辐射是什么意思解释(我们周围的每个物体都会辐射,它们的辐射形式都是电磁波吗
发布时间: 2023-07-17

本文目录

我们周围的每个物体都会辐射,它们的辐射形式都是电磁波吗

日常所说的辐射,就是电磁辐射!但是电磁辐射包括的范围是很大的!下面来分析一下:

电磁辐射不是仅指手机信号广播信号这样的电磁波!它还包括微波、红外光、可见光、紫外光、X射线、伽马射线等!这些电磁波都比普通我们所理解的电磁波频率高很多。尤其是紫外线以后的那几个电磁波,都是高能电磁波,也叫电离辐射!它们能导致基因突变,诱发癌症!那我们所说的每个物体都有辐射是指什么呢?

首先,所有物体都会辐射红外光!温度比环境高的物体辐射红外光更多,所以在夜视镜下很容易被看到!暖气片之所以能让人感觉到热,就是因为辐射的热量被人体吸收了而已!其他热的物体也是一样!温度低的物体吸收红外光,但同时也会辐射,只是吸收比辐射的要多而已!所以以后再听说远红外保健之类的就不要感觉太神奇了,主要原理就是反射红外光!

其次,一般物体是几乎不会辐射低频电磁波的,也就是不会辐射日常理解的那类电磁波!能辐射电磁波的物体,往往跟磁性有关,或者会有变化的电场!虽然所有物体的原子都由带正电的原子核和带负电的电子构成,而且电子还在运动的,但普通物体还是很难向外界辐射低频电磁波的!但是生物可以,比如人类大脑可以产生脑电波!另外按黑体辐射理论,可能所有物体都会辐射所有频率的电磁波,只是多数频率的辐射很少(少到几乎没有)而已!

此外,一般人可能不会知道,几乎所有物体都会产生核辐射!也就是伽马射线这一类的辐射!原因很简单,就是几乎所有物体体内都含有放射性同位素,比如人体内就含有碳十四等。这些放射性同位素,按照半衰期,无时无刻不在产生核辐射!虽然很少,几乎不会对人产生影响,但一直都有!

放射源,远离!

最后,不管普通物体产生什么辐射,都不要震惊!这只是自然现象!只要辐射强度很低,没有什么好担心的!但有些辐射很强的物体一定要远离!比如工业探伤用的放射源,几个小时的辐射量比你一辈子接触到的(电离)辐射总量都多,那是致命的!

远离所有有这个标志的物体!

辐射到底是什么

很多人提到辐射,就唯恐避之不及,其实都是徒劳的。

辐射就和空气一样,无处不在,躲是躲不掉的。

因为只要是温度在绝对零度(-273.15℃)以上的物体,都会产生辐射,散发能量。

然而绝对零度是理论最低温度,现实中是不可能达到的。

所以就连你自己也会产生辐射。

那辐射究竟是个啥?

其实中文的名称就很形象。“辐”本来是车上的零件…

而物体产生辐射的方向,正是以自己为中心,向四面八方发射出去的,正如车轮的“辐”一样。

(图片来源于Pixabay)

那发射出去的,都是什么呢?

归根结底是发射能量,简单来说,辐射就是一种发散能量的现象。

而能量的形式就两种:电磁波和粒子

电磁波大家都很熟悉,光(可见光)就是一定频率范围的电磁波。依频率不同,电磁波包含这些成员:

(图片来源于Wikipedia,作者Philip Ronan, Gringer,CC BY-SA 3.0)

其中粒子,就包括质子流、电子流(β射线)、氦原子核(由两个质子、两个中子构成,称为α射线)、中子流(中子射线)、还有中微子等其他粒子。

显然,我们不会去躲可见光,光明反而是我们心之向往的希望。

那什么样的辐射,会对我们造成伤害呢?

