Gama spinduliai yra elektromagnetinės bangos, kurių bangos ilgis trumpesnis negu 0,01 nm, o fotonų energija >100 keV. Gama fotonus skleidžia atomų branduoliai radioaktyviojo skilimo ir branduolinių reakcijų metu. Jie taip pat atsiranda anihiliuojant elementariųjų dalelių ir antidalelių poroms, vienoms dalelėms virstant kitomis.
Rentgeno spinduliai
Rentgeno spinduliai tai yra elektromagnetinės bangos, kurių bangos ilgis yra 10 – 0,01 nm, dažnis nuo 30 iki 30 000 PHz (1 PHz = 1015 Hercų). Fotonų energija – 0,1 – 100 keV. (Šie skaičiai įvairiuose literatūros šaltiniuose gali šiek tiek skirtis, nes ribos nėra griežtai apibrėžtos). Rentgeno diapazonas dar skirstomas į minkštą (mažiausios energijos) ir kietą (didžiausios energijos) rentgeno spinduliavimą.
Rentgeno spindulių gavimas
Rentgeno spinduliai gaunami rentgeno aparatuose panaudojant įgreitintus elektronus. Dideliu greičiu atsitrenkę į anodą, jie savo judėjimo energijos nedidelę dalį (0,1% – 5%) išspinduliuoja rentgeno spindulių pavidalu.
Astronomijoje rentgeno spinduliai susidaro labai aukštos temperatūros (1–100 milijonų K) plazmoje, sąveikaujant didelės energijos elektronams su magnetiniu lauku (sinchrotroninis spinduliavimas) arba didelės energijos elektronams su mažos energijos fotonais (Komptono reiškinys).
Rentgeno spindulių panaudojimas
* Medicinoje rentgeno spinduliai naudojami diagnostikoje ir terapijoje.
* Fizikoje ir technikoje jie naudojami kristalinių medžiagų struktūrai tirti.
* Astronomijoje rentgeno diapazonas suteikia informacijos apie didelių energijų procesus, vykstančius aktyvių galaktikų branduoliuose, akreciniuose diskuose.
Rentgeno spindulių poveikis
Rentgeno spinduliai yra jonizuojančios spinduliuotės rūšis, todėl yra kenksmingi žmogui ir elektroniniams prietaisams.
Ultravioletiniai spinduliai
Ultravioletiniai spinduliai (sutr. UV) – tai elektromagnetinių bangų spektro dalis, prasidedanti nuo bangos ilgio 200 nm ir siekianti violetinės matomos šviesos bangų ilgį (400 nm).
Ultravioleto spindulių zona skirstoma į 3 dalis: UV-A (380-315 nm), UV-B (315-280 nm) ir UV-C (<280 nm). Paskutinioji UV dalis yra žalinga gyvoms sistemoms, todėl naudojama sterilizavimui ir dezinfekcijai.
Šviesa
Šviesa yra elektromagnetinis spinduliavimas, kurio bangos ilgis yra matomas akiai arba, bendresne prasme, elektromagnetinis spinduliavimas nuo infraraudonųjų iki ultravioletinių spindulių.
Šviesa turi dvilypę prigimtį:
* Elektromagnetinės bangos,
* Šviesos dalelių – fotonų – srautas.
Šviesos teorijos
Ankstyvosios teorijos
Apie 55 m. pr. m. e. Lukrecijus, tęsdamas atomistų idėjas, rašė, kad šviesa ir šiluma pasiekianti mus iš Saulės susideda iš mažų dalelių.
Elektromagnetinė teorija
1845 metais Maiklas Faradėjus atrado, kad šviesai sklindant poliarizuojančia medžiaga, poliarizacijos kampas gali būti keičiamas išoriniu magnetiniu lauku. Tai buvo pirmasis atrastas efektas, rodantis, kad šviesa yra susijusi su elektromagnetizmu. Remdamasis šio eksperimento rezultatais Faradėjus 1847 metais pasiūlė teiginį, kad šviesa yra aukšto dažnio elektromagnetinės bangos.
Faradėjaus eksperimentai buvo vienas svarbiausių veiksnių, leidusių Džeimsui Klarkui Maksvelui sukurti elektromagnetinio lauko teoriją. Iš šios teorijos išplaukė, kad elektromagnetinės bangos tuščioje erdvėje turi sklisti pastoviu greičiu, kurio skaitinė vertė yra lygi šviesos greičiui. Tuo remdamasis Maksvelas padarė išvadą, kad šviesa yra ne kas kita, kaip tam tikro dažnio elektromagnetinės bangos. Pirmą kartą ši išvada buvo paskelbta 1862 metais, veikale Apie fizines jėgos linijas (On Physical Lines of Force). 1873 metais Maksvelas paskelbė matematinę savo teorijos formuluotę, kurios pagrindinis rezultatas buvo Maksvelo lygtys, aprašančios elektromagnetinio lauko savybes bei elgesį.
Neužilgo vokiečių fizikas Heinrichas Rudolfas Hercas, sugeneravęs radijo bangas, pademonstravo, kad pastarosios pasižymi tokiomis pat savybėmis, kaip ir šviesa, t.y., difrakcija, interferencija, atspindžiu. Tai galutinai įrodė vienodą šviesos ir elektromagnetinių bangų prigimtį.