ఆప్టికల్ రేడియేషన్ యొక్క మూలాలు

ఆప్టికల్ రేడియేషన్ యొక్క మూలాలు (మరో మాటలో చెప్పాలంటే, కాంతి మూలాలు) అనేక సహజ వస్తువులు, అలాగే కొన్ని రకాల శక్తిని శక్తిగా మార్చే కృత్రిమంగా సృష్టించబడిన పరికరాలు. విద్యుదయస్కాంత వికిరణం 10 nm నుండి 1 mm తరంగదైర్ఘ్యంతో.

ప్రకృతిలో, అటువంటి మూలాలు, మనకు చాలా కాలంగా తెలిసినవి: సూర్యుడు, నక్షత్రాలు, మెరుపు మొదలైనవి. కృత్రిమ మూలాల విషయానికొస్తే, రేడియేషన్ యొక్క రూపానికి దారితీసే ప్రక్రియపై ఆధారపడి, అది బలవంతంగా లేదా ఆకస్మికంగా ఉంటుంది, ఇది ఆప్టికల్ రేడియేషన్ యొక్క పొందికైన మరియు అసంబద్ధమైన మూలాలను ఎంచుకునే అవకాశం.

పొందికైన మరియు అసంబద్ధమైన రేడియేషన్

లేజర్స్ పొందికైన ఆప్టికల్ రేడియేషన్ మూలాలను చూడండి. వారి వర్ణపట తీవ్రత చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది, రేడియేషన్ అధిక స్థాయి దిశాత్మకతతో వర్గీకరించబడుతుంది, ఇది ఏకవర్ణతతో వర్గీకరించబడుతుంది, అనగా అటువంటి రేడియేషన్ యొక్క తరంగదైర్ఘ్యం స్థిరంగా ఉంటుంది.

ఆప్టికల్ రేడియేషన్ యొక్క మెజారిటీ మూలాలు అసంబద్ధమైన మూలాలు, వీటి యొక్క రేడియేషన్ అనేక ప్రాథమిక ఉద్గారాల సమూహం ద్వారా విడుదలయ్యే పెద్ద సంఖ్యలో విద్యుదయస్కాంత తరంగాల యొక్క సూపర్‌పొజిషన్ యొక్క ఫలితం.

ఆప్టికల్ ఇంకోహెరెంట్ రేడియేషన్ యొక్క కృత్రిమ మూలాలను రేడియేషన్ రకం ప్రకారం, రేడియేషన్‌గా మార్చబడిన శక్తి రకం ప్రకారం, ఈ శక్తిని కాంతిగా మార్చే పద్ధతి ప్రకారం, మూలం యొక్క ఉద్దేశ్యం ప్రకారం, ఒక వర్గానికి చెందినది ప్రకారం వర్గీకరించవచ్చు. స్పెక్ట్రం యొక్క నిర్దిష్ట భాగం (ఇన్‌ఫ్రారెడ్, కనిపించే లేదా అతినీలలోహిత), నిర్మాణ రకం, వినియోగ విధానం మొదలైన వాటిపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

కాంతి పారామితులు

ఆప్టికల్ రేడియేషన్ దాని స్వంత కాంతి లేదా శక్తి లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది. ఫోటోమెట్రిక్ లక్షణాలు: రేడియంట్ ఫ్లక్స్, ప్రకాశించే ప్రవాహం, కాంతి తీవ్రత, ప్రకాశం, ప్రకాశం మొదలైనవి. నిరంతర స్పెక్ట్రమ్ మూలాలు వాటి ప్రకాశం లేదా రంగు ఉష్ణోగ్రత ద్వారా వేరు చేయబడతాయి.

కొన్నిసార్లు మూలం ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన ప్రకాశం లేదా కొన్ని ప్రామాణికం కాని లక్షణాన్ని తెలుసుకోవడం ముఖ్యం, ఉదాహరణకు ఫోటాన్ ఫ్లక్స్. పల్స్ మూలాలు ఉద్గార పల్స్ యొక్క నిర్దిష్ట వ్యవధి మరియు ఆకృతిని కలిగి ఉంటాయి.

ప్రకాశించే సామర్థ్యం, ​​లేదా వర్ణపట సామర్థ్యం, ​​మూలానికి పంపిణీ చేయబడిన శక్తి ఎంత సమర్థవంతంగా కాంతిగా మార్చబడుతుందో నిర్ణయిస్తుంది. ఇన్‌పుట్ పవర్ మరియు ఎనర్జీ, ప్రకాశించే శరీరం యొక్క కొలతలు, రేడియేషన్ నిరోధకత, అంతరిక్షంలో కాంతి పంపిణీ మరియు సేవా జీవితంలో వంటి సాంకేతిక లక్షణాలు, ఆప్టికల్ రేడియేషన్ యొక్క కృత్రిమ వనరులను వర్గీకరిస్తాయి.

