વિઘ્યુતચુંબકિય વિકીરણ

વિકિપીડિયામાંથી
Jump to navigation Jump to search

ભૌતિકશાસ્ત્ર, ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક વિકિરણ (ઇએમ રેડિયેશન અથવા ઇએમઆર) માં ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્ષેત્રની મોજા (અથવા તેમના ક્વોન્ટા, ફોટોન) નો સંદર્ભ લે છે, જે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ખુશખુશાલ ઊર્જાને વહન કરીને, અવકાશ-સમય દ્વારા પ્રચાર કરે છે.

તેમાં રેડિયો તરંગો, માઇક્રોવેવ્સ, ઇન્ફ્રારેડ, (દ્રશ્યમાન) પ્રકાશ, અલ્ટ્રાવાયોલેટ, એક્સ-રે અને ગામા કિરણોનો સમાવેશ થાય છે. [2]

ક્લાસિકલ, ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશન ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક મોજા ધરાવે છે, જે ઇલેક્ટ્રિક અને મેગ્નેટિક ફીલ્ડોની સિંક્રનાઇઝિંગ ઓસીલેલેશન્સ છે જે વેક્યુમ દ્વારા પ્રકાશની ઝડપે પ્રચાર કરે છે. બે ક્ષેત્રોના ઓસીલેલેશન્સ એકબીજા સાથે લંબરૂપ છે અને ઊર્જા અને તરંગ પ્રચારની દિશામાં કાટખૂણે છે, ત્રાંસી તરંગ બનાવે છે. બિંદુ સ્ત્રોત (જેમ કે લાઇટ બલ્બ) માંથી બહાર કાઢતા ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક વેવ્ઝનો તરંગો એક ગોળા છે. ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક વર્ણપટની અંદર ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગની સ્થિતિ ક્યાં તો તેની આવર્તન ઑપ્રેશન અથવા તેની તરંગલંબાઇ દ્વારા દર્શાવી શકાય છે. જુદી જુદી આવર્તનના ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક મોજાને વિવિધ નામોથી બોલાવવામાં આવે છે કારણ કે તેમની પાસે વિવિધ સ્રોતો અને દ્રવ્ય પરની અસરો હોય છે. વધતી જતી આવર્તન અને ઘટતા તરંગલંબને આ પ્રમાણે છે: રેડિયો તરંગો, માઇક્રોવેવ્ઝ, ઇન્ફ્રારેડ રેડીયેશન, દૃશ્યમાન પ્રકાશ, અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોત્સર્ગ, એક્સ-રે અને ગામા કિરણો.

ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગો પ્રવેગમાં પસાર થતા વીજભારિત કણો દ્વારા ઉત્સર્જિત થાય છે, અને આ મોજા તેના પછી અન્ય ચાર્જ કણો સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરી શકે છે, તેમના પર બળ ચલાવી શકે છે. ઇએમ તરંગો ઊર્જા, વેગ અને કોણીય વેગને તેમના સ્રોત કણોથી દૂર કરે છે અને તે જથ્થાને તેઓ જેની સાથે વાતચીત કરે છે તેને આપી શકે છે. ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક વિકિરણ તે ઇએમ તરંગો સાથે સંકળાયેલું છે, જે તે ચાર્જના સતત ચાલતા પ્રભાવ વિના પોતાની જાતને ("રેડિયેટ") પ્રચાર કરવા મુક્ત હોય છે, કારણ કે તેમને તે ચાર્જથી પર્યાપ્ત અંતર પ્રાપ્ત થયું છે. આ રીતે, EMR ને ક્યારેક દૂરના ક્ષેત્ર તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. આ ભાષામાં, નજીકના ક્ષેત્ર ચાર્જિસ અને વર્તમાનની નજીકના EM ક્ષેત્રોનો ઉલ્લેખ કરે છે જે સીધા તેમને ખાસ કરીને ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શન અને ઇલેકટ્રોસ્ટેટિક ઇન્ડક્શન ફેનોમેના ઉત્પાદન કરે છે.

ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સમાં ઇએમઆર જોવાનો વૈકલ્પિક માર્ગ એ છે કે તે ફોટોન ધરાવે છે, શૂન્ય બાકીના જથ્થા સાથે વિચ્છેદિત પ્રાથમિક કણો, જે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક બળના ક્વોન્ટ છે, જે તમામ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ માટે જવાબદાર છે.

ક્વોન્ટમ ઇલેક્ટ્રોડાયનેમિક્સ એ સિદ્ધાંત છે કે ઇએમઆર (EMR) અણુ સ્તર પરના દ્રવ્ય સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે.

ક્વોન્ટમ અસરો ઇએમઆર (EMR) ના વધારાના સ્રોતો પૂરા પાડે છે, જેમ કે ઇલેક્ટ્રોનનું સંક્રમણ, અણુ અને કાળા-શરીરની વિકિરણોમાં ઊર્જા સ્તરોમાં નીચું. 

વ્યક્તિગત ફોટોનની ઉર્જાને માપવામાં આવે છે અને તે ઉચ્ચ આવર્તનના ફોટોન માટે વધારે છે. આ સંબંધ પ્લાન્કના સમીકરણ દ્વારા આપવામાં આવે છે E = hν, જ્યાં ઇ એ ફોટોન દીઠ ઊર્જા છે, ν એ ફોટોનની આવર્તન છે, અને એચ એ પ્લાન્કની સતત છે. એક ગામા રે ફોટોન, ઉદાહરણ તરીકે, દૃશ્યમાન પ્રકાશના એક જ ફોટોનની ~ 100,000 ગણી ઊર્જા લઈ શકે છે.

રાસાયણિક સંયોજનો અને જૈવિક સજીવો પર ઇએમઆરની અસરો બંને રેડિયેશનની શક્તિ અને તેની આવર્તન પર આધારિત છે. દૃશ્યમાન અથવા નીચલા ફ્રીક્વન્સીઝના ઇએમઆર (એટલે ​​કે, દૃશ્યમાન પ્રકાશ, ઇન્ફ્રારેડ, માઇક્રોવેવ્ઝ અને રેડિયો તરંગો) ને બિન-આયોનાઇઝેશન રેડીયેશન કહેવામાં આવે છે, કારણ કે તેના ફોટોનને વ્યક્તિગત રીતે અણુ અથવા અણુઓને આયનોઇઝ કરવા માટે અથવા રાસાયણિક બંધનો ભંગ કરવા માટે પૂરતી ઊર્જા નથી. રાસાયણિક સિસ્ટમો અને વસવાટ કરો છો પેશીઓ પરના આ રેડિયેશનની અસરો મુખ્યત્વે ઘણા ફોટોનની સંયુક્ત ઊર્જા ટ્રાન્સફરની ગરમીથી અસર કરે છે. તેનાથી વિપરીત, ઉચ્ચ આવર્તન અલ્ટ્રાવાયોલેટ, એક્સ-રે અને ગામા કિરણોને આયોનાઇઝેશન રેડીયેશન કહેવામાં આવે છે, કેમકે આવા ઉચ્ચ આવર્તનના વ્યક્તિગત ફોટોનને અણુમાં ionize અથવા રાસાયણિક બંધનો ભંગ કરવા માટે પૂરતી ઊર્જા હોય છે. આ રેડિયેશનમાં રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ થવાની અને જીવંત કોશિકાઓને નુકસાન પહોંચાડવાની ક્ષમતા હોય છે, જે સરળ ગરમીથી પરિણમે છે, અને તે સ્વાસ્થય સંકટ બની શકે છે.