8/3/2019 NEJONIZIRAJUĆA ZRAČENJA

http://slidepdf.com/reader/full/nejonizirajuca-zracenja 1/48

NEJONIZIRAJUĆAZRAČENJA 

 Asistent, Biljana Vranješ 

8/3/2019 NEJONIZIRAJUĆA ZRAČENJA

http://slidepdf.com/reader/full/nejonizirajuca-zracenja 2/48

Radiofrekventno zračenje  Radio-talasi su vrsta elektromagnetnog zračenja u opsegu EM

spektra po talasnoj duţini iznad infracrvenog spektra. Područje radijskog spektra obuhvata talasne duţine od milimetar dokilometar odnosno frekvencije od 3 Hz do 300 GHz (gigaherca;1GHz = 1×109 Hz).

Radio-talasi nastaju u antenama kada visokofrekventna strujaizaziva naizmeničnu promenu električnog i magnetnog polja uokolini antene što predstavlja radio zračenje. Talasna duţina zavisi od rezonantne frekvencije oscilatornog kola koje se nalaziu izlaznom stepenu i koje je povezano sa antenom. Veličina i tipantene utiču na efikasnost zračenja talasa i to tako da je

nejefikasnije zračenje u slučaju da je veličina antene jednakačetvrtini talasne duţine. Veća antena - veće su talasne duţine (manja frekvencija) i obrnuto.

8/3/2019 NEJONIZIRAJUĆA ZRAČENJA

http://slidepdf.com/reader/full/nejonizirajuca-zracenja 3/48

Ultraljubičasto zračenje

Infracrveno zračenje 

Lasersko zračenje  Radiofrkventno zračenje 

Elektromagnetna polja niskih frekvencija

Statička i naizmjenična magnetna polja Ultrazvuku

8/3/2019 NEJONIZIRAJUĆA ZRAČENJA

http://slidepdf.com/reader/full/nejonizirajuca-zracenja 4/48

8/3/2019 NEJONIZIRAJUĆA ZRAČENJA

http://slidepdf.com/reader/full/nejonizirajuca-zracenja 5/48

Prikaz elektromagnetnog spektra

8/3/2019 NEJONIZIRAJUĆA ZRAČENJA

http://slidepdf.com/reader/full/nejonizirajuca-zracenja 6/48

Elektromagnetni spektar

8/3/2019 NEJONIZIRAJUĆA ZRAČENJA

http://slidepdf.com/reader/full/nejonizirajuca-zracenja 7/48

8/3/2019 NEJONIZIRAJUĆA ZRAČENJA

http://slidepdf.com/reader/full/nejonizirajuca-zracenja 8/48

Ultraljubičasto zračenje 

Ultraljubičasto  zračenje  (skraćeno UV prema eng. ultraviolet ) obuhvata elektromagnetno zračenje satalasnim duţinama manjim od vidljivog zračenja, alivećim od onih koje imaju meki X-zraci.

Ime znači "van ljubičastog", od latinskog ultra  - "van",gdje ljubičasto  označava dio spektra vidljive svjetlostisa najmanjim talasnim duţinama.

Deli se na:

blisko (380-200 nm, NUV), daleko ili vakuumsko (200-10 nm, skraćenica FUV ili

VUV), ekstremno (1-31 nm, skraćenica EUV ili XUV)

ultraljubičasto zračenje.

8/3/2019 NEJONIZIRAJUĆA ZRAČENJA

http://slidepdf.com/reader/full/nejonizirajuca-zracenja 9/48

Otkriće UV zračenja tjesno je povezano saopaţanjem da soli srebra potamne kada se izloţe sunčevoj svjetlosti. Godine 1801. njemački istraţivač Johan Riter napravio je ključno  otkriće da sunevidljivi zraci na samom kraju ljubičaste oblastividljivog spektra izuzetno efikasni u zatamnjivanjupapira natopljenog srebrohloridom. Da bi naglasionjihovu hemijsku reaktivnost nazvao ih je"deoksidujućim zracima" naspram "toplotnih zraka"na drugom kraju vidljivog spektra. Deoksidujućim zracima ime je ubrzo promenjeno u "hemijske zrake"

i takvo se odrţalo tokom 19. veka. Kasnije suhemijski i toplotni zraci zamenjeni modernimnazivima ultraljubičasti i infracrveni zraci.

