ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.11.2023
Просмотров: 375
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Ионизирующее электромагнитное излучение. К этой группе традиционно относят рентгеновское и гамма-излучение, хотя, строго говоря, ионизировать атомы может и ультрафиолетовое излучение, и даже видимый свет. Границы областей рентгеновского и гамма-излучения могут быть определены лишь весьма условно. Для общей ориентировки можно принять, что энергия рентгеновских квантов лежит в пределах 20 эВ — 0,1 МэВ, а энергия гамма-квантов — больше 0,1 МэВ. В узком смысле гамма-излучение испускается ядром, а рентгеновское — атомной электронной оболочкой при выбивании электрона с низколежащих орбит, хотя эта классификация неприменима к жёсткому излучению, генерируемому без участия атомов и ядер (например, синхротронному или тормозному излучению).
Радиоволны
Из-за больших значений λ распространение радиоволн можно рассматривать без учёта атомистического строения среды. Исключение составляют только самые короткие радиоволны, примыкающие к инфракрасному участку спектра. В радиодиапазоне слабо сказываются и квантовые свойства излучения, хотя их всё же приходится учитывать, в частности, при описании квантовых генераторов и усилителей сантиметрового и миллиметрового диапазонов, а также молекулярных стандартов частоты и времени, при охлаждении аппаратуры до температур в несколько кельвинов.
Радиоволны возникают при протекании по проводникам переменного тока соответствующей частоты. И наоборот, проходящая в пространстве электромагнитная волна возбуждает в проводнике соответствующий ей переменный ток. Это свойство используется в радиотехнике при конструировании антенн.
Естественным источником волн этого диапазона являются грозы. Считается, что они же являются источником стоячих электромагнитных волн Шумана.
Микроволновое излучение
Основная статья: Микроволновое излучение
Инфракрасное излучение (тепловое)
Основная статья: Инфракрасное излучение
Основная статья: Тепловое излучение
Видимое излучение (оптическое)
Основная статья: Видимое излучение
Прозрачная призма разлагает луч белого цвета на составляющие его лучи[5].
Видимое, инфракрасное и ультрафиолетовое излучение составляет так называемую оптическую область спектра в широком смысле этого слова. Выделение такой области обусловлено не только близостью соответствующих участков спектра, но и сходством приборов, применяющихся для её исследования и разработанных исторически главным образом при изучении видимого света (линзы и зеркала для фокусирования излучения, призмы, дифракционные решётки, интерференционные приборы для исследования спектрального состава излучения и пр.).
Частоты волн оптической области спектра уже сравнимы с собственными частотами атомов и молекул, а их длины — с молекулярными размерами и межмолекулярными расстояниями. Благодаря этому в этой области становятся существенными явления, обусловленные атомистическим строением вещества. По этой же причине, наряду с волновыми, проявляются и квантовые свойства света.
Самым известным источником оптического излучения является Солнце. Его поверхность (фотосфера) нагрета до температуры 6000 градусов по Кельвину и светит ярко-белым светом (максимум непрерывного спектра солнечного излучения расположен в «зелёной» области 550 нм, где находится и максимум чувствительности глаза). Именно потому, что мы родились возле такой звезды, этот участок спектра электромагнитного излучения непосредственно воспринимается нашими органами чувств.
Излучение оптического диапазона возникает, в частности, при нагревании тел (инфракрасное излучение называют также тепловым) из-за теплового движения атомов и молекул. Чем сильнее нагрето тело, тем выше частота, на которой находится максимум спектра его излучения (см.: Закон смещения Вина). При определённом нагревании тело начинает светиться в видимом диапазоне (каление), сначала красным цветом, потом жёлтым и так далее. И наоборот, излучение оптического спектра оказывает на тела тепловое воздействие (см.: Болометрия).
Оптическое излучение может создаваться и регистрироваться в химических и биологических реакциях. Одна из известнейших химических реакций, являющихся приёмником оптического излучения, используется в фотографии. Источником энергии для большинства живых существ на Земле является фотосинтез — биологическая реакция, протекающая в растениях под действием оптического излучения Солнца.
Ультрафиолетовое излучение
Основная статья: Ультрафиолетовое излучение
Жёсткое излучение
Основная статья: Рентгеновское излучение
Основная статья: Гамма-излучение
В области рентгеновского и гамма-излучения на первый план выступают квантовые свойства излучения.
Рентгеновское излучение возникает при торможении быстрых заряженных частиц (электронов, протонов и пр.), а также в результате процессов, происходящих внутри электронных оболочек атомов. Гамма-излучение появляется в результате процессов, происходящих внутри атомных ядер, а также в результате превращения элементарных частиц.
60. Ультрафиолетовая, инфракрасная микроскопия и использование ее для исследования объектов судебной экспертизы.
Ультрафиолетовая и люминесцентная микроскопия проводится на специальных ультрафиолетовых микроскопах, конструктивно схожих с соответствующими приборами для видимого света. В этих микроскопах применяется оптика из кварцевого стекла, прозрачного для ультрафиолетовых лучей в области 220-400 нм. В качестве источников света используется ртутная лампа высокого давления.
