रोगजनक बैक्टीरिया मर जाते हैं।

पराबैंगनी विकिरण का उपयोग फ्लोरोसेंट लैंप में, फोरेंसिक में (दस्तावेजों की जालसाजी चित्रों से पता चला है), कला इतिहास में (पराबैंगनी किरणों की मदद से, आंखों के लिए अदृश्य बहाली के निशान चित्रों में पता लगाया जा सकता है)। व्यावहारिक रूप से अल्ट्रा-वायलेट विकिरण एक खिड़की के शीशे से नहीं गुजरता है। यह लोहे के ऑक्साइड द्वारा अवशोषित होता है, जो कांच का हिस्सा है। इस कारण से, तेज धूप वाले दिन भी, आप उस कमरे में धूप सेंक नहीं सकते जिसकी खिड़की बंद है।

मानव आँख पराबैंगनी विकिरण नहीं देखती है, क्योंकि। आंख का कॉर्निया और आंख का लेंस पराबैंगनी प्रकाश को अवशोषित करता है। कुछ जानवर पराबैंगनी विकिरण देख सकते हैं। उदाहरण के लिए, बादल के मौसम में भी एक कबूतर सूर्य द्वारा निर्देशित होता है।

(स्लाइड 10)

एक्स-रे विकिरण - यह 10 -12 - 10 -8 मीटर (आवृत्ति 3 * 10 16 - 3-10 20 हर्ट्ज) से तरंग दैर्ध्य के भीतर गामा और पराबैंगनी विकिरण के बीच वर्णक्रमीय क्षेत्र पर कब्जा करने वाला विद्युत चुम्बकीय आयनकारी विकिरण है। एक्स-रे विकिरण की खोज 1895 में जर्मन भौतिक विज्ञानी W. K. Roentgen ने की थी। सबसे आम एक्स-रे स्रोत एक्स-रे ट्यूब है, जिसमें एक विद्युत क्षेत्र द्वारा धातु एनोड पर बमबारी करने वाले इलेक्ट्रॉनों को त्वरित किया जाता है। उच्च-ऊर्जा आयनों के साथ लक्ष्य पर बमबारी करके एक्स-रे प्राप्त किया जा सकता है। कुछ रेडियोधर्मी समस्थानिक, सिंक्रोट्रॉन - इलेक्ट्रॉन संचायक भी एक्स-रे विकिरण के स्रोत के रूप में काम कर सकते हैं। एक्स-रे के प्राकृतिक स्रोत सूर्य और अन्य अंतरिक्ष वस्तुएं हैं।

एक्स-रे में वस्तुओं की छवियां एक विशेष एक्स-रे फोटोग्राफिक फिल्म पर प्राप्त की जाती हैं। एक्स-रे विकिरण को एक आयनीकरण कक्ष, एक जगमगाहट काउंटर, द्वितीयक इलेक्ट्रॉन या चैनल इलेक्ट्रॉन गुणक, और माइक्रोचैनल प्लेटों का उपयोग करके रिकॉर्ड किया जा सकता है। इसकी उच्च मर्मज्ञ शक्ति के कारण, एक्स-रे का उपयोग एक्स-रे विवर्तन विश्लेषण (क्रिस्टल जाली की संरचना का अध्ययन) में किया जाता है, अणुओं की संरचना के अध्ययन में, नमूनों में दोषों का पता लगाने में, दवा में (X) -रे, फ्लोरोग्राफी, कैंसर उपचार), दोष का पता लगाने में (कास्टिंग, रेल में दोषों का पता लगाना), कला इतिहास में (देर से पेंटिंग की एक परत के नीचे छिपे हुए प्राचीन चित्रों की खोज), खगोल विज्ञान में (एक्स-रे स्रोतों का अध्ययन करते समय) , और फोरेंसिक विज्ञान। एक्स-रे विकिरण की एक बड़ी खुराक से मानव रक्त की संरचना में जलन और परिवर्तन होता है। एक्स-रे रिसीवर के निर्माण और अंतरिक्ष स्टेशनों पर उनके प्लेसमेंट ने सैकड़ों सितारों के एक्स-रे उत्सर्जन, साथ ही सुपरनोवा और संपूर्ण आकाशगंगाओं के गोले का पता लगाना संभव बना दिया।

(स्लाइड 11)

गामा विकिरण - शॉर्ट-वेव इलेक्ट्रोमैग्नेटिक रेडिएशन, पूरी फ्रीक्वेंसी रेंज  \u003d 8 10 14 - 10 17 हर्ट्ज पर कब्जा कर रहा है, जो वेवलेंथ से मेल खाती है \u003d 3.8 10 -7 - 3 10 -9 मीटर। गामा रेडिएशन इसकी खोज फ्रांसीसी वैज्ञानिक पॉल विलार्स ने 1900 में की थी।

एक मजबूत चुंबकीय क्षेत्र में रेडियम के विकिरण का अध्ययन करते हुए, विलार्स ने लघु-तरंग विद्युत चुम्बकीय विकिरण की खोज की, जो प्रकाश की तरह, चुंबकीय क्षेत्र द्वारा विक्षेपित नहीं होता है। इसे गामा विकिरण कहा जाता था। गामा विकिरण परमाणु प्रक्रियाओं से जुड़ा है, रेडियोधर्मी क्षय की घटना जो पृथ्वी और अंतरिक्ष दोनों में कुछ पदार्थों के साथ होती है। गामा विकिरण को आयनीकरण और बुलबुला कक्षों के साथ-साथ विशेष फोटोग्राफिक इमल्शन का उपयोग करके रिकॉर्ड किया जा सकता है। उनका उपयोग परमाणु प्रक्रियाओं के अध्ययन में, दोष का पता लगाने में किया जाता है। गामा विकिरण का मनुष्यों पर नकारात्मक प्रभाव पड़ता है।

(स्लाइड 12)

तो, कम आवृत्ति विकिरण, रेडियो तरंगें, अवरक्त विकिरण, दृश्य विकिरण, पराबैंगनी विकिरण, एक्स-रे,-विकिरण विद्युत चुम्बकीय विकिरण के विभिन्न प्रकार हैं।

यदि आप इन प्रकारों को बढ़ती आवृत्ति या घटती तरंग दैर्ध्य के संदर्भ में मानसिक रूप से विघटित करते हैं, तो आपको एक व्यापक निरंतर स्पेक्ट्रम मिलता है - विद्युत चुम्बकीय विकिरण का पैमाना (शिक्षक पैमाने दिखाता है)। खतरनाक प्रकार के विकिरण में शामिल हैं: गामा विकिरण, एक्स-रे और पराबैंगनी विकिरण, बाकी सुरक्षित हैं।

विद्युत चुम्बकीय विकिरण का श्रेणियों में विभाजन सशर्त है। क्षेत्रों के बीच कोई स्पष्ट सीमा नहीं है। क्षेत्रों के नाम ऐतिहासिक रूप से विकसित हुए हैं, वे केवल विकिरण स्रोतों को वर्गीकृत करने के एक सुविधाजनक साधन के रूप में कार्य करते हैं।

(स्लाइड 13)

विद्युत चुम्बकीय विकिरण पैमाने की सभी श्रेणियों में सामान्य गुण होते हैं:

    सभी विकिरणों की भौतिक प्रकृति समान होती है

    सभी विकिरण निर्वात में समान गति से फैलते हैं, 3 * 10 8 m / s . के बराबर

    सभी विकिरण सामान्य तरंग गुण प्रदर्शित करते हैं (परावर्तन, अपवर्तन, हस्तक्षेप, विवर्तन, ध्रुवीकरण)

5. पाठ को सारांशित करना

पाठ के अंत में, छात्र मेज पर काम पूरा करते हैं।

(स्लाइड 14)

निष्कर्ष:

    विद्युत चुम्बकीय तरंगों का संपूर्ण पैमाना इस बात का प्रमाण है कि सभी विकिरणों में क्वांटम और तरंग दोनों गुण होते हैं।

    इस मामले में क्वांटम और तरंग गुण बाहर नहीं करते हैं, लेकिन एक दूसरे के पूरक हैं।

    तरंग गुण कम आवृत्तियों पर अधिक स्पष्ट होते हैं और उच्च आवृत्तियों पर कम स्पष्ट होते हैं। इसके विपरीत, क्वांटम गुण उच्च आवृत्तियों पर अधिक स्पष्ट होते हैं और कम आवृत्तियों पर कम स्पष्ट होते हैं।

    तरंगदैर्घ्य जितना छोटा होगा, क्वांटम गुण उतने ही अधिक स्पष्ट होंगे, और तरंगदैर्घ्य जितना लंबा होगा, तरंग गुण उतने ही अधिक स्पष्ट होंगे।

यह सब द्वंद्वात्मकता के नियम की पुष्टि करता है (मात्रात्मक परिवर्तनों का गुणात्मक में संक्रमण)।

    सार (सीखें), तालिका भरें

अंतिम कॉलम (किसी व्यक्ति पर ईएमपी का प्रभाव) और

EMR . के उपयोग पर एक रिपोर्ट तैयार करना

विकास सामग्री


गुजरात एलपीआर "लूसोश नंबर 18"

Lugansk

कारसेवा आई.डी.


सामान्य विकिरण अध्ययन योजना

1. रेंज का नाम।

2. तरंग दैर्ध्य

3. आवृत्ति

4. किसने खोजा था

5. स्रोत

6. रिसीवर (संकेतक)

7. आवेदन

8. किसी व्यक्ति पर कार्रवाई

तालिका "विद्युत चुम्बकीय तरंगों का पैमाना"

विकिरण का नाम

वेवलेंथ

आवृत्ति

किसने खोला

स्रोत

रिसीवर

आवेदन पत्र

एक व्यक्ति पर कार्रवाई



विकिरण एक दूसरे से भिन्न होते हैं:

  • प्राप्त करने की विधि के अनुसार;
  • पंजीकरण विधि।

तरंग दैर्ध्य में मात्रात्मक अंतर महत्वपूर्ण गुणात्मक अंतर पैदा करते हैं; वे पदार्थ द्वारा अलग तरह से अवशोषित होते हैं (लघु-तरंग विकिरण - एक्स-रे और गामा विकिरण) - कमजोर रूप से अवशोषित होते हैं।

शॉर्टवेव विकिरण कणों के गुणों को प्रकट करता है।


कम आवृत्ति कंपन

तरंग लंबाई (एम)

10 13 - 10 5

आवृत्ति हर्ट्ज)

3 · 10 -3 - 3 · 10 5

स्रोत

रिओस्टेटिक अल्टरनेटर, डायनेमो,

हर्ट्ज़ थरथानेवाला,

विद्युत नेटवर्क में जेनरेटर (50 हर्ट्ज)

बढ़ी हुई (औद्योगिक) आवृत्ति (200 हर्ट्ज) के मशीन जनरेटर

टेलीफोन नेटवर्क (5000 हर्ट्ज)

ध्वनि जनरेटर (माइक्रोफोन, लाउडस्पीकर)

रिसीवर

विद्युत उपकरण और मोटर्स

डिस्कवरी इतिहास

ओलिवर लॉज (1893), निकोला टेस्ला (1983)

आवेदन पत्र

सिनेमा, प्रसारण (माइक्रोफ़ोन, लाउडस्पीकर)


रेडियो तरंगें

तरंग दैर्ध्य (एम)

आवृत्ति हर्ट्ज)

10 5 - 10 -3

स्रोत

3 · 10 5 - 3 · 10 11

ऑसिलेटरी सर्किट

मैक्रोस्कोपिक वाइब्रेटर

तारे, आकाशगंगा, मेटागैलेक्सी

रिसीवर

डिस्कवरी इतिहास

रिसीविंग वाइब्रेटर (हर्ट्ज वाइब्रेटर) के गैप में स्पार्क्स

गैस डिस्चार्ज ट्यूब की चमक, कोहेरर

बी. फेडरसन (1862), जी. हर्ट्ज़ (1887), ए.एस. पोपोव, ए.एन. लेबेडेव

आवेदन पत्र

बहुत लमबा- रेडियो नेविगेशन, रेडियो टेलीग्राफ संचार, मौसम रिपोर्ट का प्रसारण

लंबा- रेडियोटेलीग्राफ और रेडियोटेलीफोन संचार, रेडियो प्रसारण, रेडियो नेविगेशन

मध्यम- रेडियोटेलीग्राफी और रेडियोटेलीफोनी रेडियो प्रसारण, रेडियो नेविगेशन

छोटा- गैरपेशेवर रेडियो

वीएचएफ- अंतरिक्ष रेडियो संचार

डीएमवी- टेलीविजन, रडार, रेडियो रिले संचार, सेलुलर टेलीफोन संचार

एसएमवी-रडार, रेडियो रिले संचार, खगोल नेविगेशन, उपग्रह टेलीविजन

आईआईएम- रडार


अवरक्त विकिरण

तरंग दैर्ध्य (एम)

2 · 10 -3 - 7,6∙10 -7

आवृत्ति हर्ट्ज)