8/3/2019 NEJONIZIRAJUĆA ZRAČENJA

http://slidepdf.com/reader/full/nejonizirajuca-zracenja 10/48

8/3/2019 NEJONIZIRAJUĆA ZRAČENJA

http://slidepdf.com/reader/full/nejonizirajuca-zracenja 11/48

Kada se ispituje njegovo delovanje na ljudsko zdravlje i okolinu,ultraljubičasto zračenje se obično djeli na: 

UVA (400-315 nm) ili dugotalasno, "crno" svjetlo UVB (315-280 nm) ili srednjetalasno

UVC (<-280 nm) ili kratkotalasno (germicidno) .

Jedini prirodni izvor UV zracenja je Sunce , dok su vještačkiizvori:

Električni luk

Usijana tela Kvantni generatori

U spektru Sunčevog  zračenja na ultraljubičasto  zračenje otpadasamo 10% energije. UVC-zraci ne prodiru do površine Zemlje, patako ni do naše koţe, jer se apsorbuju u ozonskom sloju atmosfere.

UVA i UVB zraci prodiru kroz spoljni sloj koţe i izazivaju oštećenja:opekotiine, rak koţe, alergiju i sl. Oštećenju ćeliju koţe naročito suizloţeni ljudi svetle puti.

Sunce emituje ultraljubičasto  zračenje u UVA, UVB, i UVCoblastima, ali zbog apsorpcije u ozonskom sloju zemljine atmosfere99% zračenja koje stigne do površine Zemlje je iz UVA opsega.(Jedan deo UVC zračenja apsorbovanog u atmosferi učestvuje ustvaranju ozona.)

8/3/2019 NEJONIZIRAJUĆA ZRAČENJA

http://slidepdf.com/reader/full/nejonizirajuca-zracenja 12/48

Ultaljubičasti fotoni mogu da oštete  molekul DNK u ţivom organizmu na brojne načine. Na primer, susedne baze sevezuju jedna za drugu umesto da se vezuju sa partnerom izsusjednog niza. Tako nastaje izbočina u DNK lancu zbog čega 

molekul više ne funkcioniše normalno.

8/3/2019 NEJONIZIRAJUĆA ZRAČENJA

http://slidepdf.com/reader/full/nejonizirajuca-zracenja 13/48

Primena UV zračenja  Izvor "crne svjetlosti" je lampa koja emituje dugotalasno UV zračenje 

i vrlo malo vidljive svjetlosti. Ona se pravi kao i normalnaflurescentna lampa osim što se koristi samo jedan fosfor a obična staklena cjev zamjeni duboko plavim ljubičastim staklom takozvanimVudovim staklom.

Da bi se sprečilo falsifikovanje osetljivih dokumenata, (kreditnihkartica, vozačkih dozvola, pasoša) ona se prave sa UV vodenim

ţigom koji se moţe videti jedino kada se dokument obasja UVzracima. Danas najveći broj zemalja izdaje pasoše sa mastilom idrugim zaštitnim  'šarama' koje postaju vidljive tek pri obasjavanjuUV zracima.

Kada se moderna VISA kartica osvetli UV lampom nanjoj se pojavi, inače nevidljiva, slika ptice u letu.

8/3/2019 NEJONIZIRAJUĆA ZRAČENJA

http://slidepdf.com/reader/full/nejonizirajuca-zracenja 14/48

Astronomski vreli objekti emituju najviše u UV oblastiMeĎutim, isti ozonski omotač koji nas štiti od UVzračenja predstavlja problem za astronomskaosmatranja sa Zemlje pa se najveći dio osmatranja

obavlja iz svemira.

Polarna svetlost na Jupiterovom sjevernom polu viĎena uultraljubičastom delu spektra sa Hablovog svemirskog teleskopa.

8/3/2019 NEJONIZIRAJUĆA ZRAČENJA

http://slidepdf.com/reader/full/nejonizirajuca-zracenja 15/48

UV/VIS spektroskopija se široko koristi kao instrumentalna metoda u hemiji za analizuhemijske strukture, na primer, konjugovanih sistema. UV zračenje se često koristi uvidljivoj spektrofotometriji za detektovanje fluoroscencije u posmatranom uzorku.

