伊隆·马斯克|辐射:从被发现到被分类


伊隆·马斯克|辐射:从被发现到被分类
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伊隆·马斯克|辐射:从被发现到被分类
对三个不同的人说“辐射”这个词 , 你可能会得到三种不同的反应 。 你的阿姨可能会告诉你辐射是如何摧毁她的癌症的 。 你的邻居可能会提到他那个时代的“鸭子和掩护”程序 。 你的漫画爱好者朋友会解释伽马射线是如何将布鲁斯班纳变成绿巨人的 。 辐射有多种形式 , 无时无刻不在我们身边 。 有时很危险;有时不是 。 辐射既是自然的 , 也是人为的 。 我们的身体每天都暴露在自然辐射中——从土壤和地下气体到来自太阳和外太空的宇宙辐射 。 我们也暴露于来自我们自己的发明——医疗程序、电视、手机和微波炉的辐射 。 辐射并不一定总是危险的 。 这取决于其强度、类型和暴露时间 。 大多数人会告诉你 , 居里夫人与她的丈夫和研究伙伴皮埃尔一起发现了辐射 。 没错 - 有点 。 居里实际上在 1898 年发现了元素镭 , 这一成就使她成为第一位获得诺贝尔奖的女性 。 然而 , 早在三年前的 1895 年 , 一位名叫威廉·伦琴 (Wilhelm R?ntgen) 的科学家首先发现了X 射线和放射性现象(这个词后来由居里创造 , 基于拉丁语中的“射线”一词) 。 伦琴发现后不久 , 一位名叫亨利·贝克勒尔的法国科学家试图找出 X 射线的来源 , 并在此过程中发现铀发出了一种强大的“射线” 。 居里夫人的博士研究基于贝克勒尔的发现 , 这导致她发现了镭 。
辐射是以波(电磁辐射)或高速粒子(粒子辐射)形式传播的能量 。 当不稳定(或放射性)原子解体时 , 就会发生颗粒辐射 。 另一方面 , 电磁 (EM) 辐射没有质量并且以波的形式传播 。 EM 辐射的范围可以从非常低的能量到非常高的能量 , 我们称之为跨度电磁波谱 。 在电磁波谱中 , 有两种类型的辐射——电离辐射和非电离辐射 。 可悲的是 , 在我们的历史书中赋予居里夫人永生的正是最终杀死她的原因 。 在 1890 年代后期 , 玛丽和她的丈夫皮埃尔都开始患有各种疾病 。 玛丽遭受了几次白内障(现在已知的辐射副作用) , 最终死于与骨髓辐射有关的贫血 。 电磁 (EM) 辐射是一种光子流 , 以波的形式传播 。 所述光子是所有形式的EM辐射的基体颗粒 。 但什么是光子?它是一束能量——光——总是在运动 。 事实上 , 光子携带的能量使其有时表现得像波 , 有时表现得像粒子 。 科学家称这种波粒二象性 。 低能光子(例如无线电)表现得像波 , 而高能光子(例如 X 射线)表现得更像粒子 。 您可以在荧光灯的工作原理中阅读有关光子如何工作的更多信息 。 电磁辐射可以穿过空旷的空间 。 这将它与其他类型的波(例如声音)区分开来 , 后者需要介质才能通过 。 所有形式的 EM 辐射都存在于电磁波谱中 , 电磁波谱将辐射从最低能量/最长波长到最高能量/最短波长排列 。 能量越高 , 辐射越强 , 因此也越危险 。 无线电波和伽马射线之间的唯一区别是光子的能级 。 下面是电磁波谱一目了然 。 无线电:无线电波在电磁波谱中具有最长的波长(长达一个足球场) 。 它们对我们的眼睛是不可见的 。 它们为我们的收音机带来音乐 , 为我们的电视带来声音和图像 , 并将信号传输到我们的手机 。 手机电波比无线电波短 , 但比微波长 。
微波炉:同样是隐形的 , 我们使用微波炉快速加热食物 。 电信卫星使用微波通过电话传输语音 。 微波能量可以穿透雾霾、云层或烟雾 , 因此可用于传输信息 。 一些微波用于雷达 , 例如气象员在新闻中使用的多普勒雷达 。 整个宇宙都有微弱的宇宙微波背景辐射——科学家将其与大爆炸理论联系起来 。
红外线:红外线位于 EM 光谱的可见和不可见部分之间 。 您的遥控器使用红外线来改变频道 。 我们每天都通过太阳的热量感受到红外线辐射 。 红外摄影可以检测温差 。 蛇实际上可以探测红外辐射 , 这就是它们能够在完全黑暗中定位温血猎物的方式 。
可见:这是我们唯一能看到的电磁频谱部分 。 我们将这个光谱带中的不同波长视为彩虹的颜色 。 在太阳 , 例如 , 可见波的天然来源 。 当我们看一个物体时 , 我们的眼睛看到的是反射光的颜色 , 其他所有的颜色都被吸收了 。
紫外线:紫外线(UV)是导致我们晒伤的原因 。 人类看不到紫外线 , 但有些昆虫可以 。 我们大气中的臭氧层可以阻挡大部分紫外线 。 然而 , 随着我们的臭氧层因使用氯氟烃 (CFC) 而耗尽 , 紫外线水平正在增加 。 这会导致皮肤癌等健康影响。