什麼是輻射
輻射指的是由場源出的電磁能量中一部分脫離場源向遠處傳播,而後再返回場源的現象,能量以電磁波或粒子(如阿爾法粒子、貝塔粒子等)的形式向外擴散。自然界中的一切物體,只要溫度在絕對溫度零度以上,都以電磁波和粒子的形式時刻不停地向外傳送熱量,這種傳送能量的方式被稱為輻射。輻射之能量從輻射源向外所有方向直線放射。物體通過輻射所放出的能量,稱為輻射能。輻射按倫琴 /小時(R)計算。輻射有一個重要特點,就是它是“對等的”。不論物體(氣體)溫度高低都向外輻射,甲物體可以向乙物體輻射,同時乙也可向甲輻射。一般普遍將這個名詞用在電離輻射。輻射本身是中性詞,但某些物質的輻射可能會帶來危害。
根據與場源的關係,電磁波可以分為束縛電磁波與自由電磁波兩種。束縛電磁波主要集中在場源附近,以感應場的形式存在。它的能量不僅在電能與磁能兩種形式之間轉換,也在場源和周圍空間之間轉換,但沒有功率向遠處傳播。自由電磁波的能量能夠脫離場源,以電磁波的形式向遠處傳播,其電磁場稱為輻射場。在場源附近,束縛電磁波的能量遠大于自由電磁波的能量,而在遠離場源的地方,後者的能量遠大於前者。電磁輻射與被源的頻率有關,當產生電磁波的振盪源的頻率提高到使其波長可與天線(輻射器)的尺寸相比擬時,輻射能量就顯著增長。輻射的強弱還與波源的形狀及分佈有關。感應場的範圍與波長^有關。呈輻射源的距離小於λ/2π的區域內,基本上以感應場為主,因此又稱為近區。而輻射場便相應的稱為遠區。
輻射指的是能量以波或是次原子粒子移動的型態傳送。輻射之能量從輻射源向外所有方向直線放射。輻射以電磁波和粒子(如阿爾法粒子、貝塔粒子等)的形式向外放散。無線電波和光波都是電磁波。它們的傳播速度很快,在真空中的傳播速度與光波(3×10^8米/秒)相同。一般可依其能量的高低及電離物質的能力分類為電離輻射或非電離輻射。一般普遍將這個名詞用在電離輻射。電離輻射具有足夠的能量可以將原子或分子電離化,非電離輻射則否。輻射活性物質是指可放射出電離輻射之物質。電離輻射主要有三種:α、β及γ輻射(或稱射線)。
天文輻射的時空變化特點是:①全年以赤道獲得的輻射最多,極地最少。這種熱量不均勻分佈,必然導致地表各緯度的氣溫產生差異,在地球表面出現熱帶、溫帶和寒帶氣候;②天文輻射夏大冬小,它導致夏季溫高冬季溫低。大氣對太陽輻射的削弱作用包括大氣對太陽輻射的吸收、散射和反射。太陽輻射經過整層大氣時,0.29μm以下的紫外線幾乎全部被吸收,在可見光區大氣吸收很少。在紅外區有很強的吸收帶。大氣中吸收太陽輻射的物質主要有氧、臭氧、水汽和液態水,其次有二氧化碳、甲烷、一氧化二氮和塵埃等。雲層能強烈吸收和散射太陽輻射,同時還強烈吸收地面反射的太陽輻射。雲的平均反射率為0.50~0.55。經過大氣削弱之後到達地面的太陽直接輻射和散射輻射之和稱為太陽總輻射。
電磁波(又稱電磁輻射)是由同相振盪且互相垂直的電場與磁場在空間中以波的形式移動,其傳播方向垂直於電場與磁場構成的平面,有效的傳遞能量和動量。電磁輻射可以按照頻率分類,從低頻率到高頻率,包括無線電波、微波、紅外線、可見光、紫外線、X射線和伽馬射線等等。人眼可接收到的電磁輻射,波長大約在380至780納米之間,稱為可見光。只要是本身溫度大於絕對零度的物體,都可以發射電磁輻射,而世界上並不存在溫度等於或低於絕對零度的物體。因此,人們周邊所有的物體時刻都在進行電磁輻射。儘管如此,只有處於可見光頻域以內的電磁波,才是可以被人們看到的。電磁波不需要依靠介質傳播,各種電磁波在真空中速率固定,速度為光速。