ऑप्टिकल स्पेक्ट्रम की किरणों के गुण और अनुप्रयोग

पीढ़ी के सिद्धांतों के अनुसार विद्युत चुम्बकीय विकिरण निम्न प्रकारों में बांटा गया है: गामा विकिरण, एक्स-रे, सिंक्रोट्रॉन, रेडियो और ऑप्टिकल विकिरण।

ऑप्टिकल विकिरण की पूरी श्रृंखला को तीन क्षेत्रों में बांटा गया है: पराबैंगनी (यूवी), दृश्य और अवरक्त (आईआर)। पराबैंगनी विकिरण की सीमा, बदले में, यूवी-ए (315-400 एनएम), यूवी-बी (280-315) और यूवी-सी (100-280 एनएम) में विभाजित है। 180 एनएम से कम तरंग दैर्ध्य वाले क्षेत्र में पराबैंगनी गामा विकिरण को अक्सर वैक्यूम कहा जाता है क्योंकि स्पेक्ट्रम के इस क्षेत्र में हवा अपारदर्शी है। विकिरण जो दृश्य संवेदन पैदा कर सकता है उसे दृश्य कहा जाता है। दृश्यमान विकिरण मानव आँख की संवेदनशीलता सीमा के अनुरूप ऑप्टिकल विकिरण की एक संकीर्ण वर्णक्रमीय श्रेणी (380-760 एनएम) है।

विकिरण जो प्रत्यक्ष रूप से दृश्य संवेदन पैदा कर सकता है, दिखाई देता है। दृश्यमान विकिरण की सीमा सशर्त रूप से निम्नानुसार स्वीकार की जाती है: निचला 380-400 एनएम, ऊपरी 760-780 एनएम।

इस सीमा से उत्सर्जन का उपयोग औद्योगिक, प्रशासनिक और घरेलू परिसरों में आवश्यक स्तर की रोशनी बनाने के लिए किया जाता है।आवश्यक स्तर दृश्यता स्थितियों द्वारा निर्धारित किया जाता है। इस मामले में, विकिरण प्रक्रिया का ऊर्जा पहलू कम महत्वपूर्ण है।

हालाँकि, उदाहरण के लिए, एक ही कृषि उत्पादन में, प्रकाश का उपयोग न केवल रोशनी के साधन के रूप में किया जाता है। पौधों के कृत्रिम विकिरण में, उदाहरण के लिए ग्रीनहाउस में, विकिरण प्रतिष्ठानों का दृश्य विकिरण ऊर्जा का एकमात्र स्रोत है जो पौधे में प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में संग्रहीत होता है और फिर मनुष्यों और जानवरों द्वारा उपयोग किया जाता है। यहाँ, विकिरण एक ऊर्जावान प्रक्रिया है।

जानवरों और पक्षियों पर दृश्य विकिरण के प्रभाव का अभी तक पर्याप्त अध्ययन नहीं किया गया है, लेकिन यह स्थापित किया गया है कि उत्पादकता पर इसका प्रभाव न केवल रोशनी के स्तर पर निर्भर करता है, बल्कि प्रति दिन प्रकाश अवधि की अवधि पर भी निर्भर करता है। प्रकाश और अंधेरे अवधि, आदि।

स्पेक्ट्रम में इन्फ्रारेड विकिरण 760 एनएम से 1 मिमी तक क्षेत्र को कवर करता है और आईआर-ए (760-1400 एनएम), आईआर-बी (1400-3000 एनएम) और आईआर-सी (3000-106 एनएम) में बांटा गया है।

वर्तमान में, इन्फ्रारेड विकिरण का व्यापक रूप से इमारतों और संरचनाओं को गर्म करने के लिए उपयोग किया जाता है, यही कारण है कि इसे अक्सर थर्मल विकिरण कहा जाता है। इसका उपयोग पेंट सुखाने के लिए भी किया जाता है। कृषि में, सब्जियों और फलों को सुखाने, युवा जानवरों को गर्म करने के लिए इन्फ्रारेड विकिरण का भी व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

नाइट विजन के लिए विशेष उपकरण हैं - थर्मल इमेजर्स। इन उपकरणों में किसी वस्तु का अवरक्त विकिरण दृश्य विकिरण में परिवर्तित हो जाता है। इन्फ्रारेड छवि तापमान क्षेत्रों के वितरण की एक तस्वीर दिखाती है।

इन्फ्रारेड विकिरण की सीमा दृश्य प्रकाश की ऊपरी सीमा (780 एनएम) से शुरू होती है और परंपरागत रूप से 1 मिमी की तरंग दैर्ध्य पर समाप्त होती है। इन्फ्रारेड किरणें अदृश्य होती हैं, जिसका अर्थ है कि वे दृश्य संवेदना पैदा नहीं कर सकती हैं।

अवरक्त किरणों की मुख्य संपत्ति तापीय क्रिया है: जब अवरक्त किरणें अवशोषित होती हैं, तो शरीर गर्म हो जाता है। इसलिए, वे मुख्य रूप से विभिन्न वस्तुओं और सामग्रियों को गर्म करने और सुखाने के लिए उपयोग किए जाते हैं।

