Światło widzialne a promieniowanie rentgenowskie
Widmo elektromagnetyczne jest bardzo użyteczną koncepcją wykorzystywaną w badaniach fizyki. Promienie rentgenowskie to rodzaj promieni elektromagnetycznych, które są wykorzystywane do celów medycznych. Najbardziej oczywistym zastosowaniem światła widzialnego jest ludzkie widzenie. W tym artykule omówimy, czym są promienie X i światło widzialne, ich definicje, zastosowania, wytwarzanie światła widzialnego i promieniowania rentgenowskiego, a na koniec różnica między światłem widzialnym a promieniami X.
Promienie X
Promieniowanie rentgenowskie to rodzaj promieniowania elektromagnetycznego. Fale elektromagnetyczne są podzielone na kilka regionów według ich energii. Promienie rentgenowskie, ultrafioletowe, podczerwone, widzialne, fale radiowe to tylko niektóre z nich. Wszystko, co widzimy, wynika z widzialnego obszaru widma elektromagnetycznego. Widmo to wykres intensywności w funkcji energii promieni elektromagnetycznych. Energia może być również reprezentowana w długości fali lub częstotliwości. Długość fali promieniowania rentgenowskiego mieści się w zakresie od 0,01 nanometra do 10 nanometrów. Stosując równanie C=f λ, gdzie C to prędkość światła w próżni, f to częstotliwość fali elektromagnetycznej, a λ to długość fali elektromagnetycznej, otrzymujemy zakres częstotliwości dla promieni rentgenowskich od 30 petaherc (3 x 1016 Hz) do 30 eksaherców (3 x 1019 Hz).
Promieniowanie rentgenowskie jest szeroko stosowane w zastosowaniach medycznych. Promienie rentgenowskie służą do mapowania wnętrza ludzkiego ciała za pomocą dyfrakcji promieni rentgenowskich. Promienie rentgenowskie powstają w wyniku zderzenia wiązki elektronów o wysokiej energii z metalem. Gwałtowne spowolnienie elektronów powoduje emisję fotonów o wysokiej energii. Nazywa się to promieniowaniem hamowania. Elektrony o wysokiej energii wybijają również elektrony związane z wewnętrznych poziomów energii. Elektrony na zewnętrznych poziomach energii przechodzą na niższy poziom, aby ustabilizować atom. Powoduje to charakterystyczną emisję z pikami przy określonych długościach fal.
Światło widzialne
Światło widzialne jest oczywiście najbardziej użytecznym rodzajem promieniowania elektromagnetycznego, ponieważ jest podstawą ludzkiego wzroku. Światło widzialne bierze nazwę od samego ludzkiego wzroku. Światło widzialne podzielone jest na 7 głównych kolorów, ale pomiędzy nimi jest nieskończona liczba kolorów. Główne 7 kolorów to fioletowy, indygo, niebieski, zielony, żółty, pomarańczowy i czerwony. Światło widzialne zajmuje obszar długości fali 390 nm – 750 nm. Ten zakres długości fal jest bardzo mały w porównaniu z zakresem innych rodzajów fal elektromagnetycznych. Ludzkie oko jest w stanie patrzeć w bardzo wąskie okno światła tylko w całym spektrum. Widmo widzialne jest ograniczone przez promieniowanie podczerwone z dolnego zakresu i promieniowanie ultrafioletowe z zakresu wysokoenergetycznego.
Jaka jest różnica między promieniowaniem rentgenowskim a światłem widzialnym?
• Promienie X to fale elektromagnetyczne o wysokiej energii, ale światło widzialne to fale elektromagnetyczne o średniej energii.
• Widmo widzialne jest bardzo wąskie w porównaniu do widma rentgenowskiego.
• Promienie rentgenowskie mogą przenikać przez ludzkie ciało, ale światło widzialne nie jest w stanie tego zrobić.