3∙10 11 - 3,85∙10 14

स्रोत

कोई भी गर्म शरीर: एक मोमबत्ती, एक स्टोव, एक पानी गर्म करने वाली बैटरी, एक विद्युत तापदीप्त लैंप

एक व्यक्ति 9 . की लंबाई के साथ विद्युत चुम्बकीय तरंगों का उत्सर्जन करता है · 10 -6 एम

रिसीवर

थर्मोइलेमेंट्स, बोलोमीटर, फोटोकल्स, फोटोरेसिस्टर्स, फोटोग्राफिक फिल्में

डिस्कवरी इतिहास

डब्ल्यू. हर्शल (1800), जी. रूबेन्स और ई. निकोल्स (1896),

आवेदन पत्र

फोरेंसिक में, कोहरे और अंधेरे में स्थलीय वस्तुओं की तस्वीरें लेना, दूरबीन और अंधेरे में शूटिंग के लिए जगहें, एक जीवित जीव के ऊतकों को गर्म करना (दवा में), लकड़ी और चित्रित कार निकायों को सुखाना, परिसर की सुरक्षा के लिए अलार्म, एक अवरक्त दूरबीन।


दृश्यमान विकिरण

तरंग दैर्ध्य (एम)

6,7∙10 -7 - 3,8 ∙10 -7

आवृत्ति हर्ट्ज)

4∙10 14 - 8 ∙10 14

स्रोत

सूर्य, गरमागरम दीपक, अग्नि

रिसीवर

आँख, फोटोग्राफिक प्लेट, फोटोकल्स, थर्मोलेमेंट्स

डिस्कवरी इतिहास

एम. मेलोनी

आवेदन पत्र

नज़र

जैविक जीवन


पराबैंगनी विकिरण

तरंग दैर्ध्य (एम)

3,8 ∙10 -7 - 3∙10 -9

आवृत्ति हर्ट्ज)

8 ∙ 10 14 - 3 · 10 16

स्रोत

धूप में शामिल

क्वार्ट्ज ट्यूब के साथ डिस्चार्ज लैंप

सभी ठोसों द्वारा विकिरणित जिनका तापमान 1000 डिग्री सेल्सियस से अधिक है, चमकदार (पारा को छोड़कर)

रिसीवर

फोटोकल्स,

फोटोमल्टीप्लायर,

ल्यूमिनसेंट पदार्थ

डिस्कवरी इतिहास

जोहान रिटर, लीमन

आवेदन पत्र

औद्योगिक इलेक्ट्रॉनिक्स और स्वचालन,

फ्लोरोसेंट लैंप,

कपड़ा उत्पादन

वायु नसबंदी

चिकित्सा, कॉस्मेटोलॉजी


एक्स-रे विकिरण

तरंग दैर्ध्य (एम)

10 -12 - 10 -8

आवृत्ति हर्ट्ज)

3∙10 16 - 3 · 10 20

स्रोत

इलेक्ट्रॉनिक एक्स-रे ट्यूब (एनोड पर वोल्टेज - 100 केवी तक, कैथोड - गरमागरम फिलामेंट, विकिरण - उच्च ऊर्जा क्वांटा)

सौर कोरोना

रिसीवर

कैमरा रोल,

कुछ क्रिस्टल की चमक

डिस्कवरी इतिहास

डब्ल्यू. रोएंटजेन, आर. मिलिकेन

आवेदन पत्र

रोगों का निदान और उपचार (दवा में), डिफेक्टोस्कोपी (आंतरिक संरचनाओं का नियंत्रण, वेल्ड)


गामा विकिरण

तरंग दैर्ध्य (एम)

3,8 · 10 -7 - 3∙10 -9

आवृत्ति हर्ट्ज)

8∙10 14 - 10 17

ऊर्जा (ईवी)

9,03 10 3 – 1, 24 10 16 ईवा

स्रोत

रेडियोधर्मी परमाणु नाभिक, परमाणु प्रतिक्रियाएं, पदार्थ के विकिरण में परिवर्तन की प्रक्रियाएं

रिसीवर

काउंटरों

डिस्कवरी इतिहास

पॉल विलार्स (1900)

आवेदन पत्र

दोषदर्शन

प्रक्रिया नियंत्रण

परमाणु प्रक्रियाओं का अनुसंधान

चिकित्सा में चिकित्सा और निदान



विद्युत चुम्बकीय विकिरण के सामान्य गुण

भौतिक प्रकृति

सभी विकिरण समान हैं

सभी विकिरण फैलता है

निर्वात में समान गति से,

प्रकाश की गति के बराबर

सभी विकिरणों का पता लगाया जाता है

सामान्य तरंग गुण

ध्रुवीकरण

प्रतिबिंब

अपवर्तन

विवर्तन

दखल अंदाजी


  • विद्युत चुम्बकीय तरंगों का संपूर्ण पैमाना इस बात का प्रमाण है कि सभी विकिरणों में क्वांटम और तरंग दोनों गुण होते हैं।
  • इस मामले में क्वांटम और तरंग गुण बाहर नहीं करते हैं, लेकिन एक दूसरे के पूरक हैं।
  • तरंग गुण कम आवृत्तियों पर अधिक स्पष्ट होते हैं और उच्च आवृत्तियों पर कम स्पष्ट होते हैं। इसके विपरीत, क्वांटम गुण उच्च आवृत्तियों पर अधिक स्पष्ट होते हैं और कम आवृत्तियों पर कम स्पष्ट होते हैं।
  • तरंगदैर्घ्य जितना छोटा होगा, क्वांटम गुण उतने ही अधिक स्पष्ट होंगे, और तरंगदैर्घ्य जितना लंबा होगा, तरंग गुण उतने ही अधिक स्पष्ट होंगे।

  • § 68 (पढ़ें)
  • तालिका के अंतिम कॉलम को भरें (किसी व्यक्ति पर ईएमपी का प्रभाव)
  • EMR . के उपयोग पर एक रिपोर्ट तैयार करना

विद्युत चुम्बकीय विकिरण के पैमाने में सशर्त रूप से सात श्रेणियां शामिल हैं:

1. कम आवृत्ति दोलन

2. रेडियो तरंगें

3. इन्फ्रारेड

4. दृश्यमान विकिरण

5. पराबैंगनी विकिरण

6. एक्स-रे

7. गामा किरणें

व्यक्तिगत विकिरणों के बीच कोई मौलिक अंतर नहीं है। ये सभी आवेशित कणों द्वारा उत्पन्न विद्युत चुम्बकीय तरंगें हैं। विद्युत चुम्बकीय तरंगों का पता अंततः आवेशित कणों पर उनकी क्रिया से लगाया जाता है। निर्वात में, किसी भी तरंग दैर्ध्य का विकिरण 300,000 किमी/सेकेंड की गति से यात्रा करता है। विकिरण पैमाने के अलग-अलग क्षेत्रों के बीच की सीमाएँ बहुत मनमानी हैं।

विभिन्न तरंग दैर्ध्य के विकिरण उनके उत्पादन की विधि (एंटीना से विकिरण, थर्मल विकिरण, तेज इलेक्ट्रॉनों के मंदी के दौरान विकिरण, आदि) और पंजीकरण के तरीकों में एक दूसरे से भिन्न होते हैं।

सभी सूचीबद्ध प्रकार के विद्युतचुंबकीय विकिरण भी अंतरिक्ष वस्तुओं द्वारा उत्पन्न होते हैं और रॉकेट, कृत्रिम पृथ्वी उपग्रहों और अंतरिक्ष यान की सहायता से सफलतापूर्वक अध्ययन किए जाते हैं। सबसे पहले, यह एक्स-रे और जी-विकिरण पर लागू होता है, जो वातावरण द्वारा दृढ़ता से अवशोषित होता है।

जैसे-जैसे तरंग दैर्ध्य घटता है, तरंग दैर्ध्य में मात्रात्मक अंतर महत्वपूर्ण गुणात्मक अंतर पैदा करता है।

विभिन्न तरंग दैर्ध्य के विकिरण पदार्थ द्वारा उनके अवशोषण के संदर्भ में एक दूसरे से बहुत भिन्न होते हैं। लघु-तरंग विकिरण (एक्स-रे और विशेष रूप से जी-रे) कमजोर रूप से अवशोषित होते हैं। पदार्थ जो ऑप्टिकल तरंग दैर्ध्य के लिए अपारदर्शी हैं, इन विकिरणों के लिए पारदर्शी हैं। विद्युत चुम्बकीय तरंगों का परावर्तन गुणांक भी तरंग दैर्ध्य पर निर्भर करता है। लेकिन लॉन्गवेव और शॉर्टवेव रेडिएशन के बीच मुख्य अंतर यह है कि शॉर्टवेव रेडिएशन कणों के गुणों को प्रकट करता है।

एक्स-रे विकिरण

एक्स-रे विकिरण- 8 * 10-6 सेमी से 10-10 सेमी तक तरंग दैर्ध्य वाली विद्युत चुम्बकीय तरंगें।

एक्स-रे विकिरण दो प्रकार के होते हैं: ब्रेम्सस्ट्राहलंग और विशेषता।

ब्रेकतब उत्पन्न होता है जब किसी भी बाधा, विशेष रूप से धात्विक इलेक्ट्रॉनों द्वारा तेज इलेक्ट्रॉनों को धीमा कर दिया जाता है।

इलेक्ट्रॉनों के ब्रेम्सस्ट्रालंग में एक निरंतर स्पेक्ट्रम होता है, जो ठोस या तरल पदार्थ द्वारा उत्पादित विकिरण के निरंतर स्पेक्ट्रा से भिन्न होता है।

विशेषता एक्स-रेएक लाइन स्पेक्ट्रम है। अभिलक्षणिक विकिरण इस तथ्य के परिणामस्वरूप उत्पन्न होता है कि किसी पदार्थ में घटते हुए एक बाहरी तेज इलेक्ट्रॉन पदार्थ के एक परमाणु से आंतरिक कोश में स्थित एक इलेक्ट्रॉन को बाहर निकालता है। एक इलेक्ट्रॉन के अधिक दूर के रिक्त स्थान में संक्रमण में, एक एक्स-रे फोटॉन उत्पन्न होता है।

एक्स-रे प्राप्त करने के लिए उपकरण - एक्स-रे ट्यूब.


एक्स-रे ट्यूब का योजनाबद्ध प्रतिनिधित्व।

एक्स - एक्स-रे, के - कैथोड, ए - एनोड (कभी-कभी एंटीकैथोड कहा जाता है), सी - हीट सिंक, यू हू- कैथोड हीटिंग वोल्टेज, यू ए- त्वरित वोल्टेज, डब्ल्यू इन - वाटर कूलिंग इनलेट, डब्ल्यू आउट - वाटर कूलिंग आउटलेट।

कैथोड 1 एक टंगस्टन सर्पिल है जो थर्मोनिक उत्सर्जन के कारण इलेक्ट्रॉनों का उत्सर्जन करता है। सिलेंडर 3 इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह को केंद्रित करता है, जो तब धातु इलेक्ट्रोड (एनोड) 2 से टकराता है। इस मामले में, एक्स-रे दिखाई देते हैं। एनोड और कैथोड के बीच वोल्टेज कई दसियों किलोवोल्ट तक पहुँच जाता है। ट्यूब में एक गहरा वैक्यूम बनाया जाता है; इसमें गैस का दबाव 10 _0 मिमी एचजी से अधिक नहीं होता है। कला।

गर्म कैथोड द्वारा उत्सर्जित इलेक्ट्रॉनों को त्वरित किया जाता है (कोई एक्स-रे उत्सर्जित नहीं होते हैं, क्योंकि त्वरण बहुत कम है) और एनोड से टकराते हैं, जहां वे तेजी से घटते हैं (एक्स-रे उत्सर्जित होते हैं: तथाकथित ब्रेम्सस्ट्रालंग)

उसी समय, धातु परमाणुओं के आंतरिक इलेक्ट्रॉन कोशों से इलेक्ट्रॉनों को खटखटाया जाता है जिससे एनोड बनाया जाता है। कोशों में खाली स्थान परमाणु के अन्य इलेक्ट्रॉनों द्वारा कब्जा कर लिया जाता है। इस मामले में, एक्स-रे विकिरण एनोड सामग्री (विशेषता विकिरण .) की एक निश्चित ऊर्जा विशेषता के साथ उत्सर्जित होता है )

एक्स-रे को एक छोटी तरंग दैर्ध्य, एक बड़ी "कठोरता" की विशेषता है।

गुण:

उच्च मर्मज्ञ शक्ति;

फोटोग्राफिक प्लेटों पर कार्रवाई;

जिन पदार्थों से होकर ये किरणें गुजरती हैं, उनमें आयनन उत्पन्न करने की क्षमता।

आवेदन पत्र:

एक्स-रे डायग्नोस्टिक्स। एक्स-रे की मदद से, मानव शरीर को "प्रबुद्ध" करना संभव है, जिसके परिणामस्वरूप हड्डियों की और आधुनिक उपकरणों में, आंतरिक अंगों की एक छवि प्राप्त करना संभव है।