拿电磁波来说,频率越高、能量越高、持续时间越长、伤害也就越大

在电磁波频率从低到高的不同波段中,自紫外线之后,高频率的电磁波就开始“黑化”了。

x射线和γ射线携带的能量,足以让分子或原子电离,进而生物结构产生变化。

辐射当中,能让分子或原子产生电离的辐射,被称为电离辐射(不只包括电磁波哦)。与之对应的就是非电离辐射,对人有害的辐射一般是电离辐射。x射线和γ射线就属于电离辐射。还有其他以粒子流形式放射的辐射,比如α射线、β射线、中子射线等。

电离辐射,在日常生活中很少见到,最容易见到的也就是医院的X光和CT检查。

正常情况下,这些地方都是在安全范围内的,何况大多电离辐射都很容易被屏蔽。

生活中的手机、电脑、微波炉等等,产生的辐射是微波,而且剂量都很小,正常使用不必过于担心。

而真正需要担心的是:吸烟。

一年内每天一包烟,香烟中的钋210,就能让你接受1.7mSv的辐射/年。这已经超过了的IAEA(国际原子能机构)发布的标准——每年接受的辐射量限量为1mSv。

什么是黑体辐射,什么又是黑体呢

用风马牛不相及来形容黑体辐射和黑体是比较贴切的。虽然,它们都与光有关,都拥有一个黑字,即意味着不透明;但是,两者的物理机制却是截然不同的。所谓黑体,是指某物完全吸收光线,不反光。而黑体辐射则恰好相反,是指内部的光被完全封闭着且不被吸收,我们看不见其中的光亮。该物体只留出一个小孔对外发光。科学家们正是根据这一理想的物理模型,观测不同温度的光谱分布,进而研究能量的性质。

因此,黑体是普通物体,比较直观,只要能吸收所有频率的光,就是黑体。而黑体辐射则不然,其极具研究价值。如果能量是连续的,那么黑体辐射出来的光线就只是高能的紫外线;反之,如果能量是不连续的,则辐射出来的光线各种频率的都有。根据温度的不同,有一个分布曲线。这就好比是选举,如果按照财富选举,当选的人一定是最有钱的人;只有一人一票,则各种不同阶层的人都有机会当选。

在经典时期,根据机械的世界观,将不同的概念完全对立起来。于是,能量与物质是截然不同的。前者是连续和不确定的,后者则是不连续的实体,具有确定的质量和体积。然而,根据对黑体辐射的观测,其辐射出来的光线是全频率的,只是不同频率的强度有所不同,形成了一定的分布曲线。

无论是低频还是高频的光都很弱,只有与温度相对应的频率占绝大多数。这就好比是不同国家的人平均寿命是不同的,但无论平均寿命多少,短命和长寿的人都是存在的。只是他们的数量不多而已。因此,连续的能量受到了实验的挑战,被比喻为是飘在经典物理学晴朗天空上的一朵乌云。

为此,普朗克在其新建的黑体辐射公式中,引入了一个量纲为粒子角动量的物理常数h。于是,消除了紫外灾变。其原理是假设存在着不可再分的最小粒子,而能量是关于粒子运动能力的度量。所以,粒子的有限性,决定了能量的不连续性。

由此,奠定了量子力学的物理基础。我们的宇宙是由无数个不可再分的最小粒子构成的,该最小粒子被称为量子。于是,离散的量子构成物理背景,即量子空间;受到激发的量子成为不同频率的光子,属于能量的范畴;而由高能量子的运动所形成的封闭体系,就是各种基本粒子、原子和分子等不同层次的物体,属于物质的概念。

实际上,具有黑体辐射性质的物体比黑体更为普遍。就物质的定义而言,所有的物质都是由高能量子的运动所形成的封闭体系,它们都会因为其封闭性小于1,而对外辐射能量。

正是因为如此,万有引力才得以存在。因为,物质的热辐射,使量子空间形成了热的梯度分布。于是,两个物体相遇时,会受到空间量子的不对称碰撞,从而产生相互接近的趋势。这就好比两个漩涡相遇,汇集成了一个更大的漩涡,将漩涡内的物体向漩涡的中心挤压。

此外,即便是太阳和黑洞也都在进行着黑体辐射。这就是为什么,我们接收到的阳光早在百万年以前就产生了。其历经磨难,才有机会逃离太阳。否则的话,太阳就会因核聚变而爆炸。至于黑洞,由于存在着隧道效应,其中的光线都有机会逃离出来。只是,逃出的概率与光子的能量成正比关系。所以,真正能够逃出的只有高能的x射线。这就是为什么,科学家们认为x射电源是黑洞的原因。

总之,黑体是吸收光线,不反光;而黑体辐射则是不吸收光线,且不对外释放光线。这就好比,税务局与财政部的关系。前者只管收钱,后者则只管花钱。当然,在现实的世界,不存在绝对的物体。所以,黑体不黑,黑体辐射亦会不断地向外释放

微信