- Взаимодействие ЭМ излучения с веществом
Взаимодействие электромагнитного излучения с веществом.
При прохождении электромагнитных волн в слой вещества интерферентность волны уменьшается. Общий закон интерферентности волны сформулировал Бугер:
В общем виде ослабление определяется поглощением и рассеванием энергии электромагнитных волн. Величина поглощения зависит от природы вещества и длинны падающей волны. К радиоактивному относится самые длинные электромагнитные волны с длинной волны до 1 метра, подразделяются на длинные, средние, короткие и ультра короткие диапазоны. Радиоволны взаимодействуют с биологическими структурами теряет часть энергии переменного электрического поля, превращающуюся в теплоту за счет генерацию токов проводимости в электролитах, а так же за счет поляризации диэлектриков. Особенности распространения электромагнитных волны живых тканей:
1.Сильная зависимость электрических свойств тканей, т.е диэлектрической проницаемости и удельной электропроводимости от частоты радиоволн.
2. С ростом частоты, длина волны электромагнитных колебаний становится соизмеримой с размерами тела, поэтому изменяется длина волны поглощения тканями тела.
Обратите внимание на лекцию "Лекция 2".
3.На высоких и сверхвысоких частотах высокой проводимости ткани, энергия электромагнитной волны превращается в тепло и волны быстро затухают и оказываются в узком слое в близи поверхности, т.е уменьшение мощности в е-раз происходит на участке 1,3 см. Для человека, находящегося в пространственном поле интенсивность радио волн до 0.1 Вт/м(2) считается безопасным. В зонах, где интенсивность достигает 100 Вт/м(2) прибываение человека запрещено. ИК, видимое УФ излучение могут вызвать фотобиологические процессы живых организмах. Видимы свет вызывает в растения реакцию фотосинтеза. При действии дальнего УФ излучения с энергии больше 12 ЭВ может происходит образование свободных радикалов, ароматических и серосодержащих белков и перимедических оснований нуклеиновой кислоты. ИК и видимые волны воздействуют на тепло и видимые рецепторы. Действие ИК на излучения на организм, связано с тепловым эффектом в поверхностных тканях, УФ излучения проникают в ткани на глубину 1 мм. Поглощение УФ-излучения приводят к появлению загара. Выделяют 3 зоны действия УФ излучения на организм:
1. Зона А - антирахитная 400-315 нм приводят к синтезу витамина Д.
2. Зона Б, длина волны равна 315-280 нм - возникает загар, могут быть ожоги.
3. Зона С, длина волны равно 280 - 200 нм - бактерицидная зона.
УФ излучения с длиной волны менее 200 нм вызовет рак, мутации, гибель организма. Рентгеновское и гамма изучения обладает высокой энергией что определяет, специфическое взаимодействие с атомами вещества, которые приводят к ионизации атомов. Рентгеновское и гама излучение могут вызвать фотоэффект, а при больших энергиях и Комптоновский эффект. Образуется вторичное излучение при Компотоноском эффекте, Они лежат в более длинноволновом диапазоне, что связано с передачей энергии квантаизлучения электронном атомом. При взаимодействии гамма фотонах, могут образоваться античастицы. При взаимодействии фотонов большей энергии с веществом, возникает разрушение связи между атомами и нарушением нормальной работы клетки. Наличии вышей проникающей способности рентгеновского излучения, позволяет использовать его для определения патологии внутренних органов.