एक्स-रे थेरेपी

एक्स-रे का उपयोग करके उत्पादों (रेल, वेल्ड, आदि) में दोषों का पता लगाने को एक्स-रे दोष का पता लगाना कहा जाता है।

सामग्री विज्ञान, क्रिस्टलोग्राफी, रसायन विज्ञान और जैव रसायन में, एक्स-रे विवर्तन बिखरने (एक्स-रे विवर्तन विश्लेषण) का उपयोग करके परमाणु स्तर पर पदार्थों की संरचना को स्पष्ट करने के लिए एक्स-रे का उपयोग किया जाता है। एक प्रसिद्ध उदाहरण डीएनए की संरचना का निर्धारण है।

हवाई अड्डों पर, एक्स-रे टेलीविजन इंट्रोस्कोप का उपयोग सक्रिय रूप से हाथ के सामान और सामान की सामग्री को देखने के लिए किया जाता है ताकि मॉनिटर स्क्रीन पर खतरनाक वस्तुओं का पता लगाया जा सके।

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विद्युत चुम्बकीय विकिरण का पैमाना।

विद्युत चुम्बकीय तरंग पैमाना लंबी रेडियो तरंगों से गामा किरणों तक फैली हुई है। विभिन्न लंबाई की विद्युत चुम्बकीय तरंगों को सशर्त रूप से विभिन्न मानदंडों (उत्पादन की विधि, पंजीकरण की विधि, पदार्थ के साथ बातचीत की प्रकृति) के अनुसार श्रेणियों में विभाजित किया जाता है।

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विद्युत चुम्बकीय विकिरण

1. गामा विकिरण 2. इन्फ्रारेड 3. एक्स-रे 4. रेडियो विकिरण और माइक्रोवेव 5. दृश्यमान सीमा 6. पराबैंगनी

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गामा विकिरण

आवेदन पत्र

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गामा विकिरण गामा किरणों की खोज के क्षेत्र में, सबसे पहले स्थानों में से एक अंग्रेज अर्नेस्ट रदरफोर्ड का है। रदरफोर्ड ने न केवल नए विकिरणकारी पदार्थों की खोज करने का लक्ष्य निर्धारित किया। वह जानना चाहता था कि उनकी किरणें क्या हैं। उन्होंने सही ढंग से माना कि इन बीमों में आवेशित कणों का सामना किया जा सकता है। और वे एक चुंबकीय क्षेत्र में विचलित हो जाते हैं। 1898 में, रदरफोर्ड ने यूरेनियम विकिरण का एक अध्ययन शुरू किया, जिसके परिणाम 1899 में "यूरेनियम का विकिरण और इसके द्वारा निर्मित विद्युत चालकता" लेख में प्रकाशित हुए। रदरफोर्ड ने एक शक्तिशाली चुंबक के ध्रुवों के बीच रेडियम बीम का एक मजबूत बीम पारित किया। और उनकी धारणा सच हुई।

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फोटोग्राफिक प्लेट पर इसकी क्रिया द्वारा विकिरण को रिकॉर्ड किया गया था। जबकि कोई चुंबकीय क्षेत्र नहीं था, उस पर पड़ने वाली रेडियम की किरणों से प्लेट पर एक स्थान दिखाई दिया। लेकिन किरण चुंबकीय क्षेत्र से होकर गुजरी। अब यह किसी तरह बिखर गया। एक बीम बाईं ओर विचलित हुई, दूसरी दाईं ओर। चुंबकीय क्षेत्र में किरणों के विक्षेपण ने स्पष्ट रूप से संकेत दिया कि विकिरण की संरचना में आवेशित कण शामिल थे; इस विचलन से कोई भी कणों के संकेत का न्याय कर सकता है। ग्रीक वर्णमाला के पहले दो अक्षरों के अनुसार रदरफोर्ड ने रेडियोधर्मी पदार्थों के विकिरण के दो घटकों के नाम बताए। अल्फा किरणें () - विकिरण का वह भाग जो विक्षेपित हो गया था, क्योंकि धनात्मक कण विक्षेपित हो जाएंगे। नकारात्मक कणों को बीटा () नामित किया गया था। और 1900 में, विलर्स ने यूरेनियम के विकिरण में एक और घटक की खोज की, जो एक चुंबकीय क्षेत्र में विचलित नहीं हुआ और सबसे बड़ी मर्मज्ञ शक्ति थी, इसे गामा किरण () कहा जाता था। ये, जैसा कि यह निकला, विद्युत चुम्बकीय विकिरण के "कण" थे - तथाकथित गामा क्वांटा। गामा विकिरण, लघु तरंग विद्युत चुम्बकीय विकिरण। विद्युत चुम्बकीय तरंगों के पैमाने पर, यह कठोर एक्स-रे विकिरण पर सीमाबद्ध होता है, जो संपूर्ण आवृत्ति रेंज > 3 * 1020 हर्ट्ज पर कब्जा कर लेता है, जो तरंग दैर्ध्य से मेल खाती है।

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गामा विकिरण रेडियोधर्मी नाभिक, प्राथमिक कणों के क्षय के दौरान, कण-प्रतिकण जोड़े के विनाश के दौरान, साथ ही पदार्थ के माध्यम से तेजी से चार्ज कणों के पारित होने के दौरान होता है। गामा विकिरण, जो रेडियोधर्मी नाभिक के क्षय के साथ होता है, के दौरान उत्सर्जित होता है नाभिक का अधिक उत्तेजित ऊर्जा अवस्था से कम उत्तेजित अवस्था या मुख्य अवस्था में संक्रमण। नाभिक द्वारा गामा-क्वांटम का उत्सर्जन अन्य प्रकार के रेडियोधर्मी परिवर्तनों के विपरीत, परमाणु संख्या या द्रव्यमान संख्या में परिवर्तन नहीं करता है। गामा विकिरण की लाइनविड्थ आमतौर पर बहुत छोटी (~10-2 eV) होती है। चूँकि स्तरों के बीच की दूरी रेखा की चौड़ाई से कई गुना अधिक होती है, गामा-किरण स्पेक्ट्रम रेखा के आकार का होता है, अर्थात। कई असतत रेखाओं से मिलकर बनता है। गामा विकिरण के स्पेक्ट्रम के अध्ययन से नाभिक की उत्तेजित अवस्थाओं की ऊर्जाओं को स्थापित करना संभव हो जाता है।

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गामा विकिरण का स्रोत परमाणु नाभिक की ऊर्जा अवस्था में परिवर्तन के साथ-साथ स्वतंत्र रूप से आवेशित कणों का त्वरण है। कुछ प्राथमिक कणों के क्षय के दौरान उच्च ऊर्जा वाले गामा क्वांटा उत्सर्जित होते हैं। इस प्रकार, विरामावस्था में p° मेसन के क्षय से ~70 MeV की ऊर्जा के साथ गामा विकिरण उत्पन्न होता है। प्राथमिक कणों के क्षय से गामा विकिरण भी एक रेखा स्पेक्ट्रम बनाता है। हालांकि, क्षय के दौर से गुजर रहे प्राथमिक कण अक्सर प्रकाश की गति के बराबर गति से चलते हैं। नतीजतन, लाइन का एक डॉपलर चौड़ीकरण होता है और गामा विकिरण के स्पेक्ट्रम को एक विस्तृत ऊर्जा सीमा पर लिप्त किया जाता है। पदार्थ के माध्यम से तेजी से चार्ज कणों के पारित होने के दौरान गठित गामा विकिरण, पदार्थ के परमाणु नाभिक के कूलम्ब क्षेत्र में उनके मंदी के कारण होता है। Bremsstrahlung गामा विकिरण, जैसे bremsstrahlung एक्स-रे, एक निरंतर स्पेक्ट्रम की विशेषता है, जिसकी ऊपरी सीमा एक आवेशित कण की ऊर्जा के साथ मेल खाती है, जैसे कि एक इलेक्ट्रॉन। अंतरतारकीय अंतरिक्ष में, अंतरिक्ष वस्तुओं के चुंबकीय क्षेत्रों द्वारा त्वरित इलेक्ट्रॉनों के साथ, प्रकाश जैसे नरम लंबी-तरंग विद्युत चुम्बकीय विकिरण के क्वांटा के टकराव के परिणामस्वरूप गामा विकिरण उत्पन्न हो सकता है। इस मामले में, एक तेज इलेक्ट्रॉन अपनी ऊर्जा को विद्युत चुम्बकीय विकिरण में स्थानांतरित करता है और दृश्य प्रकाश कठिन गामा विकिरण में बदल जाता है। इसी तरह की घटना स्थलीय परिस्थितियों में हो सकती है जब त्वरक पर उत्पन्न उच्च-ऊर्जा इलेक्ट्रॉन लेज़रों द्वारा उत्पादित तीव्र प्रकाश पुंजों में दृश्य प्रकाश फोटॉन से टकराते हैं। इलेक्ट्रॉन ऊर्जा को एक प्रकाश फोटॉन में स्थानांतरित करता है, जो गामा किरण में बदल जाता है। व्यवहार में प्रकाश के अलग-अलग फोटॉन को उच्च-ऊर्जा गामा-रे क्वांटा में परिवर्तित करना संभव है।

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गामा विकिरण में एक उच्च मर्मज्ञ शक्ति होती है, अर्थात यह ध्यान देने योग्य क्षीणन के बिना पदार्थ की बड़ी मोटाई में प्रवेश कर सकता है। यह कंक्रीट की एक मीटर लंबी परत और कई सेंटीमीटर मोटी सीसे की परत से होकर गुजरती है।

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पदार्थ के साथ गामा विकिरण की बातचीत के दौरान होने वाली मुख्य प्रक्रियाएं फोटोइलेक्ट्रिक अवशोषण (फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव), कॉम्पटन स्कैटरिंग (कॉम्पटन प्रभाव) और इलेक्ट्रॉन-पॉज़िट्रॉन जोड़े का निर्माण हैं। फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव के साथ, एक गामा क्वांटम परमाणु के इलेक्ट्रॉनों में से एक द्वारा अवशोषित किया जाता है, और गामा क्वांटम की ऊर्जा को परिवर्तित किया जाता है, परमाणु में इलेक्ट्रॉन की बाध्यकारी ऊर्जा को घटाकर, इलेक्ट्रॉन की गतिज ऊर्जा में बदल दिया जाता है। परमाणु। फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव की संभावना तत्व की परमाणु संख्या की 5 वीं शक्ति के सीधे आनुपातिक होती है और गामा विकिरण ऊर्जा की तीसरी शक्ति के व्युत्क्रमानुपाती होती है। कॉम्पटन प्रभाव के साथ, परमाणु में कमजोर रूप से बंधे इलेक्ट्रॉनों में से एक द्वारा जी-क्वांटम बिखरा हुआ है। फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव के विपरीत, कॉम्पटन प्रभाव के साथ, गामा-क्वांटम गायब नहीं होता है, लेकिन केवल ऊर्जा (तरंग दैर्ध्य) और दिशा बदलता है प्रसार का। कॉम्पटन प्रभाव के परिणामस्वरूप, गामा किरणों की एक संकीर्ण किरण व्यापक हो जाती है, और विकिरण स्वयं नरम (लंबी-तरंग दैर्ध्य) हो जाता है। कॉम्पटन प्रकीर्णन की तीव्रता पदार्थ के 1 सेमी3 में इलेक्ट्रॉनों की संख्या के समानुपाती होती है, और इसलिए इस प्रक्रिया की संभावना पदार्थ की परमाणु संख्या के समानुपाती होती है। कॉम्पटन प्रभाव कम परमाणु संख्या वाले पदार्थों में और परमाणुओं में इलेक्ट्रॉनों की बाध्यकारी ऊर्जा से अधिक गामा विकिरण ऊर्जा पर ध्यान देने योग्य हो जाता है। यदि गामा क्वांटम की ऊर्जा 1.02 MeV से अधिक है, तो विद्युत क्षेत्र में इलेक्ट्रॉन-पॉज़िट्रॉन जोड़े के गठन की प्रक्रिया नाभिक संभव हो जाता है। युग्म बनने की प्रायिकता परमाणु क्रमांक के वर्ग के समानुपाती होती है और बढ़ते हुए hv के साथ बढ़ती है। इसलिए, hv ~ 10 पर, किसी भी पदार्थ में मुख्य प्रक्रिया युग्मों का निर्माण है। इलेक्ट्रॉन-पॉज़िट्रॉन जोड़ी के विनाश की रिवर्स प्रक्रिया गामा विकिरण का एक स्रोत है। अंतरिक्ष से पृथ्वी पर आने वाले लगभग सभी -विकिरण पृथ्वी के वायुमंडल द्वारा अवशोषित कर लिए जाते हैं। यह पृथ्वी पर जैविक जीवन के अस्तित्व की संभावना प्रदान करता है। -विकिरण नाभिक के रेडियोधर्मी क्षय के कारण परमाणु हथियार के विस्फोट के दौरान होता है।