ఆప్టికల్ రేడియేషన్ యొక్క మూలాలు ఘనీభవించిన స్థితిలో సమతౌల్య వేడిచేసిన ప్రకాశించే శరీరంతో థర్మల్‌గా ఉంటాయి, అలాగే ఏ మొత్తం స్థితిలోనైనా ఏకరీతిలో ఉత్తేజితం కాని శరీరంతో ప్రకాశించేవిగా ఉంటాయి. ఒక ప్రత్యేక రకం ప్లాస్మా మూలాలు, రేడియేషన్ యొక్క స్వభావం ప్లాస్మా యొక్క పారామితులు మరియు స్పెక్ట్రల్ విరామంపై ఆధారపడి ఉంటుంది మరియు ఇక్కడ రేడియేషన్ థర్మల్ లేదా ప్రకాశించేదిగా ఉంటుంది.

ఆప్టికల్ రేడియేషన్ యొక్క థర్మల్ మూలాలు నిరంతర స్పెక్ట్రం ద్వారా వేరు చేయబడతాయి, వాటి శక్తి లక్షణాలు థర్మల్ రేడియేషన్ యొక్క చట్టాలకు కట్టుబడి ఉంటాయి, ఇక్కడ ప్రధాన పారామితులు ఉష్ణోగ్రత మరియు ప్రకాశించే శరీరం యొక్క ఉద్గారత.

1 కారకంతో, రేడియేషన్ 6000 K ఉష్ణోగ్రతతో సూర్యునికి సమీపంలో ఉన్న ఒక సంపూర్ణ నల్ల శరీరం యొక్క రేడియేషన్‌కు సమానం. కృత్రిమ ఉష్ణ మూలాలు విద్యుత్ ప్రవాహం ద్వారా లేదా రసాయన దహన ప్రతిచర్య శక్తి ద్వారా వేడి చేయబడతాయి.

వాయు, ద్రవ లేదా ఘన మండే పదార్థాన్ని కాల్చేటప్పుడు మంట, ఘన ఫిలమెంట్ మైక్రోపార్టికల్స్ ఉండటం వల్ల 3000 K కి చేరుకునే ఉష్ణోగ్రతతో రేడియేషన్ యొక్క నిరంతర స్పెక్ట్రం ద్వారా వర్గీకరించబడుతుంది. అటువంటి కణాలు లేనట్లయితే, స్పెక్ట్రమ్ బ్యాండెడ్ లేదా లీనియర్‌గా ఉంటుంది, స్పెక్ట్రల్ విశ్లేషణ కోసం ఉద్దేశపూర్వకంగా జ్వాలలో ప్రవేశపెట్టిన వాయు దహన ఉత్పత్తులు లేదా రసాయనాల విలక్షణమైనది.

ఉష్ణ వనరుల రూపకల్పన మరియు అప్లికేషన్

రాకెట్లు, బాణసంచా మొదలైన సిగ్నలింగ్ లేదా లైటింగ్ పైరోటెక్నిక్‌లు, ఆక్సిడైజర్‌తో మండే పదార్థాలను కలిగి ఉండే కంప్రెస్డ్ కంపోజిషన్‌లను కలిగి ఉంటాయి. ఇన్ఫ్రారెడ్ రేడియేషన్ యొక్క మూలాలు సాధారణంగా వివిధ పరిమాణాలు మరియు ఆకారాల సిరామిక్ లేదా మెటల్ బాడీలు, ఇవి మంట ద్వారా లేదా వాయువు యొక్క ఉత్ప్రేరక దహన ద్వారా వేడి చేయబడతాయి.

ఇన్‌ఫ్రారెడ్ స్పెక్ట్రం యొక్క ఎలక్ట్రిక్ ఉద్గారకాలు టంగ్‌స్టన్ లేదా నిక్రోమ్ స్పైరల్స్‌ను కలిగి ఉంటాయి, వాటి ద్వారా కరెంట్‌ను పంపడం ద్వారా వేడి చేయబడి, వేడి-నిరోధక తొడుగులలో ఉంచబడతాయి లేదా వెంటనే స్పైరల్స్, రాడ్‌లు, స్ట్రిప్స్, ట్యూబ్‌లు మొదలైన వాటి రూపంలో తయారు చేయబడతాయి. - వక్రీభవన లోహాలు మరియు మిశ్రమాలు లేదా ఇతర కూర్పుల నుండి: గ్రాఫైట్, మెటల్ ఆక్సైడ్లు, వక్రీభవన కార్బైడ్లు. ఈ రకమైన ఉద్గారకాలు స్పేస్ హీటింగ్ కోసం, వివిధ అధ్యయనాలలో మరియు పదార్థాల పారిశ్రామిక వేడి చికిత్సలో ఉపయోగించబడతాయి.

