ઓપ્ટિકલ સ્પેક્ટ્રમના કિરણોના ગુણધર્મો અને એપ્લિકેશન

પેઢીના સિદ્ધાંતો અનુસાર ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશન નીચેના પ્રકારોમાં વહેંચાયેલું છે: ગામા રેડિયેશન, એક્સ-રે, સિંક્રોટ્રોન, રેડિયો અને ઓપ્ટિકલ રેડિયેશન.

ઓપ્ટિકલ રેડિયેશનની સમગ્ર શ્રેણીને ત્રણ પ્રદેશોમાં વહેંચવામાં આવી છે: અલ્ટ્રાવાયોલેટ (યુવી), દૃશ્યમાન અને ઇન્ફ્રારેડ (આઈઆર). અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોત્સર્ગની શ્રેણી, બદલામાં, યુવી-એ (315-400 એનએમ), યુવી-બી (280-315) અને યુવી-સી (100-280 એનએમ) માં વહેંચાયેલી છે. 180 nm કરતા ઓછી તરંગલંબાઇવાળા પ્રદેશમાં અલ્ટ્રાવાયોલેટ ગામા કિરણોત્સર્ગને ઘણીવાર શૂન્યાવકાશ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે કારણ કે સ્પેક્ટ્રમના આ પ્રદેશમાં હવા અપારદર્શક હોય છે. કિરણોત્સર્ગ જે દ્રશ્ય સંવેદનાનું કારણ બની શકે છે તેને દૃશ્યમાન કહેવામાં આવે છે. દૃશ્યમાન વિકિરણ એ ઓપ્ટિકલ રેડિયેશનની સાંકડી સ્પેક્ટ્રલ શ્રેણી (380-760 nm) છે, જે માનવ આંખની સંવેદનશીલતા શ્રેણીને અનુરૂપ છે.

કિરણોત્સર્ગ જે દ્રશ્ય સંવેદનાનું કારણ બની શકે છે તે દૃશ્યમાન છે. દૃશ્યમાન કિરણોત્સર્ગની શ્રેણીની મર્યાદાઓ શરતી રીતે નીચે મુજબ સ્વીકારવામાં આવે છે: નીચલા 380 - 400 એનએમ, ઉપલા 760 - 780 એનએમ.

આ શ્રેણીમાંથી ઉત્સર્જનનો ઉપયોગ ઔદ્યોગિક, વહીવટી અને સ્થાનિક પરિસરમાં જરૂરી સ્તરની રોશની બનાવવા માટે થાય છે.આવશ્યક સ્તર દૃશ્યતા શરતો દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. આ કિસ્સામાં, ઇરેડિયેશન પ્રક્રિયાનું ઊર્જા પાસું ઓછું મહત્વનું છે.

જો કે, ઉદાહરણ તરીકે, સમાન કૃષિ ઉત્પાદનમાં, પ્રકાશનો ઉપયોગ માત્ર પ્રકાશના સાધન તરીકે જ થતો નથી. છોડના કૃત્રિમ કિરણોત્સર્ગમાં, ઉદાહરણ તરીકે ગ્રીનહાઉસમાં, ઇરેડિયેટીંગ ઇન્સ્ટોલેશનનું દૃશ્યમાન કિરણોત્સર્ગ એ ઊર્જાનો એકમાત્ર સ્ત્રોત છે જે છોડમાં પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયામાં સંગ્રહિત થાય છે અને પછી મનુષ્યો અને પ્રાણીઓ દ્વારા ઉપયોગમાં લેવાય છે. અહીં, ઇરેડિયેશન એક ઊર્જાસભર પ્રક્રિયા છે.

પ્રાણીઓ અને પક્ષીઓ પર દૃશ્યમાન કિરણોત્સર્ગની અસરનો હજુ સુધી પૂરતો અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો નથી, પરંતુ તે સ્થાપિત કરવામાં આવ્યું છે કે ઉત્પાદકતા પર તેની અસર માત્ર પ્રકાશના સ્તર પર જ નહીં, પરંતુ દરરોજ પ્રકાશ અવધિની લંબાઈ પર પણ આધારિત છે. પ્રકાશ અને શ્યામ સમયગાળો, વગેરે.