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गामा विकिरण का उपयोग प्रौद्योगिकी में किया जाता है, उदाहरण के लिए, धातु भागों में दोषों का पता लगाने के लिए - गामा दोष का पता लगाना। विकिरण रसायन विज्ञान में, गामा विकिरण का उपयोग रासायनिक परिवर्तनों को आरंभ करने के लिए किया जाता है, जैसे पोलीमराइज़ेशन प्रक्रियाएँ। खाद्य उद्योग में गामा विकिरण का उपयोग भोजन को जीवाणुरहित करने के लिए किया जाता है। गामा विकिरण के मुख्य स्रोत प्राकृतिक और कृत्रिम रेडियोधर्मी समस्थानिक हैं, साथ ही इलेक्ट्रॉन त्वरक भी हैं। शरीर पर गामा विकिरण का प्रभाव अन्य प्रकार के आयनकारी विकिरण के प्रभाव के समान होता है। गामा विकिरण से शरीर की मृत्यु तक विकिरण क्षति हो सकती है। गामा विकिरण के प्रभाव की प्रकृति γ-क्वांटा की ऊर्जा और जोखिम की स्थानिक विशेषताओं पर निर्भर करती है, उदाहरण के लिए, बाहरी या आंतरिक। गामा विकिरण का उपयोग दवा में ट्यूमर के उपचार के लिए, परिसर, उपकरण और दवाओं की नसबंदी के लिए किया जाता है। गामा विकिरण का उपयोग आर्थिक रूप से उपयोगी रूपों के बाद के चयन के साथ उत्परिवर्तन प्राप्त करने के लिए भी किया जाता है। इस प्रकार सूक्ष्मजीवों की अत्यधिक उत्पादक किस्में (उदाहरण के लिए, एंटीबायोटिक्स प्राप्त करने के लिए) और पौधों को नस्ल किया जाता है।

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अवरक्त रेंज

उत्पत्ति और स्थलीय अनुप्रयोग

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विलियम हर्शल ने पहली बार देखा कि प्रिज्म से प्राप्त सूर्य के स्पेक्ट्रम के लाल किनारे से परे, अदृश्य विकिरण है जो थर्मामीटर को गर्म करने का कारण बनता है। इस विकिरण को बाद में थर्मल या इन्फ्रारेड कहा गया।

निकट अवरक्त विकिरण दृश्य प्रकाश के समान ही है और उन्हीं उपकरणों द्वारा पता लगाया जाता है। मध्य और सुदूर IR में, परिवर्तनों को इंगित करने के लिए बोलोमीटर का उपयोग किया जाता है। मध्य-आईआर रेंज में, संपूर्ण ग्रह पृथ्वी और उस पर मौजूद सभी वस्तुएं, यहां तक ​​कि बर्फ भी चमकती हैं। इसके कारण, पृथ्वी सौर ताप से अधिक गर्म नहीं होती है। लेकिन सभी अवरक्त विकिरण वायुमंडल से नहीं गुजरते हैं। पारदर्शिता की कुछ ही खिड़कियां हैं, शेष विकिरण कार्बन डाइऑक्साइड, जल वाष्प, मीथेन, ओजोन और अन्य ग्रीनहाउस गैसों द्वारा अवशोषित किया जाता है जो पृथ्वी को तेजी से ठंडा होने से रोकते हैं। वातावरण में अवशोषण और वस्तुओं के थर्मल विकिरण के कारण, मध्य और दूर अवरक्त दूरबीनों को अंतरिक्ष में ले जाया जाता है और तरल नाइट्रोजन या हीलियम के तापमान तक ठंडा किया जाता है।

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स्रोत इन्फ्रारेड में, हबल टेलीस्कोप सितारों की तुलना में अधिक आकाशगंगाओं को देख सकता है।

तथाकथित हबल डीप फील्ड्स में से एक का एक टुकड़ा। 1995 में, एक अंतरिक्ष दूरबीन ने आकाश के एक हिस्से से 10 दिनों तक आने वाली रोशनी को संचित किया। इसने अत्यंत फीकी आकाशगंगाओं को देखना संभव बना दिया, जिनकी दूरी 13 अरब प्रकाश वर्ष (बिग बैंग से एक अरब वर्ष से भी कम) तक है। ऐसी दूर की वस्तुओं से दृश्यमान प्रकाश एक महत्वपूर्ण रेडशिफ्ट का अनुभव करता है और अवरक्त हो जाता है। अवलोकन आकाशगंगा के समतल से दूर एक क्षेत्र में किए गए, जहाँ अपेक्षाकृत कम तारे दिखाई देते हैं। इसलिए, अधिकांश पंजीकृत वस्तुएं विकास के विभिन्न चरणों में आकाशगंगाएं हैं।

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इन्फ्रारेड में सोम्ब्रेरो गैलेक्सी

विशाल सर्पिल आकाशगंगा, जिसे M104 भी कहा जाता है, नक्षत्र कन्या राशि में आकाशगंगाओं के समूह में स्थित है और हमें लगभग किनारे पर दिखाई देती है। इसमें एक विशाल केंद्रीय उभार (आकाशगंगा के केंद्र में एक गोलाकार मोटा होना) है और इसमें लगभग 800 बिलियन तारे हैं - मिल्की वे से 2-3 गुना अधिक। आकाशगंगा के केंद्र में लगभग एक अरब सौर द्रव्यमान के द्रव्यमान वाला एक सुपरमैसिव ब्लैक होल है। यह आकाशगंगा के केंद्र के पास तारों के वेग से निर्धारित होता है। इन्फ्रारेड में, आकाशगंगा में गैस और धूल का एक वलय स्पष्ट रूप से दिखाई देता है, जिसमें तारे सक्रिय रूप से पैदा होते हैं।

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अवरक्त में आकाशगंगा के केंद्र के पास नीहारिकाएं और धूल के बादल

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    रिसीवर्सस्पिट्जर इन्फ्रारेड स्पेस टेलीस्कोप

    मुख्य दर्पण, 85 सेमी व्यास, बेरिलियम से बना है और दर्पण के स्वयं के अवरक्त विकिरण को कम करने के लिए 5.5 K के तापमान पर ठंडा किया जाता है। टेलीस्कोप को अगस्त 2003 में NASA फोर ग्रेट ऑब्जर्वेटरी प्रोग्राम के तहत लॉन्च किया गया था, जिसमें शामिल हैं: कॉम्पटन गामा ऑब्जर्वेटरी (1991–2000, 20 keV-30 GeV), 100 MeV गामा किरणों में आकाश देखें, चंद्रा एक्स-रे ऑब्जर्वेटरी » (1999, 100 eV-10 keV), हबल स्पेस टेलीस्कोप (1990, 100–2100 एनएम), स्पिट्जर इन्फ्रारेड टेलीस्कोप (2003, 3–180 माइक्रोन)। उम्मीद है कि स्पिट्जर टेलीस्कोप का जीवनकाल लगभग 5 वर्ष होगा। टेलीस्कोप को इसका नाम खगोल भौतिकीविद् लाइमन स्पिट्जर (1914-97) के सम्मान में मिला, जिन्होंने 1946 में, पहले उपग्रह के प्रक्षेपण से बहुत पहले, "एक अलौकिक वेधशाला के खगोल विज्ञान के लिए लाभ" लेख प्रकाशित किया था, और 30 साल बाद नासा को आश्वस्त किया। और अमेरिकी कांग्रेस एक अंतरिक्ष दूरबीन "हबल" विकसित करना शुरू करेगी।

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    ग्राउंड एप्लीकेशन: नाइट विजन डिवाइस

    डिवाइस एक इलेक्ट्रॉन-ऑप्टिकल कनवर्टर (IOC) पर आधारित है, जो कमजोर दृश्यमान या अवरक्त प्रकाश को महत्वपूर्ण रूप से (100 से 50 हजार गुना तक) बढ़ाना संभव बनाता है। लेंस फोटोकैथोड पर एक छवि बनाता है, जिससे पीएमटी के मामले में, इलेक्ट्रॉनों को खटखटाया जाता है। फिर उन्हें उच्च वोल्टेज (10-20 केवी) द्वारा त्वरित किया जाता है, जो इलेक्ट्रॉन ऑप्टिक्स (विशेष रूप से चयनित कॉन्फ़िगरेशन का एक विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र) द्वारा केंद्रित होता है, और एक टेलीविजन के समान फ्लोरोसेंट स्क्रीन पर गिर जाता है। उस पर, छवि को ऐपिस के माध्यम से देखा जाता है। फोटोइलेक्ट्रॉनों का त्वरण कम रोशनी की स्थिति में एक छवि प्राप्त करने के लिए वस्तुतः प्रकाश की हर मात्रा का उपयोग करना संभव बनाता है, हालांकि, पूर्ण अंधेरे में, रोशनी की आवश्यकता होती है। पर्यवेक्षक की उपस्थिति न देने के लिए, इसके लिए एक निकट-आईआर स्पॉटलाइट (760–3000 एनएम) का उपयोग किया जाता है।

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    ऐसे उपकरण भी हैं जो मध्य-आईआर रेंज (8-14 माइक्रोन) में वस्तुओं के अपने थर्मल विकिरण को पकड़ते हैं। ऐसे उपकरणों को थर्मल इमेजर कहा जाता है, वे आपको आसपास की पृष्ठभूमि के साथ थर्मल कंट्रास्ट के कारण किसी व्यक्ति, जानवर या गर्म इंजन को नोटिस करने की अनुमति देते हैं।

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    रेडियेटर

    एक इलेक्ट्रिक हीटर द्वारा खपत की जाने वाली सारी ऊर्जा अंततः गर्मी में परिवर्तित हो जाती है। गर्मी का एक महत्वपूर्ण हिस्सा हवा द्वारा ले जाया जाता है जो गर्म सतह के संपर्क में आता है, फैलता है और ऊपर उठता है, जिससे कि यह मुख्य रूप से गर्म होने वाली छत है। इससे बचने के लिए, हीटर पंखे से लैस होते हैं जो गर्म हवा को निर्देशित करते हैं, उदाहरण के लिए, किसी व्यक्ति के पैरों तक और कमरे में हवा को मिलाने में मदद करते हैं। लेकिन गर्मी को आसपास की वस्तुओं में स्थानांतरित करने का एक और तरीका है: हीटर का अवरक्त विकिरण। यह जितना मजबूत होता है, सतह उतनी ही गर्म होती है और उसका क्षेत्रफल भी उतना ही बड़ा होता है। क्षेत्रफल बढ़ाने के लिए रेडिएटर्स को समतल किया जाता है। हालाँकि, सतह का तापमान अधिक नहीं हो सकता है। हीटर के अन्य मॉडलों में, एक सर्पिल को कई सौ डिग्री (लाल गर्मी) तक गर्म किया जाता है और एक अवतल धातु परावर्तक का उपयोग किया जाता है, जो अवरक्त विकिरण की एक निर्देशित धारा बनाता है।

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    एक्स-रे

    1. स्रोत, अनुप्रयोग

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    2. एक नए प्रकार के अध्ययन पर प्रकाश डालते हुए विल्हेम रॉन्टगन ने इसे एक्स-रे (एक्स-रे) कहा। इसी नाम से यह रूस को छोड़कर पूरी दुनिया में जाना जाता है। अंतरिक्ष में एक्स-रे का सबसे विशिष्ट स्रोत न्यूट्रॉन सितारों और ब्लैक होल के आसपास अभिवृद्धि डिस्क के गर्म आंतरिक क्षेत्र हैं। इसके अलावा एक्स-रे रेंज में, सौर कोरोना चमकता है, 1-2 मिलियन डिग्री तक गर्म होता है, हालांकि सूर्य की सतह पर केवल 6 हजार डिग्री ही होते हैं। लेकिन अत्यधिक तापमान के बिना एक्स-रे प्राप्त किया जा सकता है। एक मेडिकल एक्स-रे मशीन की विकिरण ट्यूब में, इलेक्ट्रॉनों को कई किलोवोल्ट के वोल्टेज से त्वरित किया जाता है और ब्रेकिंग के दौरान एक्स-रे उत्सर्जित करते हुए धातु स्क्रीन में दुर्घटनाग्रस्त हो जाता है। शरीर के ऊतक एक्स-रे को अलग-अलग तरीकों से अवशोषित करते हैं, इससे आप आंतरिक अंगों की संरचना का अध्ययन कर सकते हैं। एक्स-रे वायुमंडल में प्रवेश नहीं करते हैं, ब्रह्मांडीय एक्स-रे स्रोत केवल कक्षा से देखे जाते हैं। हार्ड एक्स-रे को जगमगाहट सेंसर द्वारा रिकॉर्ड किया जाता है। जब एक्स-रे क्वांटा अवशोषित होते हैं, तो उनमें थोड़े समय के लिए एक चमक दिखाई देती है, जिसे फोटोमल्टीप्लायरों द्वारा कैप्चर किया जाता है। नरम एक्स-रे परोक्ष-घटना धातु दर्पणों द्वारा केंद्रित होते हैं, जिससे किरणें पानी की सतह से कंकड़ की तरह एक डिग्री से कम के कोण पर परिलक्षित होती हैं।