Помимо специальных приборов, в области 360-400 нм, ограниченной пропусканием стеклянной оптики, можно работать на любых световых микроскопах, если использовать в качестве источников света осветитель с галогеновой лампой и набором светофильтров.
Исследование микропроб живописи на ультрафиолетовых микроскопах проводят обычно в свете видимой люминесценции либо в отраженных ультрафиолетовых лучах на шлифах.
На некоторых современных приборах невидимое ультрафиолетовое изображение преобразуется в видимое с помощью флуоресцентных экранов или электронно-оптических преобразователей, и тогда в отраженных ультрафиолетовых лучах можно работать как на обычных световых микроскопах. Если указанные преобразователи отсутствуют, изображение регистрируют фотографически.
Если поместить компоненты микропробы в постоянный или временый иммерсионный препарат, используя для этого кварцевое стекло и нелюминесцируюшие прозрачные в ультрафиолетовой области иммерсионные жидкости, то можно проводить микроскопическое исследование в проходящем ультрафиолетовом свете при больших увеличениях 200-600x по методу светлого или темного поля.
По сравнению с обычной ультрафиолетовая микроскопия имеет ряд важных преимуществ при исследовании микропроб живописи, которые особенно наглядны при стратиграфическом анализе шлифов: в ультрафиолетовой области возрастает разрешающая способность микроскопа, многие бесцветные (не поглощающие в видимой области) компоненты живописи, трудно различимые в обычном микроскопе, обладают «ультрафиолетовой окраской». Кроме того, многие минеральные и органические пигменты, имеют в ультрафиолетовой области более интенсивные, чем в видимой, максимумы поглощения. Спектры поглощения в ультрафиолетовой области многих желтых и бесцветных материалов живописи очень круто спадают в сторону длинных волн, благодаря чему микроскопическое изображение в отраженных ультрафиолетовых лучах получается очень контрастным.
При освещении препарата ультрафиолетовым излучением микроскопическое изображение помимо перечисленных выше эффектов, строится также за счет люминесценции, что позволяет наглядно выявить в микропробе компоненты-люминофоры и их пространственное распределение, а также получить информацию об их составе по основным люминесцентным характеристикам — цвету и интенсивности свечения.
Инфракрасная микроскопия. Осуществляется на специальных инфракрасных микроскопах, снабженных электронно-оптическими преобразователями. Фотофиксация инфракрасного изображения не требует ни специальных приборов, ни осветителей. На обычном световом микроскопе с лампой накаливания в качестве источника света можно фотографировать микроскопическое изображение в инфракрасных лучах, если применять фотопластинки, чувствительные в инфракрасной области 0,8-1,5 мкм.
Наводка на резкость из-за различий в величине фокусного расстояния объективов в видимой и инфракрасной областях требует соблюдения тех же правил, что и при обычной фотосъемке на инфракрасных фотоматериалах.
61. Дисперсия и цвет тел.
(смотри 39 вопрос)
62. Понятие спектра. Типы спектров, используемых в судебной экспертизе.
§ 173. Типы спектров испускания. Направив на щель спектрографа свет от солнца, лампы накаливания, свечи и т. д., мы получим спектры, имеющие вид сплошной полоски, в которой представлены все длины волн, идущие непрерывной чередой. Такие спектры называются сплошными или непрерывными.
Иной вид имеет спектр, если в качестве источника света использовать светящиеся газы. Направим, например, на спектрограф свет газоразрядной лампы, в которой светится пар ртути. Наблюдаемый спектр имеет вид, изображенный на рис. 322. Он состоит из отдельных резких линий, представляющих собой изображение щели спектрографа в отдельных длинах волн. Каждая линия представляет по существу узкий спектральный интервал, охватывающий некоторый набор длин волн; но интервал этот так узок, что его можно практически считать соответст-
Рис. 322. Спектр пара ртути (длины волн — в ангстремах)
Рис. 323. Небольшой участок спектра железа (от 4143 до 4236 Å)
вующим одной определенной длине волны. Приведенный на рис. 322 в качестве примера спектр ртути характерен для свечения газов или паров. Такие спектры принято называть линейчатыми. Разнообразные пары или газы могут давать спектры, отличающиеся положением спектральных линий (т. е. их длиной волны), а также числом их и распределением по спектру. Спектр пара ртути сравнительно беден линиями; наоборот, в спектре пара железа, например, насчитывается несколько тысяч отдельных спектральных линий (рис. 323), распределенных по видимой и ультрафиолетовой областям спектра.
Рис. 324. Спектр пара иода
При изучении спектров паров или газов наблюдаются также спектры, состоящие из отдельных полос, разделенных темными промежутками. Некоторые из этих полос при более тщательном исследовании оказываются состоящими из очень большого числа отдельных линий, другие же представляют собой действительно сплошные полоски. Такого типа спектры принято называть полосатыми.