સ્પેક્ટ્રમમાં ઇન્ફ્રારેડ રેડિયેશન 760 nm થી 1 mm સુધીના પ્રદેશને આવરી લે છે અને તેને IR-A (760-1400 nm), IR-B (1400-3000 nm) અને IR-C (3000-106 nm) માં વિભાજિત કરવામાં આવે છે.

હાલમાં, ઇન્ફ્રારેડ રેડિયેશનનો ઉપયોગ ઇમારતો અને માળખાને ગરમ કરવા માટે વ્યાપકપણે થાય છે, તેથી જ તેને ઘણીવાર થર્મલ રેડિયેશન કહેવામાં આવે છે. તેનો ઉપયોગ પેઇન્ટને સૂકવવા માટે પણ થાય છે. કૃષિમાં, ઇન્ફ્રારેડ રેડિયેશનનો ઉપયોગ શાકભાજી અને ફળોને સૂકવવા, યુવાન પ્રાણીઓને ગરમ કરવા માટે પણ થાય છે.

નાઇટ વિઝન માટે ખાસ ઉપકરણો છે - થર્મલ ઇમેજર્સ. આ ઉપકરણોમાં, કોઈપણ પદાર્થના ઇન્ફ્રારેડ રેડિયેશનને દૃશ્યમાન રેડિયેશનમાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે. ઇન્ફ્રારેડ ઇમેજ તાપમાન ક્ષેત્રોના વિતરણનું ચિત્ર બતાવે છે.

ઇન્ફ્રારેડ રેડિયેશનની શ્રેણી દૃશ્યમાન પ્રકાશની ઉપરની મર્યાદા (780 nm) થી શરૂ થાય છે અને પરંપરાગત રીતે 1 mm ની તરંગલંબાઇ પર સમાપ્ત થાય છે. ઇન્ફ્રારેડ કિરણો અદ્રશ્ય છે, એટલે કે તેઓ દ્રશ્ય સંવેદનાનું કારણ બની શકતા નથી.

ઇન્ફ્રારેડ કિરણોની મુખ્ય મિલકત થર્મલ ક્રિયા છે: જ્યારે ઇન્ફ્રારેડ કિરણો શોષાય છે, ત્યારે શરીર ગરમ થાય છે. તેથી, તેઓ મુખ્યત્વે વિવિધ પદાર્થો અને સામગ્રીને ગરમ કરવા અને સૂકવવા માટે વપરાય છે.

છોડને ઇરેડિયેટ કરતી વખતે, તે ધ્યાનમાં રાખવું જોઈએ કે ઇન્ફ્રારેડ કિરણોની વધુ પડતી વધુ પડતી ગરમી અને છોડના મૃત્યુ તરફ દોરી શકે છે.

ઇન્ફ્રારેડ કિરણો સાથે પ્રાણીઓનું ઇરેડિયેશન તેમના સામાન્ય વિકાસ, ચયાપચય, રક્ત પરિભ્રમણને સુધારે છે, રોગોની સંવેદનશીલતા ઘટાડે છે, વગેરે. IR-A ઝોનની સૌથી અસરકારક કિરણો. તેઓ શરીરના પેશીઓમાં શ્રેષ્ઠ પ્રવેશ ક્ષમતા ધરાવે છે. ઇન્ફ્રારેડ કિરણોની અતિશયતા જીવંત પેશીઓના કોશિકાઓ (43.5 ° સે ઉપરના તાપમાને) ના અતિશય ગરમી અને મૃત્યુ તરફ દોરી જાય છે. આ સંજોગોનો ઉપયોગ થાય છે, ઉદાહરણ તરીકે, અનાજના જીવાણુ નાશકક્રિયાના હેતુ માટે. ઇરેડિયેશન દરમિયાન, કોઠારની જીવાતો અનાજ કરતાં વધુ મજબૂત રીતે ગરમ થાય છે અને મરી જાય છે.