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    स्रोत हमारे गैलेक्सी के केंद्र के पास एक्स-रे स्रोत

    एक्स-रे टेलीस्कोप "चंद्र" द्वारा प्राप्त गैलेक्सी के केंद्र के आसपास की छवि का एक टुकड़ा। कई उज्ज्वल स्रोत दिखाई दे रहे हैं, जो सबसे अधिक संभावना है, कॉम्पैक्ट वस्तुओं के आसपास अभिवृद्धि डिस्क हैं - न्यूट्रॉन तारे और ब्लैक होल।

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    क्रैब नेबुला में एक पल्सर का परिवेश

    क्रैब नेबुला एक सुपरनोवा का अवशेष है जो 1054 में हुआ था। नीहारिका अपने आप में अंतरिक्ष में बिखरे हुए एक तारे का एक खोल है, और इसका मूल संकुचित होकर लगभग 20 किमी के व्यास के साथ एक सुपरडेंस घूर्णन न्यूट्रॉन तारे का निर्माण करता है। इस न्यूट्रॉन तारे के रोटेशन को रेडियो रेंज में इसके विकिरण के कड़ाई से आवधिक दोलनों द्वारा ट्रैक किया जाता है। लेकिन पल्सर दृश्यमान और एक्स-रे रेंज में भी उत्सर्जित होता है। एक्स-रे में, चंद्रा दूरबीन एक पल्सर के चारों ओर एक अभिवृद्धि डिस्क और उसके विमान के लंबवत छोटे जेट (cf। एक सुपरमैसिव ब्लैक होल के चारों ओर एक अभिवृद्धि डिस्क) की छवि बनाने में सक्षम थी।

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    एक्स-रे में सौर प्रमुखता

    सूर्य की दृश्य सतह को लगभग 6 हजार डिग्री तक गर्म किया जाता है, जो कि विकिरण की दृश्य सीमा से मेल खाती है। हालांकि, सूर्य के चारों ओर का कोरोना एक मिलियन डिग्री से अधिक के तापमान तक गर्म होता है और इसलिए स्पेक्ट्रम के एक्स-रे रेंज में चमकता है। यह तस्वीर अधिकतम सौर गतिविधि के दौरान ली गई थी, जो 11 साल की अवधि के साथ बदलती रहती है। एक्स-रे में सूर्य की सतह व्यावहारिक रूप से विकिरण नहीं करती है और इसलिए काली दिखती है। सौर न्यूनतम के दौरान, सूर्य से एक्स-रे उत्सर्जन काफी कम हो जाता है। छवि जापानी योहकोह ("सनबीम") उपग्रह द्वारा ली गई थी, जिसे सोलर-ए के रूप में भी जाना जाता है, जो 1991 से 2001 तक संचालित होता था।

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    रिसीवरएक्स-रे टेलीस्कोप "चंद्र"

    नासा के चार "महान वेधशालाओं" में से एक, जिसका नाम भारतीय मूल के अमेरिकी खगोल भौतिकीविद् सुब्रमण्यन चंद्रशेखर (1910-95), नोबेल पुरस्कार विजेता (1983) के नाम पर रखा गया है, जो सितारों की संरचना और विकास के सिद्धांत के विशेषज्ञ हैं। वेधशाला का मुख्य उपकरण एक तिरछी-घटना एक्स-रे दूरबीन है जिसका व्यास 1.2 मीटर है, जिसमें चार नेस्टेड तिरछी-घटना परवलयिक दर्पण होते हैं (आरेख देखें) जो अतिशयोक्तिपूर्ण में बदल जाते हैं। वेधशाला को 1999 में कक्षा में स्थापित किया गया था और यह सॉफ्ट एक्स-रे रेंज (100 eV-10 keV) में संचालित होती है। चंद्रा की कई खोजों में क्रैब नेबुला में एक पल्सर के चारों ओर एक अभिवृद्धि डिस्क की पहली छवि शामिल है।

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    पृथ्वी आवेदन

    एक इलेक्ट्रॉनिक लैंप जो नरम एक्स-रे के स्रोत के रूप में कार्य करता है। एक सीलबंद वैक्यूम फ्लास्क के अंदर दो इलेक्ट्रोड के बीच 10-100 केवी का वोल्टेज लगाया जाता है। इस वोल्टेज की क्रिया के तहत, इलेक्ट्रॉनों को 10-100 केवी की ऊर्जा में त्वरित किया जाता है। यात्रा के अंत में, वे एक पॉलिश धातु की सतह से टकराते हैं और तेजी से ब्रेक लगाते हैं, जिससे एक्स-रे और पराबैंगनी रेंज में विकिरण के रूप में ऊर्जा का एक महत्वपूर्ण हिस्सा निकल जाता है।

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    एक्स-रे

    एक्स-रे के लिए मानव शरीर के ऊतकों की असमान पारगम्यता के कारण छवि प्राप्त की जाती है। एक पारंपरिक कैमरे में, लेंस वस्तु द्वारा परावर्तित प्रकाश को अपवर्तित करता है और इसे उस फिल्म पर केंद्रित करता है जहां छवि बनती है। हालांकि, एक्स-रे पर ध्यान केंद्रित करना बहुत मुश्किल है। इसलिए, एक्स-रे मशीन का काम एक तस्वीर के संपर्क प्रिंट की तरह है, जब नकारात्मक को फोटोग्राफिक पेपर पर रखा जाता है और थोड़े समय के लिए रोशन किया जाता है। केवल इस मामले में, मानव शरीर एक नकारात्मक के रूप में कार्य करता है, एक्स-रे के प्रति संवेदनशील एक विशेष फोटोग्राफिक फिल्म फोटोग्राफिक पेपर के रूप में कार्य करती है, और प्रकाश स्रोत के बजाय एक एक्स-रे ट्यूब ली जाती है।

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    रेडियो उत्सर्जन और माइक्रोवेव

    आवेदन पत्र

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    रेडियो उत्सर्जन की सीमा गामा विकिरण के विपरीत है और एक तरफ असीमित भी है - लंबी तरंगों और कम आवृत्तियों से। इंजीनियर इसे कई वर्गों में बांटते हैं। सबसे छोटी रेडियो तरंगों का उपयोग वायरलेस डेटा ट्रांसमिशन (इंटरनेट, सेलुलर और सैटेलाइट टेलीफोनी) के लिए किया जाता है; मीटर, डेसीमीटर और अल्ट्राशॉर्ट वेव्स (VHF) स्थानीय टेलीविजन और रेडियो स्टेशनों पर कब्जा कर लेते हैं; लघु तरंगों (HF) का उपयोग वैश्विक रेडियो संचार के लिए किया जाता है - वे आयनमंडल से परावर्तित होती हैं और पृथ्वी के चारों ओर जा सकती हैं; मध्यम और लंबी तरंगों का उपयोग क्षेत्रीय प्रसारण के लिए किया जाता है। बहुत लंबी लहरें (वीएलडब्ल्यू) - 1 किमी से हजारों किलोमीटर तक - खारे पानी में प्रवेश करती हैं और पनडुब्बियों के साथ संचार करने के साथ-साथ खनिजों की खोज के लिए उपयोग की जाती हैं। रेडियो तरंगों की ऊर्जा बहुत कम होती है, लेकिन वे धातु के एंटीना में इलेक्ट्रॉनों के कमजोर दोलनों को उत्तेजित करती हैं। इन दोलनों को तब प्रवर्धित और रिकॉर्ड किया जाता है। वायुमंडल 1 मिमी से 30 मीटर लंबी रेडियो तरंगों को प्रसारित करता है। वे आकाशगंगाओं, न्यूट्रॉन सितारों और अन्य ग्रह प्रणालियों के नाभिक का अवलोकन करने की अनुमति देते हैं, लेकिन रेडियो खगोल विज्ञान की सबसे प्रभावशाली उपलब्धि ब्रह्मांडीय स्रोतों की रिकॉर्ड-ब्रेकिंग विस्तृत छवियां हैं, का संकल्प जो एक चाप सेकंड के दस हजारवें हिस्से से अधिक है।

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    माइक्रोवेव

    माइक्रोवेव इन्फ्रारेड से सटे रेडियो उत्सर्जन की एक उपश्रेणी हैं। इसे माइक्रोवेव विकिरण भी कहा जाता है क्योंकि रेडियो बैंड में इसकी आवृत्ति सबसे अधिक होती है। माइक्रोवेव रेंज खगोलविदों के लिए रुचिकर है, क्योंकि यह बिग बैंग के समय से बचे अवशेष विकिरण को रिकॉर्ड करता है (दूसरा नाम माइक्रोवेव कॉस्मिक बैकग्राउंड है)। यह 13.7 अरब साल पहले उत्सर्जित हुआ था, जब ब्रह्मांड का गर्म पदार्थ अपने थर्मल विकिरण के लिए पारदर्शी हो गया था। जैसे-जैसे ब्रह्मांड का विस्तार हुआ, सीएमबी ठंडा हो गया और आज इसका तापमान 2.7 K है। सीएमबी सभी दिशाओं से पृथ्वी पर आता है। आज, खगोल भौतिकीविद माइक्रोवेव रेंज में आकाश चमक की विषमताओं में रुचि रखते हैं। उनका उपयोग यह निर्धारित करने के लिए किया जाता है कि ब्रह्मांड संबंधी सिद्धांतों की शुद्धता का परीक्षण करने के लिए प्रारंभिक ब्रह्मांड में आकाशगंगा समूहों का निर्माण कैसे शुरू हुआ। और पृथ्वी पर, माइक्रोवेव का उपयोग नाश्ते को गर्म करने और सेल फोन पर बात करने जैसे सांसारिक कार्यों के लिए किया जाता है। माइक्रोवेव के लिए वातावरण पारदर्शी है। इनका उपयोग उपग्रहों के साथ संचार के लिए किया जा सकता है। माइक्रोवेव बीम का उपयोग करके ऊर्जा को दूर से स्थानांतरित करने की भी परियोजनाएं हैं।

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    रेडियो रेंज में क्रैब नेबुला के स्रोत

    यह छवि, जिसे अमेरिकन नेशनल रेडियो एस्ट्रोनॉमी ऑब्जर्वेटरी (NRAO) द्वारा टिप्पणियों से बनाया गया था, का उपयोग क्रैब नेबुला में चुंबकीय क्षेत्रों की प्रकृति का न्याय करने के लिए किया जा सकता है। क्रैब नेबुला सुपरनोवा विस्फोट का सबसे अधिक अध्ययन किया गया अवशेष है। यह छवि दिखाती है कि यह रेडियो रेंज में कैसा दिखता है। रेडियो उत्सर्जन एक चुंबकीय क्षेत्र में तेजी से चलने वाले इलेक्ट्रॉनों द्वारा उत्पन्न होता है। क्षेत्र इलेक्ट्रॉनों को मोड़ने का कारण बनता है, अर्थात त्वरित दर से गति करता है, और जब त्वरित होता है, तो आवेश विद्युत चुम्बकीय तरंगों का उत्सर्जन करते हैं।

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    ब्रह्मांड में पदार्थ वितरण का कंप्यूटर मॉडल

    प्रारंभ में, ब्रह्मांड में पदार्थ का वितरण लगभग पूरी तरह से समान था। लेकिन फिर भी, कई लाखों और अरबों वर्षों में छोटे (शायद क्वांटम भी) घनत्व में उतार-चढ़ाव ने इस तथ्य को जन्म दिया कि पदार्थ खंडित था। इसी तरह के परिणाम अंतरिक्ष में आकाशगंगाओं के वितरण के अवलोकन सर्वेक्षणों से प्राप्त होते हैं। सैकड़ों हजारों आकाशगंगाओं के लिए, आकाश में निर्देशांक और रेडशिफ्ट निर्धारित किए जाते हैं, जिसके द्वारा आकाशगंगाओं की दूरी की गणना की जाती है। यह आंकड़ा ब्रह्मांड के विकास के कंप्यूटर सिमुलेशन के परिणाम को दर्शाता है। 15 अरब वर्षों में पारस्परिक गुरुत्वाकर्षण की क्रिया के तहत 10 अरब कणों की गति की गणना की गई। नतीजतन, एक झरझरा संरचना का गठन किया गया था, जो अस्पष्ट रूप से एक स्पंज जैसा दिखता था। क्लस्टर-आकाशगंगा इसके नोड्स और किनारों में केंद्रित हैं, और उनके बीच विशाल रेगिस्तान हैं, जहां लगभग कोई वस्तु नहीं है - खगोलविद उन्हें voids (अंग्रेजी शून्य से - खालीपन) कहते हैं।

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    हालाँकि, गणना और अवलोकन के बीच अच्छा समझौता तभी संभव है जब हम यह मान लें कि दृश्यमान (विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम में चमकदार) पदार्थ ब्रह्मांड के पूरे द्रव्यमान का लगभग 5% है। बाकी तथाकथित डार्क मैटर और डार्क एनर्जी पर पड़ता है, जो केवल अपने गुरुत्वाकर्षण से प्रकट होते हैं और जिनकी प्रकृति अभी तक स्थापित नहीं हुई है। उनका अध्ययन आधुनिक खगोल भौतिकी की सबसे जरूरी समस्याओं में से एक है।

