光スペクトルの光線の特性と応用

生成原理によると 電磁放射 は、ガンマ線、X 線、シンクロトロン、電波、光放射線の種類に分類されます。

光放射の全範囲は、紫外 (UV)、可視、赤外 (IR) の 3 つの領域に分割されます。紫外線の範囲は、UV-A (315 ～ 400 nm)、UV-B (280 ～ 315 nm)、UV-C (100 ～ 280 nm) に分けられます。波長 180 nm 未満の領域の紫外線ガンマ線は、スペクトルのこの領域の空気が不透明であるため、しばしば真空と呼ばれます。視覚を引き起こす可能性のある放射線を可視光といいます。可視放射線は、人間の目の感度範囲に対応する狭いスペクトル範囲 (380 ～ 760 nm) の光放射線です。

視覚を直接引き起こす可能性のある放射線が目に見えます。可視光線の範囲の限界は条件付きで次のように受け入れられます: 下部は 380 ～ 400 nm、上部は 760 ～ 780 nm。

この範囲からの放射は、産業、行政、家庭の施設内で必要なレベルの照明を作り出すために使用されます。必要なレベルは視界の状況によって決まります。この場合、照射プロセスのエネルギー面はそれほど重要ではありません。

しかし、例えば同じ農業生産においても、光は照明手段としてだけではなく利用されている。温室などでの植物への人工照射では、照射設備の可視放射線が、光合成の過程で植物に蓄えられ、その後人間や動物によって使用される唯一のエネルギー源です。ここで、照射はエネルギー的なプロセスです。

動物や鳥に対する可視放射線の影響はまだ十分に研究されていませんが、生産性に対するその影響は、照度のレベルだけでなく、1 日あたりの光の周期の長さ、光の交替にも依存することが確立されています。明暗期など。

スペクトル内の赤外線は 760 nm から 1 mm の領域をカバーし、IR-A (760 ～ 1400 nm)、IR-B (1400 ～ 3000 nm)、および IR-C (3000 ～ 106 nm) に分けられます。

現在、赤外線は建物や構造物の暖房に広く使用されているため、熱放射と呼ばれることがよくあります。塗料の乾燥にも使用されます。農業では、赤外線は野菜や果物の乾燥、若い動物の加熱にも広く使用されています。

暗視用の特別なデバイスであるサーマルイメージャーがあります。これらのデバイスでは、あらゆる物体の赤外線放射が可視放射に変換されます。赤外線画像は、温度場の分布を示しています。

赤外線の範囲は可視光線の上限（780nm）から始まり、従来の波長1mmで終わります。赤外線は目に見えないため、視覚を引き起こすことができません。

赤外線の主な特性は熱作用です。赤外線が吸収されると、物体が熱くなります。そのため、主にさまざまな物体や材料の加熱や乾燥に使用されます。

植物に照射する場合、過剰な赤外線は過度の過熱と植物の枯死を引き起こす可能性があることに留意する必要があります。

動物に赤外線を照射すると、全身の発育、代謝、血液循環が改善され、病気への罹患率が低下します。 IR-Aゾーンの最も効果的な光線。それらは身体組織への最高の浸透能力を持っています。過剰な赤外線は、生体組織の過熱と細胞の死滅につながります（温度が 43.5 °C 以上になると）。この状況は、例えば穀物の害虫駆除の目的で使用されます。照射中、納屋の害虫は穀物よりもはるかに強く加熱され、死にます。

詳細については、ここを参照してください。 動物の赤外線加熱用の照射器および設備

紫外線は 400 ～ 1 nm の波長範囲をカバーします。 100 ～ 400 nm の間隔では、UV -A (315 ～ 400 nm)、UV -B (280 ～ 315 nm)、UV -C (100 ～ 280 nm) の 3 つのゾーンが区別されます。これらの領域のビームは異なる特性を持っているため、異なる用途が見つかります。紫外線も目には見えませんが、目には危険です。 295nmより短い波長の紫外線は植物への影響を抑制するため、人為的に照射する場合は一般的な紫外線源の流れから排除する必要があります。

UV-A 放射線が照射されると、特定の物質が発光することがあります。この輝きはフォトルミネッセンスまたは単にルミネッセンスと呼ばれます。

ルミネッセンスは、光の振動の周期を超える持続時間を持つ物体の自発発光と呼ばれ、熱を除くあらゆる種類のエネルギーを犠牲にして励起されます。固体、液体、気体は発光します。励起方法が異なると、物体の集合状態に応じて、発光中に異なるプロセスを経ることがあります。

このゾーンの光線は、特定の物質の化学組成の発光分析、製品の生物学的状態（穀物の発芽と損傷、ジャガイモの腐敗の程度など）の評価、およびその他の場合に使用されます。物質は紫外線の流れの中の可視光で発光することができます。

UV-B ゾーンからの放射線は動物に強い生物学的影響を与えます。照射中、プロビタミン D はビタミン D に変換され、体内のリン - カルシウム化合物の吸収を促進します。骨格の骨の強度はカルシウムの吸収度に依存するため、若い動物や鳥のくる病予防剤として UV-B 放射線が使用されます。

スペクトルの同じ部分は、最大の紅斑効果をもたらす能力を持っています。つまり、長期にわたる皮膚の発赤（紅斑）を引き起こす可能性があります。紅斑は血管の拡張の結果であり、体内の他の好ましい反応につながります。

UV-C ゾーンの紫外線は細菌を殺すことができ、つまり殺菌効果があり、水、容器、空気などの消毒に使用されます。