Mis on elektromagnetkiirgus?

Elektromagnetkiirgus (EMK) või ka elektromagnetlained on laetud osakeste kiiratav ja neelatav energia, mis kandub ruumis edasi lainena. Sellest koosneb elektromagnetväli.

Elektromagnetkiirguse omadused
Elektri- ja magnetväljad alluvad superpositsiooniprintsiibile, mis tähendab, et kui kaks elektromagnetlainet kohtuvad, siis summaarsesse lainesse annavad mõlemad oma panuse.

Elektromagnetiline spekter
Elektromagnetkiirgust liigitatakse elektromagnetlaine sageduse järgi. Elektromagnetlainete spektri skaala alates väikseimast sagedusest (ehk suurimast lainepikkusest) on järgmine: raadiolained, mikrolained, infrapunakiirgus, nähtav valgus, ultraviolettkiirgus, röntgenikiirgus ja gammakiirgus.

Väiksematele sagedustele vastavad suuremad lainepikkused ja väiksemad kvandi energiad.

Radiation-Spectrum-1

 

Raadiolained on madalaima sagedusega elektromagnetlained, nende ülemiseks piiriks on ligikaudu 300 GHz. Inimkond rakendab neid infoedastusvahendina. Looduslikud raadiolainete allikad on mõned kosmilised objektid, näiteks pulsarid (raadiolaineid kiirgavad magneetilised tähed).

Mikrolained kuuluvad kõrgema sagedusega raadiolainete piirkonda (umbes 0,3–300 GHz). Lisaks infoedastusvahenditele kasutatakse mikrolaineid radarites, raadioteleskoopides, navigatsioonis (GPS) ja mikrolaineahjudes. Kosmiline taustkiirgus jääb mikrolainete piirkonda.

Infrapunakiirgus on elektromagnetkiirgus, mis langeb vahemikku 1–400 THz, piirnedes ühelt poolt punase valgusega (sellest ka nimi). Infrapunakiirgust nimetatakse sageli soojuskiirguseks, kuna inimesele tuttavad “soojad” (ehk ligikaudu samas suurusjärgus temperatuuril kui inimese keha) objektid kiirgavad elektromagnetilist kiirgust, mille maksimum jääb inimsilmale nähtamatu infrapunase kiirguse vahemikku. Tehislikult rakendatakse seda kiirgust näiteks soojusandurites (-sensorites), infoedastuses (optiliste kiudude kaudu) ja öönägemisseadmetes.

Nähtavaks valguseks või lihtsalt valguseks nimetatakse elektromagnetkiirgust, mis on inimsilmale nähtav. Selleks loetakse kiirgust vahemikus 400–790 THz, sagedamini aga väljendatakse valguse spektrit lainepikkuste skaalas, milleks on vastavalt 390–750 nm. Inimene saab suure osa informatsioonist nägemismeele kaudu ehk nähtava valguse abil. Looduslikeks allikateks on näiteks tähed (sh. Päike), leek ja bioluminestsents.

Tehislikult on nähtav valgus kasutuses igal pool, kus on vaja midagi inimsilmale nähtavaks teha.

Ultraviolettkiirgus on elektromagnetkiirgus vahemikus 10–400 nm. Looduslikult pärineb inimese jaoks suur osa UV-kiirgusest Päikeselt, ehkki Maa atmosfäär laseb sellest läbi ainult väikse osa: UV-kiirgus lammutab hapniku ja osooni molekule ning neeldub selles protsessis. Kasutatakse luminofoorlampides, kus UV-kiirgus muudetakse nähtavaks valguseks, ja fluorestseerivate värvidega tehtud kujutiste kuvamiseks (näiteks turvaelementides). UV-kiirgust blokeeriva filtrina kasutatakse päikesekreemi; ka tavaline klaas on UV-kiirgusele suures osas läbipaistmatu.

Röntgenikiirgus (0,01–10 nm) jõuab Maani kosmilistest allikatest, sealhulgas ka Päikeselt, aga Maa atmosfääris see neeldub. Kasutatakse näiteks meditsiinis ning lennujaamade ja riigipiiride turvakontrollides.

Gammakiirgus on kõige lühema lainepikkusega elektromagnetkiirgus (vähem kui 0,01 nm). Atmosfäär on selles lainepikkuste piirkonnas läbipaistmatu, aga looduses esinevatest ja tehislikest radioaktiivsetest isotoopidest eralduvale gammakiirgusele jääb inimene avatuks. Rakendust leiab näiteks meditsiiniliste vahendite desinfektsioonis ja vähiravis, olgugi et gammakiirgus ise tekitab vähki. Raadioteleskoopidega kosmoses on võimalik kosmilist gammakiirgust vaadelda, kuna erinevalt maapealsetest teleskoopidest ei sega neid atmosfäär.

Allikad:
1. Riiklik infoleht tooelu.ee. Elektromagnetväli.


2. National Cancer Institute. Magnetic Field Exposure and Cancer.
3. Vikipeedia. Elektriväli.
4. U.S. Environmental Protection Agency. Radiation: Non-ionizing and Ionizing.

5. Banaanisaar.ee. Elektromagnetväljad.