Ultraljubičasta lampa se koristi i u analizi minerala, dragog kamenja, recimo prilikomutvrĎivanja autentičnosti kolekcionarskih uzoraka. Pod vidljivom svetlošću uzorci moguizgledati isto ali obasjani ultraljubičastim zracima fluoresciraju različito. Ili mogu da

pokaţu razlike u fluoroscenciji kada se obasjaju dugotalasnim ili kratkotalasnimultraljubičastim zracima. UV fluoroscentne boje naveliko se koriste u biohemiji ikriminološkim istragama.

Najopznatiji predstavnik u biohemiji je moţda  zeleno fluorescirajući protein (GFP odengleskog Green Fluorescent Protein) koji se često koristi kao genetički  obeleţivač.Mnoge supstance, recimo proteini, znatno apsorbuju u UV spektralnoj oblasti što je odogromne praktične  vaţnosti u biohemiji i srodnim oblastima. Zato su UVspektrofotometri obavezni dio biohemijske laboratorijske opreme.

Zbirka minerala briljantno fluorescira na različitim talasnim

duţinama kada se obasja ultraljubičastom lampom.

8/3/2019 NEJONIZIRAJUĆA ZRAČENJA

http://slidepdf.com/reader/full/nejonizirajuca-zracenja 16/48

Ultraljubičaste lampe se koriste za sterilizaciju radnog prostorai pribora koji se koristi u biološkim laboratorijama imedicinskim ustanovama. Komercijalno dostupne ţivine lampe (niskog pritiska) emituju oko 86% zračenja na talasnoj

duţini od 254 nanometara što se poklapa sa jednim od dvamaksimuma na kojima DNK apsorbuje zračenje.

Ţivina lampa koja emituje kratkotalasno UV zračenje obasjavakomoru, kada nije u upotrebi i tako je odrţava sterilnom.

8/3/2019 NEJONIZIRAJUĆA ZRAČENJA

http://slidepdf.com/reader/full/nejonizirajuca-zracenja 17/48

Infracrveno zračenje 

U elektromagnetnom spektru infracrveno zračenje se nalazi izmeĎu 

vidljivog dela spektra i mikrotalasa. Infracrveno zračenje ili infracrvena svjetlost (lat.  infra  = "ispod";

skraćenica IR od eng. infrared) obuhvata elektromagnetsko zračenje stalasnim dužinama većim od talasne duţine vidljive crvene svjetlosti,a manjim od talasne duţine radiotalasa. To je raspon od pribliţno 750nm do 1 mm.

Infracrveni talasi imaju talasne duţine  veće od vidljive svjetlosti, amanje od mikrotalasa. IC deo elektromagnetnog spektra se u zavisnosti od talasne duţine

djeli na tri oblasti, a to su:1. bliska oblast infracrvenog djela spektra;2. srednja oblast infracrvenog djela spektra i3. daleka oblast infracrvenog djela spektra.

Bliska oblast IC djela spektra je najbliţa vidljivom d jelu spektra, dalekaoblast je dio IC djela spektra koji je najbliţi mikrotalasima, dok sesrednja oblast nalazi izmeĎu ove dvije oblasti.

8/3/2019 NEJONIZIRAJUĆA ZRAČENJA

http://slidepdf.com/reader/full/nejonizirajuca-zracenja 18/48

Osnovni izvor infracrvenog zračenja je unutrašnja energija tjela. Unutrašnja energija tjela je posljedicakretanja atoma i molekula od kojih je izgraĎeno nekotjelo. Svako tjelo na temperaturi iznad apsolutne nule(0 K) emituje infracrveno zračenje. Čak i tjela koja

smatramo veoma hladnim, kao što je kocka leda,emituju IC talase. Kada neko tjelo nije dovoljnozagrijano (nema odreĎenu temperaturu) da biemitovalo vidljivu svjetlost, ono emituje najveći dio

svoje energije u obliku infracrvenog zračenja. Naprimer, topli radijator ne emituje vidljivu svetlost, aliemituje IC zračenje koje mi osećamo kao toplotu.

8/3/2019 NEJONIZIRAJUĆA ZRAČENJA

http://slidepdf.com/reader/full/nejonizirajuca-zracenja 19/48

Ljudi pri normalnoj tjelesnoj temperaturi najjače emituju IC zračenje talasne duţine 10 µm. Na slici koja predstavlja IC prikaz čoveka, crvenepovršine su najtoplije, a zatim dolaze ţuta, zelena i plava koja je

najhladnija.

