- Infravalgus ja selle toimed
- Ultravalgus ja selle toimed
Kõik väga kuumad kehad on valgusallikad, näiteks Päike või hõõglamp. Lisaks nähtavaile elektromagnetlainetele ehk valgusele kiirgavad kuumad kehad ka valguslainetest pikemaid ja lühemaid elektromagnetlaineid. Valgusest suurema lainepikkusega elektromagnetlaineid kutsutakse infrapunaseks kiirguseks ehk infravalguseks. Väiksema lainepikkusega laineid nimetatakse ultravioletseks kiirguseks ehk ultravalguseks. Mida kõrgem on keha temperatuur, seda rohkem hakkab see kiirgama. Eriti suureneb ultravalguse kiirgumine (vt joon. 11.3).
Infravalgus ja selle toimed
Infravalguse allikad
Infravalgust kiirgab iga keha, ka siis, kui ta ei helendu. Oluline on, et ta oleks kõrgema temperatuuriga kui ümbritsev keskkond. Seepärast kutsutakse infravalgust ka soojuskiirguseks. Infravalgust kiirgavad kõik soojad või kuumad kehad, näiteks Päike ja hõõglamp, kuid ka ahi, automootor või inimkeha on infravalguse allikad.
Infravalguse kasutamine
Infravalgust kasutatakse näiteks värvitud pindade kuivatamiseks, toidu küpsetamiseks hõõguvatel sütel, soojusraviks, lasersides, sõjanduses (öönägemisseadmed). Infrapunaastronoomia võimaldab registreerida alles tekkivaid või juba kustuvaid tähti. Nende gaasi- ja tolmupilved ei lase läbi valgust, küll aga infravalgust. Infravalguse abil leiavad mitmed röövloomad, näiteks maod, öösiti oma saakloomi.
Infravalgusega on seotud ka nn kasvuhooneefekt, mille tulemusena Maa keskmine temperatuur praktiliselt ei muutu või tõuseb tasapisi. Põhjusest saame aru, kui uurime, miks kasvuhoones on soojem kui õues.
Päikesevalgus, mis tuleb läbi klaaside kasvuhoonesse, neeldub mullas ja taimedes. Valgusenergia muundub mullas soojusenergiaks. Nagu iga soe keha, hakkab ka muld infravalgust kiirgama. Kuid klaasil on omadus hästi läbi lasta valgust, ent halvasti infravalgust. Seega klaas, mis laskis valguse kasvuhoonesse sisse, ei lase enam kogu infravalgust välja. Soojus jääb osaliselt kasvuhoonesse ning temperatuur hakkab seal tõusma.
Maakera atmosfääris olev süsihappegaas ja veeaur töötavad sarnaselt kasvuhooneklaasiga ja takistavad Maa poolt kiiratava infravalguse ehk soojuskiirguse levikut maailmaruumi.
Ülemaailmne uputus kui üks võimalik kasvuhooneefekti tulemus
Inimtegevuse tulemusel, näiteks nafta, gaasi ja teiste kütuste põletamisel suureneb pidevalt CO2 sisaldus õhus. See võib põhjustada Maa keskmise temperatuuri tõusu nii palju, et mandrijää hakkab sulama. Sel juhul tõuseks maailmamere pind ja paljud madalamad maad jääksid vee alla.
Jääaeg kui teine võimalik kasvuhooneefekti tulemus
Kuid võib ka juhtuda, et inimtegevuse tulemusel Maa atmosfääri läbipaistvus väheneb (suits ja muud saasteained). See tähendab, et Päikeselt jõuab Maale vähem soojust, sest udune ja suitsune taevas peegeldab rohkem Päikese valgust tagasi kosmosesse. See tooks kaasa Maa keskmise temperatuuri languse. On ennustatud, et võib tulla isegi uus jääaeg.
Mis meid siis ees ootab? Seda on võimatu ennustada, osa teadlasi arvab, et saabub uputus, teine osa arvab, et tuleb jääaeg, kuid on ka neid, kes arvavad, et ei juhtu seda ega teist, s.t kliima ei muutu oluliselt.
Ultravalgus ja selle toimed
Ultravalguse allikad.
Ultravalguse kasutamine.
Osooniaugud
Mida kõrgem on keha temperatuur, seda rohkem ultravalgust ta kiirgab. Palju ultravalgust kiirgavad tähed, kaarleek, gaaslahenduslamp (näiteks elavhõbedaauruga täidetud kvartslamp), plasma jne. Ultravalgus omab ka fotokeemilist (vt ptk 3.5) ja bioloogilist toimet, kusjuures toime on seda tugevam, mida väiksem on lainepikkus. Mõõdukates annustes on Päikeselt tulev ultravalgus inimesele kasulik (päevitamine, D2 vitamiini tekkimine organismis). Suurtes kogustes võib ultravalgus tekitada nahavähki ja silmahaigusi. Seepärast tuleks valge nahaga inimestel vältida liigset päevitamist ja kanda suvel klaasist päikeseprille, sest klaas neelab hästi ultravalgust.
Päikeselt tuleva liigse ultravalguse eest kaitseb meid Maad ümbritsev osoonikiht, kus neeldub suur osa ultravalgusest. Viimasel ajal on see kiht hõrenenud ja sinna on tekkinud nn osooniaugud. Selle tulemusena jõuab Maale nüüd rohkem ultravalgust kui varem.
Osoonikihi hõrenemist seostatakse freoonide laialdase kasutamisega tehnikas ja olmes. Näiteks kasutatakse freooni aerosoolballoonides survegaasina. Ballooni kasutamisel atmosfääri sattunud freoon aga lagundab osooni molekule.
Ülesanded
1. Infra- ja ultravalguse sagedus
Vihje
Ülesande lahendamisel võib lähtuda laine kiiruse, lainepikkuse ja sageduse seosest:
v = fλ,
teades, et valgus levib sõltumata lainepikkusest valguse kiirusel ning et nähtava valguse lainepikkuste vahemik on 380...760 nm.
Vastamiseks vajalikud andmed on ka ptk 2.1 tabelis 2.1. „Valguslainet iseloomustavad suurused”.
Infravalguse sagedus on kui ultravalgusel. Sageduste vähim suhe on .
2. Infra- ja ultravalguse võnkeperiood
Ultravalguse võnkeperiood on kui infravalgusel. Perioodide vähim suhe on .
?
- Kas Kuul esineb kasvuhooneefekt?
- Kas süvamere kalade helendus sisaldab infravalgust?
- Kas ultravalgust kiirgav keha annab samal ajal ka infravalgust?
- Kas läbi aknaklaasi on võimalik päevituda?
- Miks tuleb keevitamisel kanda tumedast klaasist prille?
🌈 Oluline
- Infravalguseks nimetatakse elektromagnetlaineid, mille lainepikkus on suurem kui punasel valgusel.
- Infravalgust nimetatakse ka soojuskiirguseks.
- Ultravalguseks nimetatakse elektromagnetlaineid, mille lainepikkus on väiksem kui violetsel valgusel.
- Ultravalgus on silmadele kahjulik.