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    क्वासर: सक्रिय गांगेय नाभिक

    क्वासर की रेडियो छवि में, रेडियो उत्सर्जन की उच्च तीव्रता वाले क्षेत्रों को लाल रंग में दिखाया गया है: केंद्र में आकाशगंगा का सक्रिय केंद्रक है, और इसके किनारों पर दो जेट हैं। आकाशगंगा ही व्यावहारिक रूप से रेडियो रेंज में विकिरण नहीं करती है। जब आकाशगंगा के केंद्र में सुपरमैसिव ब्लैक होल पर बहुत अधिक सामग्री जमा हो जाती है, तो भारी मात्रा में ऊर्जा निकलती है। यह ऊर्जा पदार्थ के हिस्से को निकट-प्रकाश गति में गति देती है और इसे सापेक्षतावादी प्लाज्मा जेट के साथ दो विपरीत दिशाओं में अभिवृद्धि डिस्क की धुरी के लंबवत निकालती है। जब ये जेट इंटरगैलेक्टिक माध्यम से टकराते हैं और धीमा हो जाते हैं, तो इनमें प्रवेश करने वाले कण रेडियो तरंगों का उत्सर्जन करते हैं।

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    रेडियो आकाशगंगा: रेडियो चमक के आइसोलिन्स का नक्शा

    कंटूर मानचित्र आमतौर पर एकल तरंग दैर्ध्य पर ली गई छवियों का प्रतिनिधित्व करने के लिए उपयोग किए जाते हैं, जो विशेष रूप से रेडियो बैंड के लिए सच है। निर्माण के सिद्धांत से, वे स्थलाकृतिक मानचित्र पर समोच्च रेखाओं के समान हैं, लेकिन क्षितिज के ऊपर एक निश्चित ऊंचाई वाले बिंदुओं के बजाय, वे आकाश में स्रोत की समान रेडियो चमक वाले बिंदुओं को जोड़ते हैं। दृश्यमान के अलावा विकिरण रेंज में अंतरिक्ष वस्तुओं की छवि के लिए, विभिन्न तकनीकों का उपयोग किया जाता है। अधिकतर ये कृत्रिम रंग और समोच्च मानचित्र होते हैं। कृत्रिम रंगों का उपयोग यह दिखाने के लिए किया जा सकता है कि कोई वस्तु कैसी दिखेगी यदि मानव आंख के प्रकाश-संवेदनशील रिसेप्टर्स दृश्यमान सीमा में कुछ रंगों के प्रति संवेदनशील नहीं थे, बल्कि विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम की अन्य आवृत्तियों के प्रति संवेदनशील थे।

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    रिसीवर माइक्रोवेव कक्षीय जांच WMAP

    माइक्रोवेव पृष्ठभूमि का अध्ययन भू-आधारित रेडियो दूरबीनों द्वारा शुरू किया गया था, 1983 में उपग्रह "प्रोग्नोज़-9" पर सवार सोवियत उपकरण "रिलिक्ट -1" और 1989 में अमेरिकी उपग्रह COBE (कॉस्मिक बैकग्राउंड एक्सप्लोरर) द्वारा जारी रखा गया था, लेकिन आकाशीय क्षेत्र द्वारा माइक्रोवेव पृष्ठभूमि के वितरण का सबसे विस्तृत नक्शा 2003 में WMAP जांच (विल्किंसन माइक्रोवेव अनिसोट्रॉपी प्रोब) द्वारा बनाया गया था। प्राप्त आंकड़े आकाशगंगा निर्माण के मॉडल और ब्रह्मांड के विकास पर महत्वपूर्ण प्रतिबंध लगाते हैं। कॉस्मिक माइक्रोवेव बैकग्राउंड, जिसे सीएमबी भी कहा जाता है, रेडियो शोर पैदा करता है जो आकाश में सभी दिशाओं में लगभग समान होता है। और फिर भी तीव्रता में बहुत कम भिन्नताएं हैं - लगभग एक हजारवां प्रतिशत। ये युवा ब्रह्मांड में घनत्व की विषमताओं के निशान हैं, जो भविष्य में आकाशगंगाओं के समूहों के लिए बीज के रूप में कार्य करते हैं।

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    आकाश सर्वेक्षण

    एक उत्तेजित हाइड्रोजन परमाणु की ऊर्जा प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉन स्पिन के पारस्परिक अभिविन्यास पर निर्भर करती है। यदि वे समानांतर हैं, तो ऊर्जा थोड़ी अधिक है। इस तरह के परमाणु स्वचालित रूप से एंटीपैरेलल स्पिन वाले राज्य में संक्रमण कर सकते हैं, एक रेडियो उत्सर्जन क्वांटम का उत्सर्जन करते हैं जो ऊर्जा की थोड़ी अधिक मात्रा को दूर करता है। एक परमाणु के साथ, यह औसतन हर 11 मिलियन वर्षों में एक बार होता है। लेकिन ब्रह्मांड में हाइड्रोजन का विशाल वितरण इस आवृत्ति पर गैस बादलों का निरीक्षण करना संभव बनाता है। प्रसिद्ध 21.1 सेमी वर्णक्रमीय रेखा अंतरिक्ष में तटस्थ परमाणु हाइड्रोजन का निरीक्षण करने का एक और तरीका है। हाइड्रोजन परमाणु के जमीनी ऊर्जा स्तर के तथाकथित हाइपरफाइन विभाजन के कारण रेखा उत्पन्न होती है।

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    73.5 सेमी, 408 मेगाहर्ट्ज (बॉन) की लहर पर रेडियो आकाश

    सर्वेक्षण के निर्माण के लिए दुनिया के सबसे बड़े पूर्ण-घूर्णन रेडियो दूरबीनों में से एक, 100-मीटर बॉन रेडियो दूरबीन का उपयोग किया गया था। यह सभी आकाश सर्वेक्षणों की सबसे लंबी तरंग दैर्ध्य है। यह एक तरंग दैर्ध्य पर किया गया था जिस पर गैलेक्सी में महत्वपूर्ण संख्या में स्रोत देखे जाते हैं। इसके अलावा, तरंग दैर्ध्य का चुनाव तकनीकी कारणों से निर्धारित किया गया था।

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    पृथ्वी आवेदन

    माइक्रोवेव ओवन इस प्रकार माइक्रोवेव (मेगावाट) भोजन का सूखना, डीफ़्रॉस्टिंग, खाना बनाना और गर्म करना होता है। इसके अलावा, वैकल्पिक विद्युत धाराएं उच्च आवृत्ति धाराओं को उत्तेजित करती हैं। ये धाराएँ उन पदार्थों में उत्पन्न हो सकती हैं जहाँ मोबाइल आवेशित कण मौजूद होते हैं। लेकिन तेज और पतली धातु की वस्तुओं को माइक्रोवेव ओवन में नहीं रखा जाना चाहिए (यह विशेष रूप से चांदी और सोने के लिए छिड़काव धातु की सजावट वाले व्यंजनों के लिए सच है)। यहां तक ​​​​कि प्लेट के किनारे के साथ गिल्डिंग की एक पतली अंगूठी एक शक्तिशाली विद्युत निर्वहन का कारण बन सकती है जो उस उपकरण को नुकसान पहुंचाएगी जो भट्ठी (मैग्नेट्रॉन, क्लिस्ट्रॉन) में विद्युत चुम्बकीय तरंग बनाता है। माइक्रोवेव ओवन का मुख्य लाभ यह है कि समय के साथ, उत्पादों को पूरी मात्रा में गर्म किया जाता है, न कि केवल सतह से। माइक्रोवेव विकिरण, लंबी तरंग दैर्ध्य वाले, उत्पादों की सतह के नीचे अवरक्त की तुलना में अधिक गहराई तक प्रवेश करता है। भोजन के अंदर, विद्युत चुम्बकीय कंपन पानी के अणुओं के घूर्णी स्तर को उत्तेजित करते हैं, जिसकी गति मूल रूप से भोजन को गर्म करने का कारण बनती है।

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    मोबाईल फोन

    जीएसएम मानक में, एक बेस स्टेशन एक ही समय में 8 से अधिक टेलीफोन वार्तालाप प्रदान नहीं कर सकता है। सामूहिक घटनाओं और प्राकृतिक आपदाओं के दौरान, कॉल करने वालों की संख्या नाटकीय रूप से बढ़ जाती है, जो बेस स्टेशनों को ओवरलोड कर देती है और सेलुलर संचार में रुकावट पैदा करती है। ऐसे मामलों के लिए, सेलुलर ऑपरेटरों के पास मोबाइल बेस स्टेशन होते हैं जिन्हें भीड़-भाड़ वाले इलाके में जल्दी पहुंचाया जा सकता है। बहुत सारे विवाद सेल फोन से माइक्रोवेव विकिरण के संभावित नुकसान पर सवाल उठाते हैं। बातचीत के दौरान, ट्रांसमीटर व्यक्ति के सिर के करीब होता है। बार-बार किए गए अध्ययन अभी तक स्वास्थ्य पर सेल फोन से रेडियो उत्सर्जन के नकारात्मक प्रभावों को विश्वसनीय रूप से दर्ज नहीं कर पाए हैं। हालांकि शरीर के ऊतकों पर कमजोर माइक्रोवेव विकिरण के प्रभाव को पूरी तरह से बाहर करना असंभव है, लेकिन गंभीर चिंता का कोई आधार नहीं है। सेलुलर टेलीफोनी के संचालन का सिद्धांत ग्राहक और बेस स्टेशनों में से एक के बीच संचार के लिए एक रेडियो चैनल (माइक्रोवेव रेंज में) के उपयोग पर आधारित है। डिजिटल केबल नेटवर्क के माध्यम से, एक नियम के रूप में, बेस स्टेशनों के बीच सूचना प्रसारित की जाती है। बेस स्टेशन की सीमा - सेल आकार - कई दसियों से लेकर कई हजार मीटर तक। यह परिदृश्य और सिग्नल की शक्ति पर निर्भर करता है, जिसे चुना जाता है ताकि एक सेल में बहुत अधिक सक्रिय ग्राहक न हों।

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    टीवी सेट

    एक टेलीविजन स्टेशन का ट्रांसमीटर लगातार एक निश्चित आवृत्ति के रेडियो सिग्नल को प्रसारित करता है, इसे वाहक आवृत्ति कहा जाता है। टीवी के रिसीविंग सर्किट को इसमें समायोजित किया जाता है - इसमें वांछित आवृत्ति पर एक प्रतिध्वनि होती है, जिससे कमजोर विद्युत चुम्बकीय दोलनों को पकड़ना संभव हो जाता है। छवि के बारे में जानकारी दोलनों के आयाम द्वारा प्रेषित होती है: बड़ा आयाम - उच्च चमक, कम आयाम - छवि का एक अंधेरा क्षेत्र। इस सिद्धांत को आयाम मॉडुलन कहा जाता है। रेडियो स्टेशन (एफएम स्टेशनों को छोड़कर) उसी तरह ध्वनि संचारित करते हैं। डिजिटल टेलीविजन में संक्रमण के साथ, छवि कोडिंग नियम बदल जाते हैं, लेकिन वाहक आवृत्ति और इसके मॉड्यूलेशन के सिद्धांत को संरक्षित किया जाता है। टेलीविजन की छवि मीटर और डेसीमीटर तरंगों पर प्रसारित होती है। प्रत्येक फ्रेम को लाइनों में विभाजित किया जाता है, जिसके साथ चमक एक निश्चित तरीके से बदलती है।

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    उपग्रह डिश

    माइक्रोवेव और वीएचएफ बैंड में भूस्थिर उपग्रह से संकेत प्राप्त करने के लिए परवलयिक एंटीना। ऑपरेशन का सिद्धांत रेडियो टेलीस्कोप के समान है, लेकिन डिश को चलने योग्य बनाने की आवश्यकता नहीं है। स्थापना के समय इसे उपग्रह में भेजा जाता है, जो हमेशा सांसारिक संरचनाओं के सापेक्ष एक ही स्थान पर रहता है। यह उपग्रह को पृथ्वी की भूमध्य रेखा से लगभग 36,000 किमी की ऊंचाई पर एक भूस्थिर कक्षा में स्थापित करके प्राप्त किया जाता है। इस कक्षा में परिक्रमण की अवधि तारों के सापेक्ष पृथ्वी के अपनी धुरी के चारों ओर घूमने की अवधि के बराबर है - 23 घंटे 56 मिनट 4 सेकंड। डिश का आकार उपग्रह ट्रांसमीटर की शक्ति और उसके विकिरण पैटर्न पर निर्भर करता है। प्रत्येक उपग्रह का एक मुख्य सेवा क्षेत्र होता है, जहां उसके संकेत 50-100 सेमी के व्यास के साथ एक डिश द्वारा प्राप्त किए जाते हैं, और एक परिधीय क्षेत्र, जहां संकेत तेजी से कमजोर होता है और इसे प्राप्त करने के लिए 2-3 मीटर तक के एंटीना की आवश्यकता हो सकती है। .

