Номер 1, страница 179 - гдз по физике 11 класс учебник Закирова, Аширов

1. Какой диапазон длин волн принято считать инфракрасным, ультрафиолетовым, рентгеновским излучением? Какова особенность излучений?

Электромагнитные волны принято разделять на диапазоны в зависимости от их длины волны ($\lambda$) или частоты ($\nu$). Инфракрасное, ультрафиолетовое и рентгеновское излучения являются частями электромагнитного спектра, невидимыми для человеческого глаза.

Инфракрасное излучение

Это электромагнитное излучение, занимающее спектральную область между красным концом видимого света (с длиной волны $\lambda \approx 0.78$ мкм) и микроволновым излучением ($\lambda \approx 1-2$ мм). Таким образом, диапазон длин волн инфракрасного излучения составляет примерно от $7.8 \cdot 10^{-7}$ м до $10^{-3}$ м.

Особенность: Основной особенностью инфракрасного (ИК) излучения является его тепловое действие. Любое тело, имеющее температуру выше абсолютного нуля, излучает в инфракрасном диапазоне. Интенсивность излучения растет с увеличением температуры. Это свойство используется в тепловизорах, приборах ночного видения, для сушки и обогрева. Человеком оно воспринимается как ощущение тепла от нагретых предметов. Также ИК-излучение используется в пультах дистанционного управления для передачи сигналов.

Ответ: Диапазон длин волн: от 780 нм до 1-2 мм. Особенность: тепловое излучение, испускается всеми нагретыми телами и оказывает тепловое воздействие на предметы.

Ультрафиолетовое излучение

Это электромагнитное излучение, занимающее диапазон между фиолетовой границей видимого спектра ($\lambda \approx 400$ нм) и рентгеновским излучением ($\lambda \approx 10$ нм). Диапазон длин волн составляет от $\text{10}$ нм до $400$ нм, или от $10^{-8}$ м до $4 \cdot 10^{-7}$ м.

Особенность: Ультрафиолетовое (УФ) излучение обладает высокой химической и биологической активностью. В малых дозах оно вызывает загар и способствует выработке витамина D в организме человека. В больших дозах оно может вызывать ожоги кожи, повреждать сетчатку глаза и является фактором риска развития рака кожи. Благодаря своей способности разрушать ДНК микроорганизмов, УФ-излучение широко используется для стерилизации (кварцевания) воздуха, воды и поверхностей. Также оно вызывает явление люминесценции (свечения) у некоторых веществ, что используется, например, для проверки подлинности банкнот.

Ответ: Диапазон длин волн: от 10 нм до 400 нм. Особенность: высокая химическая и биологическая активность, оказывает бактерицидное действие, вызывает люминесценцию.

Рентгеновское излучение

Это электромагнитное излучение с длинами волн в диапазоне от примерно $\text{10}$ нм до $0.01$ нм (что соответствует $\text{10}$ пикометрам, пм). В системе СИ это диапазон от $10^{-11}$ м до $10^{-8}$ м.

Особенность: Главной особенностью рентгеновского излучения является его высокая проникающая способность, обратно пропорциональная плотности вещества. Оно легко проходит через мягкие ткани живых организмов, но задерживается более плотными структурами, такими как кости. Это свойство лежит в основе медицинской диагностики (рентгенография, компьютерная томография). Рентгеновское излучение является ионизирующим, то есть оно способно выбивать электроны из атомов и молекул вещества. Это может приводить к повреждению живых клеток и ДНК, поэтому его медицинское применение строго дозируется и требует мер защиты. Также оно применяется в дефектоскопии для контроля качества промышленных изделий и в кристаллографии для изучения структуры кристаллов.

Ответ: Диапазон длин волн: от 0.01 нм до 10 нм. Особенность: высокая проникающая способность (особенно через вещества с малой плотностью) и сильное ионизирующее действие.