Infracrveno zračenje ima široku primjenu. Vojska ga koristi za aktivnootkrivanje ciljeva u mraku. Termalno infracrveno zračenje koje emitujusva tijela zavisno od svoje temperature koristi se za pasivni nadzorprostora (alarmni ureĎaji), otkrivanje poţara i u medicini. Blisko seinfracrveno zračenje koristi u slobodnom prostoru za daljinsko upravljanjei komunikacije malog dometa, a kada se usmjeri pomoću  svjetlovoda 

omogućuje vrlo brzi prijenos podataka i na veće udaljenosti. U astronomiji se koristi za otkrivanje objekata koji ne emituju vidljivu svjetlost ili je onablokirana oblacima plina i prašine.

8/3/2019 NEJONIZIRAJUĆA ZRAČENJA

http://slidepdf.com/reader/full/nejonizirajuca-zracenja 20/48

Infracrvene sijalice 

Infracrvene sijalice 75% iskorištene energije pretvaraju u toplinu. Velika

primjena u stočarstvu, za uzgajanje, zagrijavanje i brţi rast. Primjenjujuse za sušenje i pečenje lakova, sušenje boja i vlage. S obzirom dainfracrveno zračenje talasne duţine 1,1 mikrona ima najjače  biološko djelovanje, upotrebljavaju se u fizikalnoj terapiji na klinikama, ubolnicama, centrima za rekreaciju.

8/3/2019 NEJONIZIRAJUĆA ZRAČENJA

http://slidepdf.com/reader/full/nejonizirajuca-zracenja 21/48

 Primjene IC zračenja  IC sateliti se koriste za posmatranje vremenskih prilika na Zemlji, proučavanje oblaka danju i noću, njihovih

temperatura i visina na kojima se nalaze. Koriste se za proučavanje ukupne količine toplote Zemlje. Zemljaprima i reflektuje Sunčevo  zračenje, ali takoĎe emituje svoju energiju u IC oblasti. Ovi procesi utiču navremenske prilike na Zemlji.

Sateliti sa IC senzorima se koriste za praćenje sječe suma i šumskih poţara. IC kamere osetljive na toplotu

koriste se za otkrivanje zagaĎenosti rjeka, izlivanja nafte i drugih hemijskih supstanci, septičkih jama,zakopanog otpada, kao i za praćenje količine dima koju ispuštaju fabrički dimnjaci.

IC tehnologija se koristi za spoljašnje preglede tjelesnih tkiva i tečnosti. Ova tehnologija se koristi za ranootkrivanje raka dojke. Ovaj metod koristi osobinu ćelija da prilikom metaboličkih procesa emituju odreĎenukoličinu toplotne energije. Upravo ta toplota na povšini tjela ukazuje na metaboličku aktivnost ćelija i njihoveeventualne poremećaje kada ćelije emituju veću količinu toplote zbog bolesti. Pored ranog otkrivanja tumora,IC snimanje se koristi za odredjivanje stepena opekotine, analizu protoka krvi i rada mišića, dijagnoziranjebolesti kao što su artritis i sportske povrede.

IC kamere su zbog toga veoma korisne u otkrivanju poloţaja ljudi i ţivotinja. IC detektori se koriste za

pronalaţenje ljudi izgubljenih u gustoj šumi ili dubokom kanjonu, kao i u uslovima smanjene vidljivosti kao što  je magla, dim ili snijeg. Toplotne IC kamere mogu da se koriste i za nalaţenje ţrtava u lavinama i razornimzemljotresima koje su zatrpane snijegom ili ruševinama.

IC kamere se instaliraju na prednjem dijelu automobila kako bi omogućile vozačima da dalje i jasnije vide uuslovima smanjene vidljivosti kao sto su magla i mrak. IC tehnologija se koristi i u pomorskom i aviosaobraćaju. Ona omogućava navigaciju aviona na malim visinama na kojima radari nemaju domet.

Vojska koristi IC senzore za orkrivanje i praćenje meta, za navoĎenje  oruţja i skupljanje obaveštajnih podataka. IC snimci se koriste za otkrivanje zakopanih mina.

IC tehnologija se koristi u prehrambenoj industriji za mjerenje sadrţaja vlage, ulja, masti, ugljenih hidrata,proteina, kofeina i drugih hemijskih jedinjenja u proizvodima. IC merenja se obavljaju veoma brzo i bezdirektnog kontakta sa hranom. Bliska oblast IC dela spektra se koristi za otkrivanje najezde insekata na ţito idruge proizvode. IC ispitivanje se sprovodi i na opremi za pakovanje i skladištenje hrane.