વધુ વિગતો માટે અહીં જુઓ: પ્રાણીઓના ઇન્ફ્રારેડ હીટિંગ માટે ઇરેડિયેટર્સ અને ઇન્સ્ટોલેશન્સ

અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોત્સર્ગ 400 થી 1 એનએમ સુધીની તરંગલંબાઇની શ્રેણીને આવરી લે છે. 100 અને 400 nm વચ્ચેના અંતરાલમાં, ત્રણ ઝોનને અલગ પાડવામાં આવે છે: UV -A (315 — 400 nm), UV -B (280 — 315 nm), UV -C (100 — 280 nm). આ વિસ્તારોના બીમમાં વિવિધ ગુણધર્મો છે અને તેથી વિવિધ એપ્લિકેશનો શોધે છે. અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોત્સર્ગ પણ અદ્રશ્ય છે, પરંતુ આંખો માટે જોખમી છે. 295 એનએમ કરતાં ઓછી તરંગલંબાઇ સાથે અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોત્સર્ગ છોડ પર દમનકારી અસર કરે છે, તેથી, જ્યારે તે કૃત્રિમ રીતે ઇરેડિયેટ થાય છે, ત્યારે તેને સ્રોતના સામાન્ય પ્રવાહમાંથી બાકાત રાખવું આવશ્યક છે.

યુવી-એ કિરણોત્સર્ગ, જ્યારે ઇરેડિયેટ થાય છે, ત્યારે ચોક્કસ પદાર્થોને ચમકવા માટેનું કારણ બની શકે છે. આ ગ્લોને ફોટોલ્યુમિનેસેન્સ અથવા ફક્ત લ્યુમિનેસેન્સ કહેવામાં આવે છે.

લ્યુમિનેસેન્સ એ શરીરની સ્વયંસ્ફુરિત ગ્લો કહેવાય છે જેની અવધિ પ્રકાશ ઓસિલેશનના સમયગાળા કરતાં વધુ હોય છે અને ગરમી સિવાય કોઈપણ પ્રકારની ઊર્જાના ખર્ચે ઉત્સાહિત હોય છે. ઘન, પ્રવાહી અને વાયુઓ પ્રકાશ કરી શકે છે. ઉત્તેજનાની વિવિધ પદ્ધતિઓ સાથે અને શરીરની એકંદર સ્થિતિના આધારે, લ્યુમિનેસેન્સ દરમિયાન તેઓ વિવિધ પ્રક્રિયાઓમાંથી પસાર થઈ શકે છે.

આ ઝોનના કિરણોનો ઉપયોગ અમુક પદાર્થોની રાસાયણિક રચનાના લ્યુમિનેસેન્સ પૃથ્થકરણ માટે, ઉત્પાદનોની જૈવિક સ્થિતિનું મૂલ્યાંકન (અનાજનું અંકુરણ અને નુકસાન, બટાકાના સડવાની ડિગ્રી, વગેરે) અને અન્ય કિસ્સાઓમાં થાય છે જ્યારે અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોના પ્રવાહમાં પદાર્થ દૃશ્યમાન પ્રકાશથી ચમકી શકે છે.

યુવી-બી ઝોનમાંથી રેડિયેશન પ્રાણીઓ પર મજબૂત જૈવિક અસર ધરાવે છે. ઇરેડિયેશન દરમિયાન, પ્રોવિટામિન ડી વિટામિન ડીમાં રૂપાંતરિત થાય છે, જે શરીર દ્વારા ફોસ્ફરસ-કેલ્શિયમ સંયોજનોના શોષણની સુવિધા આપે છે. હાડપિંજરના હાડકાંની મજબૂતાઈ કેલ્શિયમના શોષણની ડિગ્રી પર આધારિત છે, તેથી જ યુવી-બી કિરણોત્સર્ગનો ઉપયોગ યુવાન પ્રાણીઓ અને પક્ષીઓ માટે રિકેટ્સ વિરોધી એજન્ટ તરીકે થાય છે.

સ્પેક્ટ્રમના સમાન ભાગમાં સૌથી વધુ એરિથેમા અસર કરવાની ક્ષમતા હોય છે, એટલે કે, તે ત્વચા (એરિથેમા) ના લાંબા સમય સુધી લાલ થવાનું કારણ બની શકે છે. એરિથેમા એ રક્ત વાહિનીઓના વિસ્તરણનું પરિણામ છે, જે શરીરમાં અન્ય અનુકૂળ પ્રતિક્રિયાઓ તરફ દોરી જાય છે.

યુવી-સી ઝોનનું અલ્ટ્રાવાયોલેટ કિરણોત્સર્ગ બેક્ટેરિયાને મારવામાં સક્ષમ છે, એટલે કે, તેની બેક્ટેરિયાનાશક અસર છે અને તેનો ઉપયોગ પાણી, કન્ટેનર, હવા વગેરેને જંતુનાશક કરવા માટે થાય છે.