Оптикалық сәулеленулерді алу жолдарын, оларды түрлендірудің теориялық негіздерін

1 ДӘРІС

Кіріспе

Дәріс мақсаты мен міндеттері: Студенттерге оптикалық сәулеленулерді алу жолдарын, оларды түрлендірудің теориялық негіздерін түсіндіру.

Дәріс мазмұны:  Жарықтандыру - адам қауіпсіздігін қамтамасыз етудің және оның денсаулығын сақтаудың маңызды факторы болып келеді. Жарық ағзаның қоршаған ортамен байланысын, 80% ақпараттың берілуін қамтамасыз етеді. Өндірістік жағдайларда жұмыс орнын жарықтандырудан адамның көру қабілетінің сақталуы, оның орталық жүйке жүйесінің жағдайы, тауар өнімділігі, сапасы және еңбек қауіпсіздігі тікелей байланысты. Тұрғын үй-жайлардағы жарықтандыру да ерекше маңызға ие. Қалалар мен ауылдық жерлердегі сыртқы жарықтандыру қондырғылары да адамдардың қауіпсіздігін қамтамасыз етуі тиіс. Жасанды жарықтандыру жүйесінің маңыздылығы туралы барлық өндірілетін электр энергиясының 10-12% - ға жуығын жарықтандыруға жұмсайтынын анықталды. Қазіргі уақытта жарық көздері мен шамдардың жаңа түрлерін, жарықтандыруды басқару схемаларын (оны пайдаланудың ыңғайлылығы мен үнемділігін арттыру мақсатында), есептеу мен жобалаудың қазіргі заманғы бағдарламалық құралдарын енгізу жүруде.

1. Оптикалық сәуле шығарудың жалпы сипаттамасы

Сәулелі энергия денеден денеге әр түрлі ұзындықтағы (жиіліктегі) электромагниттік толқындардың фотондары түрінде беріледі. Фотон энергиясының мәні электромагниттік тербеліс жиілігімен байланысты

                                                                  (1.1)[pic 1]

мұндағы  - фотон энергиясы, Дж, -Планк тұрақтысы, ; - - электромагниттік тербелістер жиілігі, Гц; λ- электромагниттік толқын ұзындығы,м.[pic 2][pic 3][pic 4][pic 5]

Электромагниттік сәулеленудің жиілігі мен λ толқын ұзындығы кеңістіктегі  электромагниттік толқындардың таралу жылдамдығымен (жарық жылдамдығымен) с=3108 м/с байланысты.[pic 6][pic 7]

[pic 8]

Электромагниттік тербелістіңспектрінің оптикалық диапазонының сәулеленуі λ толқын ұзындығына байланысты көзге көрінетін (380-760 нм), ультракүлгін (1-380 нм-ге дейін) және инфрақызыл (760-тан 106 нм-ге дейін) бөлінеді. [1 нм = 10-9 м].[pic 9]

[pic 10]

1-сурет. Электромагниттік сәулеленудіңспектрлік таралуы[pic 11]

[pic 12]

Толқын ұзындығы бойынша электромагниттік сәулеленудің келесі түрлері белгілі:

Көрінетін күн сәулесі - негізгі түстердің жеті сәулесінің үйлесімі: қызыл, қызғылт, сары, жасыл, көгілдір, көк және күлгін.

Электромагниттік тербелістер спектрінің оптикалық аумағында қызыл сәуленің алдында  инфрақызыл (ИҚ-сәуле), ал күлгін түстен кейін - ультракүлгін (УК-сәуле), (лат. "инфра» "алда", ал "ультра" – "үшін"). Инфрақызыл және ультракүлгін сәулелер адам көзіне көрінбейді.

Өз кезегінде ультракүлгін (УК) сәулелену былай бөлінеді:

* ұзын толқынды аймағына А (315-тен 380 нм-ге дейін);

* орташа толқынды аймақ В (280-ден 315 нм-ге дейін);

* Қысқа толқынды аймақ С (1-ден 280 нм дейін);

Ультракүлгін - толқын ұзындығы 100 нм аз сәулелену кезінде Жер атмосферасының ауасына қарқынды түрде сіңеді де, Жерге жете алмайды.

Ұзын толқынды УК  - А сәуле аймағы өте төмен фотобиологиялық белсенділікке ие, бірақ кейбір заттардың көзге көріну қабілетін арттырады. Сондықтан оны әртүрлі заттардың химиялық құрамын және тамақ өнімдерінің биологиялық жай-күйін анықтау үшін пайдаланады.