IC snimanje se koristi za ispitivanje električnih sistema, da bi se otkrili eventualni pogrešni spojevi,preopterećena kola ili drugi mogući rizični problemi u električnim instalacijama. Mjerenje toplote koju emitujuodreĎeni dijelovi sistema moţe da pokaţe gdje sistem ima najviše slabosti, grešaka ili prekomernogzagrevanja kako bi se ti kvarovi otklonili blagovremeno.

IC tehnologija se koristi i u elektronici za ispitivanje matičnih  ploča  računara.

IC tehnologija se koristi u većini daljinskih upravljača.

8/3/2019 NEJONIZIRAJUĆA ZRAČENJA

http://slidepdf.com/reader/full/nejonizirajuca-zracenja 22/48

Lasersko zračenje  Laser (prema eng.  Light Amplification by Stimulated 

Emission of Radiation) je za optički  ureĎaj koji emituje

koherentni snop fotona. Za razliku od svjetlosti koju emituju uobičajeni izvori, kao što 

su sijalice, laserska je svjetlost monohromatska, tj. samo jedne talasene duţine (boje) i usmjerena je u uskom snopu.Snop je koherentan, što znači da su elektromagnetni talasimeĎusobno u istoj fazi i šire se u istom smjeru.

8/3/2019 NEJONIZIRAJUĆA ZRAČENJA

http://slidepdf.com/reader/full/nejonizirajuca-zracenja 23/48

Laseri se dijele s obzirom na prirodu medija koji se koristi zaproizvodnju laserske zrake:

 laseri s čvrstom jezgrom (eng. solid state laser),

gasni laseri, poluprovodnički laseri, hemijski laseri,

laseri s bojilima (eng. dye laser) i

laseri sa slobodnim elektronima (free electron laser).

Laserska zraka se proizvodi fenomenom stimulacije emisije.

Ukoliko dovedemo dio atoma (ili molekula) laserskog medija upobuĎeno stanje, oni će emitovati fotone spontanom emisijom. Tifotoni se dalje mogu apsorbovati na nepobuĎenim atomima, iliizazavati stimuliranu emisiju na preostalim pobuĎenim atomima.

Broj atoma u pobuĎenom stanju mora biti veći od broja atoma uosnovnom stanju.

8/3/2019 NEJONIZIRAJUĆA ZRAČENJA

http://slidepdf.com/reader/full/nejonizirajuca-zracenja 24/48

U laserskom sistemu s tri nivoa, atomi (molekule) se odreĎenim načinom pobuĎuju u pobuĎeno stanje. PobuĎeno stanje, traje vrlo kratko i brzo serelaksira u nešto niţe metastabilno stanje. Atomi (molekule) se ne mogubrzo relaksirati u osnovno stanje, pa laserskim medijem počinju dominirati atomi u metastabilnom stanju. Inverzija napučenosti se postiţe 

izmeĎu metastabilnog i osnovnog stanja, pa se lasersko djelovanjepostiţe prijelazom izmeĎu ta dva stanja. PobuĎeno stanje koje se koristiza populiranje metastabilnog stanja ne mora biti jedno stanje, već semoţe koristiti niz energijskih stanja.

Postoje i laseri koji rade na principu četiri nivoa – četverostepeni laser.

8/3/2019 NEJONIZIRAJUĆA ZRAČENJA

http://slidepdf.com/reader/full/nejonizirajuca-zracenja 25/48

Laserski medij je smješten izmeĎu dva paralelna ogledala, tako dazrake svjetla koje prolaze izmeĎu dva ogledala grade stojeći talas.Prostor izmeĎu dva ogledala se naziva i laserska šupljina,rezonantna šupljina ili rezonator. Fotoni koji nastaju spontanomemisijom u laserskom mediju emituju se u svim smjerovima, alisamo oni koji su emitovani u smjeru ogledala će se reflektovatiizmeĎu dva ogledala i biti zarobljeni u laserskoj šupljini. Ti fotoni,koji veliki broj puta prolaze kroz laserski medij, će izazivatistimuliranu emisiju, prilikom prolaska blizu atoma u metastabilnimstanjima u laserskom mediju.