ఇన్‌ఫ్రారెడ్ స్పెక్ట్రోస్కోపీ కోసం, నెర్న్‌స్ట్ పిన్ మరియు గ్లోబార్ వంటి రాడ్‌ల రూపంలో రిఫరెన్స్ ఎమిటర్లు ఉపయోగించబడతాయి, స్పెక్ట్రం యొక్క ఇన్‌ఫ్రారెడ్ భాగంలో ఉష్ణోగ్రతపై ఉద్గారత యొక్క స్థిరమైన ఆధారపడటం ద్వారా వర్గీకరించబడుతుంది.

మెట్రోలాజికల్ కొలతలు సంపూర్ణ బ్లాక్‌బాడీ నమూనాల నుండి ఉద్గారాల అధ్యయనాన్ని కలిగి ఉంటాయి, ఇక్కడ సమతౌల్య ఉద్గారత ఉష్ణోగ్రతపై ఆధారపడి ఉంటుంది; ఇటువంటి నమూనా 3000 K వరకు ఉష్ణోగ్రతలకు వేడి చేయబడిన ఒక కుహరం, ఇది ఒక చిన్న ప్రవేశద్వారంతో ఒక నిర్దిష్ట ఆకారం యొక్క వక్రీభవన పదార్థంతో తయారు చేయబడింది.

ప్రకాశించే దీపాలు నేడు కనిపించే స్పెక్ట్రంలో రేడియేషన్ యొక్క అత్యంత ప్రజాదరణ పొందిన ఉష్ణ వనరులు. అవి లైటింగ్, సిగ్నలింగ్, ప్రొజెక్టర్లు, ప్రొజెక్టర్లలో ప్రయోజనం కోసం ఉపయోగించబడతాయి, అదనంగా, అవి ఫోటోమెట్రీ మరియు పైరోమెట్రీలో ప్రమాణాలుగా పనిచేస్తాయి.

నేడు మార్కెట్‌లో 500 కంటే ఎక్కువ ప్రామాణిక పరిమాణాల ప్రకాశించే దీపాలు ఉన్నాయి, వీటిలో సూక్ష్మ నుండి శక్తివంతమైన ఫ్లడ్‌లైట్ దీపాల వరకు ఉన్నాయి. ఫిలమెంట్ బాడీ సాధారణంగా టంగ్‌స్టన్ ఫిలమెంట్ లేదా స్పైరల్ రూపంలో తయారు చేయబడుతుంది మరియు జడ వాయువు లేదా వాక్యూమ్‌తో నిండిన గాజు ఫ్లాస్క్‌లో ఉంచబడుతుంది. అటువంటి దీపం యొక్క సేవ జీవితం సాధారణంగా ఫిలమెంట్ కాలిపోయినప్పుడు ముగుస్తుంది.

ప్రకాశించే దీపములు హాలోజన్, అప్పుడు బల్బ్ అయోడిన్ లేదా అస్థిర బ్రోమిన్ సమ్మేళనాలతో కలిపి జినాన్‌తో నిండి ఉంటుంది, ఇది బల్బ్ నుండి ఆవిరి టంగ్స్టన్ యొక్క రివర్స్ బదిలీని అందిస్తుంది - ఫిలమెంట్ బాడీకి తిరిగి. ఇటువంటి దీపములు 2000 గంటల వరకు ఉంటాయి.

టంగ్స్టన్ ఫిలమెంట్ ఇక్కడ హాలోజన్ చక్రాన్ని నిర్వహించడానికి వేడిచేసిన క్వార్ట్జ్ ట్యూబ్ లోపల అమర్చబడింది. ఈ దీపాలు థర్మోగ్రఫీ మరియు జిరోగ్రఫీలో పని చేస్తాయి మరియు సాధారణ ప్రకాశించే దీపాలను అందించే దాదాపు ఎక్కడైనా చూడవచ్చు.

విద్యుత్ కాంతి దీపాలలో, ఆప్టికల్ రేడియేషన్ యొక్క మూలం ఎలక్ట్రోడ్, లేదా బదులుగా, ఆర్గాన్-నిండిన దీపం బల్బ్ లేదా అవుట్డోర్లలో ఆర్క్ డిచ్ఛార్జ్ సమయంలో కాథోడ్ యొక్క ప్రకాశించే ప్రాంతం.