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    दृश्यमान रेंज

    पृथ्वी आवेदन

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    दृश्य प्रकाश की सीमा पूरे स्पेक्ट्रम में सबसे संकीर्ण है। इसमें तरंगदैर्घ्य दो बार से कम बदलता है। दृश्यमान प्रकाश सूर्य के स्पेक्ट्रम में अधिकतम विकिरण के लिए जिम्मेदार है। विकास के क्रम में हमारी आंखें इसके प्रकाश के अनुकूल हो गई हैं और स्पेक्ट्रम के इस संकीर्ण हिस्से में ही विकिरण को समझने में सक्षम हैं। 20वीं शताब्दी के मध्य तक लगभग सभी खगोलीय अवलोकन दृश्य प्रकाश में किए गए थे। अंतरिक्ष में दृश्य प्रकाश का मुख्य स्रोत तारे हैं, जिनकी सतह कई हजार डिग्री तक गर्म होती है और इसलिए प्रकाश का उत्सर्जन करती है। पृथ्वी पर, गैर-थर्मल प्रकाश स्रोतों का भी उपयोग किया जाता है, जैसे फ्लोरोसेंट लैंप और अर्धचालक प्रकाश उत्सर्जक डायोड। कमजोर ब्रह्मांडीय स्रोतों से प्रकाश एकत्र करने के लिए दर्पण और लेंस का उपयोग किया जाता है। दृश्यमान प्रकाश रिसीवर डिजिटल कैमरों, फोटोकल्स और फोटोमल्टीप्लायरों में उपयोग किए जाने वाले रेटिना, फोटोग्राफिक फिल्म, सेमीकंडक्टर क्रिस्टल (सीसीडी एरेज़) हैं। रिसीवर के संचालन का सिद्धांत इस तथ्य पर आधारित है कि दृश्य प्रकाश की मात्रा की ऊर्जा विशेष रूप से चयनित पदार्थ में रासायनिक प्रतिक्रिया को भड़काने या किसी पदार्थ से मुक्त इलेक्ट्रॉन को बाहर निकालने के लिए पर्याप्त है। फिर, प्राप्त प्रकाश की मात्रा प्रतिक्रिया उत्पादों की एकाग्रता या जारी चार्ज के परिमाण द्वारा निर्धारित की जाती है।

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    सूत्रों का कहना है

    20वीं सदी के उत्तरार्ध के सबसे चमकीले धूमकेतुओं में से एक। इसकी खोज 1995 में हुई थी, जब यह अभी भी बृहस्पति की कक्षा से बाहर था। यह एक नए धूमकेतु का पता लगाने के लिए एक रिकॉर्ड दूरी है। यह 1 अप्रैल, 1997 को पेरिहेलियन से गुजरा और मई के अंत में यह अपनी अधिकतम चमक तक पहुंच गया - लगभग शून्य परिमाण। धूमकेतु हेल-बोप कुल मिलाकर, धूमकेतु 18.5 महीनों के लिए नग्न आंखों के लिए दृश्यमान रहा - 1811 के महान धूमकेतु द्वारा निर्धारित पिछले रिकॉर्ड से दोगुना। छवि धूमकेतु की दो पूंछ दिखाती है - धूल भरी और गैसीय। सौर विकिरण का दबाव उन्हें सूर्य से दूर निर्देशित करता है।

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    ग्रह शनि

    सौरमंडल का दूसरा सबसे बड़ा ग्रह। गैस दिग्गजों के वर्ग के अंतर्गत आता है। यह चित्र कैसिनी इंटरप्लेनेटरी स्टेशन द्वारा लिया गया था, जो 2004 से शनि प्रणाली में अनुसंधान कर रहा है। 20 वीं शताब्दी के अंत में, सभी विशाल ग्रहों में रिंग सिस्टम पाए गए - बृहस्पति से नेपच्यून तक, लेकिन केवल शनि में ही वे एक छोटे शौकिया दूरबीन के साथ भी आसानी से सुलभ हैं।

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    सनस्पॉट्स

    वे कई घंटों से लेकर कई महीनों तक जीवित रहते हैं। धब्बों की संख्या सौर गतिविधि के संकेतक के रूप में कार्य करती है। कई दिनों तक धब्बों को देखने से सूर्य के घूमने का पता लगाना आसान हो जाता है। तस्वीर एक शौकिया दूरबीन के साथ ली गई थी। सूर्य की दृश्य सतह पर कम तापमान वाले क्षेत्र। इनका तापमान 4300-4800 K - सूर्य की बाकी सतह की तुलना में लगभग डेढ़ हजार डिग्री कम है। इस वजह से इनकी चमक 2-4 गुना कम होती है, जो इसके विपरीत काले धब्बों का आभास कराती है। सनस्पॉट तब होते हैं जब चुंबकीय क्षेत्र संवहन को धीमा कर देता है और इस प्रकार सूर्य के पदार्थ की ऊपरी परतों में गर्मी को हटा देता है।

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    रिसीवर

    शौकिया दूरबीन आधुनिक दुनिया में, शौकिया खगोल विज्ञान एक आकर्षक और प्रतिष्ठित शौक बन गया है। 50-70 मिमी के लेंस व्यास वाले सबसे सरल उपकरण, 350-400 मिमी के व्यास के साथ सबसे बड़े, एक प्रतिष्ठित कार की लागत के बराबर हैं और एक गुंबद के नीचे एक ठोस नींव पर स्थायी स्थापना की आवश्यकता होती है। कुशल हाथों में, ऐसे उपकरण महान विज्ञान में योगदान दे सकते हैं।

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    उज्ज्वल दीपक

    यह विद्युत प्रवाह के साथ निर्वात में रखे टंगस्टन कॉइल को गर्म करके दृश्य प्रकाश और अवरक्त विकिरण का उत्सर्जन करता है। उत्सर्जन स्पेक्ट्रम लगभग 2000 K के तापमान के साथ ब्लैक-बॉडी के बहुत करीब है। इस तापमान पर, उत्सर्जन निकट अवरक्त क्षेत्र में चरम पर होता है और इसलिए प्रकाश के उद्देश्यों के लिए बेकार में बर्बाद हो जाता है। तापमान में उल्लेखनीय वृद्धि करना संभव नहीं है, क्योंकि इस मामले में सर्पिल जल्दी से विफल हो जाता है। इसलिए, गरमागरम लैंप एक गैर-आर्थिक प्रकाश उपकरण हैं। फ्लोरोसेंट लैंप बिजली को प्रकाश में परिवर्तित करने में अधिक कुशल होते हैं।

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    पराबैंगनी

    पृथ्वी आवेदन

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    विद्युत चुम्बकीय विकिरण की पराबैंगनी रेंज दृश्यमान स्पेक्ट्रम के वायलेट (शॉर्टवेव) किनारे से परे होती है। सूर्य से आने वाली पराबैंगनी वायुमंडल से होकर गुजरती है। यह त्वचा पर सनबर्न का कारण बनता है और विटामिन डी के उत्पादन के लिए आवश्यक है। लेकिन अत्यधिक जोखिम त्वचा कैंसर के विकास से भरा है। यूवी विकिरण आंखों के लिए हानिकारक है। इसलिए पानी पर और खासकर पहाड़ों में बर्फ पर गॉगल्स पहनना लाजमी है। ओजोन और अन्य गैसों के अणुओं द्वारा वातावरण में कठोर यूवी विकिरण अवशोषित किया जाता है। इसे केवल अंतरिक्ष से ही देखा जा सकता है, इसलिए इसे निर्वात पराबैंगनी कहा जाता है। पराबैंगनी क्वांटा की ऊर्जा जैविक अणुओं, विशेष रूप से डीएनए और प्रोटीन को नष्ट करने के लिए पर्याप्त है। यह रोगाणुओं के विनाश के तरीकों में से एक है। ऐसा माना जाता है कि जब तक पृथ्वी के वायुमंडल में ओजोन नहीं था, जो पराबैंगनी विकिरण के एक महत्वपूर्ण हिस्से को अवशोषित करता है, जीवन पानी को जमीन पर नहीं छोड़ सकता। पराबैंगनी वस्तुओं द्वारा उत्सर्जित होती है जिनका तापमान हजारों से लेकर सैकड़ों हजारों डिग्री तक होता है, जैसे कि युवा, गर्म, विशाल तारे। हालांकि, यूवी विकिरण इंटरस्टेलर गैस और धूल द्वारा अवशोषित किया जाता है, इसलिए हम अक्सर स्रोतों को स्वयं नहीं देखते हैं, लेकिन ब्रह्मांडीय बादल उनके द्वारा प्रकाशित होते हैं। यूवी विकिरण एकत्र करने के लिए, दर्पण दूरबीन का उपयोग किया जाता है, और फोटोमल्टीप्लायरों का उपयोग पंजीकरण के लिए किया जाता है, और निकट यूवी में, दृश्य प्रकाश में, सीसीडी मैट्रिक्स का उपयोग किया जाता है।

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    सूत्रों का कहना है

    चमक तब उत्पन्न होती है जब सौर हवा में आवेशित कण बृहस्पति के वायुमंडल में अणुओं से टकराते हैं। ग्रह के चुंबकीय क्षेत्र के प्रभाव में आने वाले अधिकांश कण इसके चुंबकीय ध्रुवों के पास के वातावरण में प्रवेश करते हैं। इसलिए, चमक अपेक्षाकृत छोटे क्षेत्र में होती है। इसी तरह की प्रक्रियाएं पृथ्वी पर और अन्य ग्रहों पर एक वातावरण और एक चुंबकीय क्षेत्र के साथ हो रही हैं। छवि हबल स्पेस टेलीस्कोप द्वारा ली गई थी। पराबैंगनी में बृहस्पति पर औरोरा

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    आकाश सर्वेक्षण

    स्काई इन हार्ड अल्ट्रावाइलेट (ईयूवीई) सर्वेक्षण कक्षीय पराबैंगनी वेधशाला चरम पराबैंगनी एक्सप्लोरर द्वारा बनाया गया था। छवि की रेखा संरचना उपग्रह के कक्षीय आंदोलन से मेल खाती है, और अलग-अलग बैंड की चमक की असमानता में परिवर्तन के साथ जुड़ा हुआ है उपकरण का अंशांकन। काली धारियाँ आकाश के ऐसे क्षेत्र हैं जिन्हें देखा नहीं जा सकता। इस समीक्षा में विवरणों की छोटी संख्या इस तथ्य के कारण है कि कठोर पराबैंगनी के अपेक्षाकृत कुछ स्रोत हैं और इसके अलावा, पराबैंगनी विकिरण ब्रह्मांडीय धूल से बिखरा हुआ है।

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    पृथ्वी आवेदन

    कमाना के लिए निकट पराबैंगनी के साथ शरीर के खुराक विकिरण के लिए सोलारियम स्थापना। पराबैंगनी विकिरण कोशिकाओं में मेलेनिन वर्णक की रिहाई की ओर जाता है, जो त्वचा का रंग बदलता है।

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    मुद्रा डिटेक्टर

    बैंक नोटों की प्रामाणिकता निर्धारित करने के लिए पराबैंगनी विकिरण का उपयोग किया जाता है। एक विशेष डाई के साथ पॉलिमर फाइबर को बैंकनोट्स में दबाया जाता है, जो पराबैंगनी क्वांटा को अवशोषित करता है, और फिर कम ऊर्जावान दृश्य विकिरण का उत्सर्जन करता है। पराबैंगनी प्रकाश के प्रभाव में, तंतु चमकने लगते हैं, जो प्रामाणिकता के संकेतों में से एक है। डिटेक्टर का पराबैंगनी विकिरण आंख के लिए अदृश्य है, अधिकांश डिटेक्टरों के संचालन के दौरान ध्यान देने योग्य नीली चमक इस तथ्य के कारण है कि उपयोग किए जाने वाले पराबैंगनी स्रोत भी दृश्य सीमा में उत्सर्जित होते हैं।

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    विद्युत चुम्बकीय विकिरण का स्रोत हमेशा पदार्थ होता है। लेकिन पदार्थ के संगठन के विभिन्न स्तरों में विद्युत चुम्बकीय तरंगों के उत्तेजना के लिए एक अलग तंत्र होता है।

    तो विद्युत चुम्बकीय तरंगों में कंडक्टरों में प्रवाहित होने वाली उनके स्रोत धाराएं होती हैं, धातु की सतहों (एंटीना) पर विद्युत वैकल्पिक वोल्टेज आदि। इन्फ्रारेड विकिरण ने वस्तुओं को इसके स्रोत के रूप में गर्म किया है और शरीर के अणुओं के कंपन से उत्पन्न होता है। ऑप्टिकल विकिरण परमाणुओं के इलेक्ट्रॉनों के एक उत्तेजित कक्षाओं से दूसरे (स्थिर वाले) में संक्रमण के परिणामस्वरूप होता है। एक्स-रे बाहरी प्रभावों द्वारा परमाणुओं के इलेक्ट्रॉन गोले के उत्तेजना पर आधारित होते हैं, उदाहरण के लिए, इलेक्ट्रॉन बीम द्वारा बमबारी। गामा विकिरण में परमाणुओं के उत्तेजित नाभिक का स्रोत होता है, उत्तेजना प्राकृतिक हो सकती है, या यह प्रेरित रेडियोधर्मिता का परिणाम हो सकता है।