पौधों को विकिरणित करते समय, यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि अवरक्त किरणों की अधिकता से पौधों की अत्यधिक गर्मी और मृत्यु हो सकती है।

इन्फ्रारेड किरणों वाले जानवरों के विकिरण से उनके सामान्य विकास, चयापचय, रक्त परिसंचरण में सुधार होता है, रोगों के प्रति संवेदनशीलता कम हो जाती है, आदि। IR-A ज़ोन की सबसे प्रभावी किरणें। उनके पास शरीर के ऊतकों में सबसे अच्छी मर्मज्ञ क्षमता है। इन्फ्रारेड किरणों की अधिकता से जीवित ऊतकों की कोशिकाओं की अधिकता और मृत्यु हो जाती है (43.5 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर)। इस परिस्थिति का उपयोग, उदाहरण के लिए, अनाज के कीटाणुशोधन के उद्देश्य से किया जाता है। विकिरण के दौरान, खलिहान के कीट अनाज की तुलना में बहुत अधिक गर्म होते हैं और मर जाते हैं।

अधिक जानकारी के लिए यहां देखें: जानवरों के इन्फ्रारेड हीटिंग के लिए विकिरणक और प्रतिष्ठान

पराबैंगनी विकिरण तरंग दैर्ध्य रेंज को 400 से 1 एनएम तक कवर करता है। 100 और 400 एनएम के बीच के अंतराल में, तीन क्षेत्र प्रतिष्ठित हैं: यूवी-ए (315-400 एनएम), यूवी-बी (280-315 एनएम), यूवी-सी (100-280 एनएम)। इन क्षेत्रों के बीम में अलग-अलग गुण होते हैं और इसलिए अलग-अलग अनुप्रयोग मिलते हैं। पराबैंगनी किरणें भी अदृश्य होती हैं, लेकिन आंखों के लिए खतरनाक होती हैं। 295 एनएम से कम तरंग दैर्ध्य वाले पराबैंगनी विकिरण का पौधों पर दमनात्मक प्रभाव पड़ता है, इसलिए, जब इसे कृत्रिम रूप से विकिरणित किया जाता है, तो इसे स्रोत के सामान्य प्रवाह से बाहर रखा जाना चाहिए।

यूवी-ए विकिरण, विकिरणित होने पर, कुछ पदार्थों को चमकने का कारण बन सकता है। इस चमक को फोटोलुमिनेसेंस या केवल ल्यूमिनेसेंस कहा जाता है।

ल्यूमिनेसेंस को प्रकाश दोलनों की अवधि से अधिक की अवधि वाले पिंडों की सहज चमक कहा जाता है और गर्मी को छोड़कर किसी भी प्रकार की ऊर्जा की कीमत पर उत्तेजित होता है। ठोस, तरल और गैसें दीप्तिमान हो सकती हैं। उत्तेजना के विभिन्न तरीकों के साथ और शरीर की समग्र स्थिति के आधार पर, ल्यूमिनेसेंस के दौरान वे विभिन्न प्रक्रियाओं से गुजर सकते हैं।

इस क्षेत्र की किरणों का उपयोग कुछ पदार्थों की रासायनिक संरचना के ल्यूमिनेसिसेंस विश्लेषण, उत्पादों की जैविक स्थिति का मूल्यांकन (अनाज का अंकुरण और क्षति, आलू के सड़ने की डिग्री, आदि) और अन्य मामलों में किया जाता है जब एक पदार्थ पराबैंगनी किरणों की एक धारा में दृश्य प्रकाश के साथ चमक सकता है।

यूवी-बी क्षेत्र से विकिरण का जानवरों पर एक मजबूत जैविक प्रभाव पड़ता है। विकिरण के दौरान, प्रोविटामिन डी विटामिन डी में परिवर्तित हो जाता है, जो शरीर द्वारा फास्फोरस-कैल्शियम यौगिकों के अवशोषण की सुविधा प्रदान करता है। कंकाल की हड्डियों की ताकत कैल्शियम के अवशोषण की डिग्री पर निर्भर करती है, यही वजह है कि यूवी-बी विकिरण का उपयोग युवा जानवरों और पक्षियों के लिए एंटी-रिकेट्स एजेंट के रूप में किया जाता है।

स्पेक्ट्रम के एक ही हिस्से में सबसे बड़ा एरिथेमा प्रभाव होने की क्षमता होती है, अर्थात यह त्वचा के लंबे समय तक लाल होने (एरिथेमा) का कारण बन सकता है। एरीथेमा रक्त वाहिकाओं के विस्तार का परिणाम है, जो शरीर में अन्य अनुकूल प्रतिक्रियाओं की ओर जाता है।

यूवी-सी ज़ोन का पराबैंगनी विकिरण बैक्टीरिया को मारने में सक्षम है, अर्थात इसका जीवाणुनाशक प्रभाव होता है और इसका उपयोग पानी, कंटेनर, हवा आदि को कीटाणुरहित करने के लिए किया जाता है।