ఫ్లోరోసెంట్ మూలాలు

ఆప్టికల్ రేడియేషన్ యొక్క ప్రకాశించే మూలాలలో, వాయువులు లేదా ఫాస్ఫర్లు ఫోటాన్లు, ఎలక్ట్రాన్లు లేదా ఇతర కణాల ప్రవాహం ద్వారా లేదా విద్యుత్ క్షేత్రం యొక్క ప్రత్యక్ష చర్య ద్వారా ఉత్తేజితమవుతాయి, ఈ పరిస్థితులలో కాంతి మూలాలుగా మారతాయి. ఉద్గార స్పెక్ట్రం మరియు ఆప్టికల్ పారామితులు ఫాస్ఫర్‌ల లక్షణాల ద్వారా అలాగే ఉత్తేజిత శక్తి, విద్యుత్ క్షేత్ర బలం మొదలైన వాటి ద్వారా నిర్ణయించబడతాయి.

కాంతి యొక్క అత్యంత సాధారణ రకాల్లో ఒకటి ఫోటోల్యూమినిసెన్స్, దీనిలో ప్రాథమిక మూలం యొక్క రేడియేషన్ స్పెక్ట్రం కనిపిస్తుంది. ఉత్సర్గ యొక్క అతినీలలోహిత వికిరణం ఫాస్ఫర్ పొరపై పడిపోతుంది మరియు ఈ పరిస్థితుల్లో ఫాస్ఫర్ కనిపించే కాంతిని మరియు అతినీలలోహిత కాంతిని విడుదల చేస్తుంది.

ఇంధన-పొదుపు దీపాలు ఈ ప్రభావం ఆధారంగా కేవలం కాంపాక్ట్ ఫ్లోరోసెంట్ దీపాలు. అటువంటి 20 W దీపం 100 W ప్రకాశించే దీపం యొక్క ప్రకాశించే ప్రవాహానికి సమానమైన ప్రకాశించే ప్రవాహాన్ని ఇస్తుంది.

కాథోడ్-రే ట్యూబ్ స్క్రీన్‌లు ఆప్టికల్ రేడియేషన్ యొక్క కాథోడల్యుమినిసెంట్ మూలాలు. ఫాస్ఫర్ పూతతో కూడిన స్క్రీన్ దాని వైపు ఎగురుతున్న ఎలక్ట్రాన్ల పుంజం ద్వారా ఉత్తేజితమవుతుంది.

LED లు సెమీకండక్టర్లపై ఇంజెక్షన్ ఎలెక్ట్రోల్యూమినిసెన్స్ సూత్రాన్ని ఉపయోగిస్తాయి. ఈ ఆప్టికల్ రేడియేషన్ మూలాలు ఆప్టికల్ మూలకాలతో వివిక్త ఉత్పత్తులుగా తయారు చేయబడతాయి. వారు సూచన, సిగ్నలింగ్, లైటింగ్ కోసం ఉపయోగిస్తారు.

రేడియోల్యూమినిసెన్స్ సమయంలో ఆప్టికల్ ఉద్గారాలు క్షీణిస్తున్న ఐసోటోపుల చర్య ద్వారా ఉత్తేజితమవుతాయి.

కెమిలుమినిసెన్స్ అనేది రసాయన ప్రతిచర్యల శక్తి యొక్క కాంతిగా మార్చడం (ఇవి కూడా చూడండి కాంతి రకాలు).

వేగవంతమైన కణాలు, తాత్కాలిక రేడియేషన్ మరియు వావిలోవ్-చెరెన్కోవ్ రేడియేషన్ ద్వారా ఉత్తేజితమయ్యే సింటిలేటర్లలోని కాంతి ఫ్లాష్‌లు కదిలే చార్జ్డ్ కణాలను గుర్తించడానికి ఉపయోగించబడతాయి.

ప్లాస్మా

ఆప్టికల్ రేడియేషన్ యొక్క ప్లాస్మా మూలాలు లీనియర్ లేదా నిరంతర స్పెక్ట్రం, అలాగే విద్యుత్ ఉత్సర్గలో లేదా ప్లాస్మా ఉత్పత్తి యొక్క మరొక పద్ధతిలో సంభవించే ప్లాస్మా యొక్క ఉష్ణోగ్రత మరియు పీడనంపై ఆధారపడిన శక్తి లక్షణాల ద్వారా వేరు చేయబడతాయి.

ఇన్‌పుట్ పవర్ మరియు పదార్ధం యొక్క కూర్పుపై ఆధారపడి రేడియేషన్ పారామితులు విస్తృత పరిధిలో మారుతూ ఉంటాయి (ఇవి కూడా చూడండి గ్యాస్ ఉత్సర్గ దీపాలు, ప్లాస్మా) ఈ శక్తి మరియు పదార్థ నిరోధకత ద్వారా పారామితులు పరిమితం చేయబడ్డాయి. పల్సెడ్ ప్లాస్మా మూలాలు నిరంతర వాటి కంటే ఎక్కువ పారామితులను కలిగి ఉంటాయి.