    विद्युत चुम्बकीय तरंग पैमाना:

    विद्युत चुम्बकीय तरंगों को अन्यथा रेडियो तरंगें कहा जाता है। रेडियो तरंगों को सबबैंड में बांटा गया है (तालिका देखें)।

    उपश्रेणी का नाम

    तरंग लंबाई, एम

    दोलन आवृत्ति, हर्ट्ज।

    अल्ट्रा लॉन्ग वेव्स

    10 से अधिक 4

    3 10 4 . से कम

    लंबी लहरें

    310 4 -310 5

    मध्यम तरंगें

    310 5 -310 6

    छोटी लहरें

    310 6 -310 7

    मीटर तरंगें

    310 7 -310 8

    डेसीमीटर तरंगें

    310 8 -310 9

    सेंटीमीटर तरंगें

    310 9 -310 10

    मिलीमीटर तरंगें

    310 10 -310 11

    सबमिलीमीटर तरंगें

    10 -3 -510 -5

    310 11 -310 12

    लंबी और मध्यम तरंगें सतह के चारों ओर झुकती हैं, छोटी दूरी और लंबी दूरी के रेडियो संचार के लिए अच्छी होती हैं, लेकिन उनकी क्षमता कम होती है;

    छोटी तरंगें - सतह से परावर्तित और बड़ी क्षमता वाली, लंबी दूरी के रेडियो संचार के लिए उपयोग की जाती हैं;

    वीएचएफ - केवल दृष्टि की रेखा में वितरित, रेडियो संचार और टेलीविजन के लिए उपयोग किया जाता है;

    IKI - सभी प्रकार के थर्मल उपकरणों के लिए उपयोग किया जाता है;

    दृश्य प्रकाश - सभी ऑप्टिकल उपकरणों में उपयोग किया जाता है;

    यूवीआई - दवा में प्रयोग किया जाता है;

    एक्स-रे विकिरण का उपयोग दवा में और उत्पादों के गुणवत्ता नियंत्रण के लिए उपकरणों में किया जाता है;

    गामा किरणें - नाभिक बनाने वाले नाभिकों की सतह का कंपन। पदार्थ की संरचना और संरचना को निर्धारित करने के लिए अनुचुंबकीय अनुनाद में उपयोग किया जाता है।

    2. वस्तुओं को स्थानांतरित करते समय फ़ील्ड बदलना। डॉपलर प्रभाव और प्रौद्योगिकी में इसका अनुप्रयोग

    जब कोई वस्तु किसी बल क्षेत्र में गति करती है - विद्युत, चुंबकीय या विद्युत चुम्बकीय, तो इस क्षेत्र की क्रियाओं के बारे में उसकी धारणा बदल जाती है। यह इस तथ्य के कारण है कि वस्तु और क्षेत्र की परस्पर क्रिया क्षेत्र और वस्तु के पदार्थ के सापेक्ष वेग पर निर्भर करती है, और इसलिए एक स्थिर मूल्य नहीं रहता है। यह तथाकथित डॉपलर प्रभाव में सबसे स्पष्ट रूप से प्रकट होता है।

    डॉपलर प्रभाव दोलनों की आवृत्ति में परिवर्तन और तरंग स्रोत और एक दूसरे के सापेक्ष पर्यवेक्षक की गति के कारण दोलनों के रिसीवर द्वारा माना जाने वाला तरंग दैर्ध्य है। प्रभाव का मुख्य कारण स्रोत और रिसीवर के बीच प्रसार पथ में फिट होने वाली तरंगों की संख्या में बदलाव है।

    ध्वनि तरंगों के लिए डॉप्लर प्रभाव प्रत्यक्ष रूप से देखा जाता है। यह ध्वनि के स्वर (आवृत्ति) में वृद्धि के रूप में प्रकट होता है जब ध्वनि का स्रोत और पर्यवेक्षक दृष्टिकोण करते हैं और तदनुसार, जब वे दूर जाते हैं तो ध्वनि के स्वर में कमी आती है।

    डॉपलर प्रभाव ने वस्तुओं की गति निर्धारित करने के लिए आवेदन पाया है - चलती कार की गति का निर्धारण करते समय, विमान की गति को मापते समय, एक दूसरे से विमान के दृष्टिकोण या हटाने की गति को मापते समय।

    पहले मामले में, ट्रैफिक कंट्रोलर एक पोर्टेबल रडार के बीम को कार की ओर निर्देशित करता है, और भेजे गए और परावर्तित बीम के बीच आवृत्ति अंतर से इसकी गति निर्धारित करता है।

    दूसरे मामले में, डॉपलर वेग घटक मीटर सीधे विमान पर स्थापित होता है। तीन या चार बीम तिरछे नीचे की ओर उत्सर्जित होते हैं - बाईं ओर आगे, दाईं ओर, बाईं ओर और दाईं ओर। प्राप्त सिग्नल आवृत्तियों की तुलना उत्सर्जित संकेतों की आवृत्तियों के साथ की जाती है, आवृत्ति अंतर बीम की दिशा में विमान की गति के घटक का एक विचार देते हैं, और फिर, प्राप्त जानकारी की पुनर्गणना करके, स्थिति को ध्यान में रखते हुए विमान के सापेक्ष बीम की, विमान की गति और बहाव कोण की गणना की जाती है।

    तीसरे मामले में, विमान पर स्थापित राडार न केवल दूसरे विमान की सीमा निर्धारित करता है, जैसा कि पारंपरिक राडार में होता है, बल्कि डॉपलर फ़्रीक्वेंसी शिफ्ट भी होता है, जो न केवल दूसरे विमान (लक्ष्य) की दूरी को जानना संभव बनाता है, बल्कि इसकी गति भी। पृष्ठभूमि के खिलाफ, यह विधि आपको एक गतिमान लक्ष्य को एक स्थिर लक्ष्य से अलग करने की अनुमति देती है।

    खगोल विज्ञान में स्पेक्ट्रोमीटर के साथ डॉपलर प्रभाव का उपयोग हमें दूर से तारकीय वस्तुओं और संरचनाओं के व्यवहार के बारे में बड़ी मात्रा में जानकारी प्राप्त करना संभव बनाता है।

    उपकरणों द्वारा दर्ज की जा सकने वाली विद्युत चुम्बकीय तरंगों की लंबाई बहुत विस्तृत श्रृंखला में होती है। इन सभी तरंगों में सामान्य गुण होते हैं: अवशोषण, प्रतिबिंब, हस्तक्षेप, विवर्तन, फैलाव। हालाँकि, ये गुण अलग-अलग तरीकों से खुद को प्रकट कर सकते हैं। तरंग स्रोत और रिसीवर अलग हैं।

    रेडियो तरंगें

    ν \u003d 10 5 - 10 11 हर्ट्ज, λ \u003d 10 -3 -10 3 मीटर।

    ऑसिलेटरी सर्किट और मैक्रोस्कोपिक वाइब्रेटर का उपयोग करके प्राप्त किया गया। गुण।विभिन्न आवृत्तियों और विभिन्न तरंग दैर्ध्य की रेडियो तरंगें विभिन्न तरीकों से मीडिया द्वारा अवशोषित और परावर्तित होती हैं। आवेदन पत्ररेडियो संचार, टेलीविजन, रडार। प्रकृति में, रेडियो तरंगें विभिन्न अलौकिक स्रोतों (गांगेय नाभिक, क्वासर) द्वारा उत्सर्जित होती हैं।

    इन्फ्रारेड विकिरण (थर्मल)

    ν =3-10 11 - 4। 10 14 हर्ट्ज, λ = 8। 10 -7 - 2। 10 -3 मी।

    परमाणुओं और पदार्थ के अणुओं द्वारा विकिरणित।

    इन्फ्रारेड विकिरण किसी भी तापमान पर सभी निकायों द्वारा उत्सर्जित होता है।

    एक व्यक्ति विद्युत चुम्बकीय तरंगों का उत्सर्जन करता है 9। 10 -6 मी.

    गुण

    1. कुछ अपारदर्शी पिंडों के साथ-साथ बारिश, धुंध, बर्फ से होकर गुजरता है।
    2. फोटोग्राफिक प्लेटों पर रासायनिक प्रभाव पैदा करता है।
    3. पदार्थ द्वारा अवशोषित, इसे गर्म करता है।
    4. जर्मेनियम में आंतरिक फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव का कारण बनता है।
    5. अदृश्य।

    थर्मल विधियों, फोटोइलेक्ट्रिक और फोटोग्राफिक द्वारा पंजीकरण करें।

    आवेदन पत्र. अंधेरे, रात्रि दृष्टि उपकरणों (रात्रि दूरबीन), कोहरे में वस्तुओं की छवियां प्राप्त करें। उनका उपयोग फोरेंसिक विज्ञान में, फिजियोथेरेपी में, उद्योग में चित्रित उत्पादों को सुखाने, दीवारों, लकड़ी, फलों के निर्माण के लिए किया जाता है।

    आंख द्वारा माना जाने वाला विद्युत चुम्बकीय विकिरण का हिस्सा (लाल से बैंगनी तक):

    गुण.परआंख को प्रभावित करता है।

    (बैंगनी प्रकाश से कम)

    स्रोत: क्वार्ट्ज ट्यूब (क्वार्ट्ज लैंप) के साथ डिस्चार्ज लैंप।

    T > 1000°C के साथ-साथ चमकदार पारा वाष्प के साथ सभी ठोसों द्वारा विकिरणित।

    गुण. उच्च रासायनिक गतिविधि (सिल्वर क्लोराइड का अपघटन, जिंक सल्फाइड क्रिस्टल की चमक), अदृश्य, उच्च मर्मज्ञ शक्ति, सूक्ष्मजीवों को मारती है, छोटी खुराक में इसका मानव शरीर (सनबर्न) पर लाभकारी प्रभाव पड़ता है, लेकिन बड़ी खुराक में इसका नकारात्मक जैविक प्रभाव होता है। प्रभाव: कोशिकाओं के विकास में परिवर्तन और आंखों पर काम करने वाले चयापचय पदार्थ।

    एक्स-रे

    वे इलेक्ट्रॉनों के उच्च त्वरण के दौरान उत्सर्जित होते हैं, उदाहरण के लिए, धातुओं में उनका मंदी। एक्स-रे ट्यूब का उपयोग करके प्राप्त किया गया: एक वैक्यूम ट्यूब (पी = 10 -3 -10 -5 पा) में इलेक्ट्रॉनों को उच्च वोल्टेज पर एक विद्युत क्षेत्र द्वारा त्वरित किया जाता है, एनोड तक पहुंच जाता है, और प्रभाव पर तेजी से कम हो जाता है। ब्रेक लगाने पर, इलेक्ट्रॉन त्वरण के साथ चलते हैं और कम लंबाई (100 से 0.01 एनएम तक) के साथ विद्युत चुम्बकीय तरंगों का उत्सर्जन करते हैं। गुणहस्तक्षेप, क्रिस्टल जाली पर एक्स-रे विवर्तन, बड़ी मर्मज्ञ शक्ति। उच्च खुराक में विकिरण विकिरण बीमारी का कारण बनता है। आवेदन पत्र. चिकित्सा में (आंतरिक अंगों के रोगों का निदान), उद्योग में (विभिन्न उत्पादों की आंतरिक संरचना का नियंत्रण, वेल्ड)।

    विकिरण

    सूत्रों का कहना है: परमाणु नाभिक (परमाणु प्रतिक्रियाएं)। गुण. इसकी एक विशाल मर्मज्ञ शक्ति है, एक मजबूत जैविक प्रभाव है। आवेदन पत्र. चिकित्सा में, निर्माण γ - दोष का पता लगाना)। आवेदन पत्र. चिकित्सा में, उद्योग में।

    विद्युत चुम्बकीय तरंगों का एक सामान्य गुण यह भी है कि सभी विकिरणों में क्वांटम और तरंग दोनों गुण होते हैं। इस मामले में क्वांटम और तरंग गुण बाहर नहीं करते हैं, लेकिन एक दूसरे के पूरक हैं। तरंग गुण कम आवृत्तियों पर अधिक स्पष्ट होते हैं और उच्च आवृत्तियों पर कम स्पष्ट होते हैं। इसके विपरीत, क्वांटम गुण उच्च आवृत्तियों पर अधिक स्पष्ट होते हैं और कम आवृत्तियों पर कम स्पष्ट होते हैं। तरंगदैर्घ्य जितना छोटा होगा, क्वांटम गुण उतने ही अधिक स्पष्ट होंगे, और तरंगदैर्घ्य जितना लंबा होगा, तरंग गुण उतने ही अधिक स्पष्ट होंगे।