Stimuliranom emisijom nastaju skupine fotona koji su u istom

kvantnom stanju. Takvi fotoni imaju istu talasnu duţinu, smjer iusmjerenje i ponašaju se kao jedan foton.

8/3/2019 NEJONIZIRAJUĆA ZRAČENJA

http://slidepdf.com/reader/full/nejonizirajuca-zracenja 26/48

Umjesto jednog nepropusnog, i jednog slabo propusnog ogledala, moguće  je koristiti potpuno neprozirna ogledala, od kojih se jedno periodično pomiče izvan optičkog puta lasera. Kada je ogledalo na svom mjestu, ono zarobljavalasersku zraku unutar rezonatora, gdje se ona pojačava  zahvaljujući stimuliranoj emisiji zračenja. Kada se ogledalo ukloni, iz lasera izlazi kratkipuls intenzivnog laserskog zračenja-pulsni laseri

Laseri s čvrstom jezgrom imaju jezgru, napravljenu od kristala ili amorfnetvari, često u obliku štapića. Ogledala mogu biti tanki slojevi srebra naparenina krajeve štapića. Na taj način štapić čini lasersku šupljinu.

Šematski prikaz prvog rubinskog lasera. 

8/3/2019 NEJONIZIRAJUĆA ZRAČENJA

http://slidepdf.com/reader/full/nejonizirajuca-zracenja 27/48

Gasni laseri imaju laserski medij u gasovitomstanju. Gasni laseri se obično sastoje od cijeviispunjene gasom ili smjesom gasova, pod

odreĎenim pritiskom. Krajevi cijevi opremljeni suogledalima kako bi stvorili lasersku šupljinu.

Helij-Neon laser

8/3/2019 NEJONIZIRAJUĆA ZRAČENJA

http://slidepdf.com/reader/full/nejonizirajuca-zracenja 28/48

Poluprovodnički laser (diodni laser), predstavlja sićušni  kristal,proizveden atomskom  tačnošću, podjeljen u dva osnovna područja, srazličitim električnim svojstvima.

OdreĎene hemijske reakcije mogu proizvesti molekule u pobuĎenom stanju. Hemijski laseri koriste takve reakcije kako bi se postigla

inverzija napučenosti. Primjer je fluorovodični laser koji koristi reakcijuvodonika i fluora, za proizvodnju fluorovodonika u pobuĎenom stanju.

Jedna vrsta hemijskih lasera koristi ekscimere. Ekscimer je molekulakoja je stabilna samo u pobuĎenom stanju.

Laseri s bojilima koriste odreĎene organske spojeve, koji sluţe kaoaktivni laserski medij.

Laseri sa slobodnim elektronima koriste snop relativističkih elektrona koji prolazi kroz magnetsko polje koje naizmjenično mijenja smjer duţputa elektrona.

Primjene lasera

8/3/2019 NEJONIZIRAJUĆA ZRAČENJA

http://slidepdf.com/reader/full/nejonizirajuca-zracenja 29/48

Primjene lasera 

Laseri, zbog kvaliteta svjetla, koje daju danas primjenjuju ugotovo svim ljudskim djelatnostima.

Laseri s krutom jezgrom (posebno Nd:YAG) se koriste zarezanje, bušenje i varenje. Zbog kolimiranosti laserske zrake, moguće je postići veliku

preciznost prilikom obrade materijala, pa se često laseri koriste uhirurgiji (operacije oka).

Zbog svoje monohromatičnosti, laseri su iskorišteni i za novu

definiciju metra. Laseri se upotrebljavaju za označavanje  poloţaja na nekom

udaljenom mjestu, u mjeriteljstvu, a čak i prilikom predavanjapredavači pokazuju na tablu ili platno laserskim pokazivačima.

Laseri se koriste za pohranjivanje i očitavanje podataka narazličitim medijima CD, DVD.

Laseri se koriste i u laserskim printerima, za osvjetljavanjeodreĎenih područja na fotoosjetljivom valjku, kojim se onda tintapreslikava na papir. U tu svrhu se koriste mali poluvodički laseri.

8/3/2019 NEJONIZIRAJUĆA ZRAČENJA

http://slidepdf.com/reader/full/nejonizirajuca-zracenja 30/48

Laseri se koriste u spektroskopiji, kao intenzivni izvorimonohromatičnog svjetla.

Pulsni laseri se koriste za proučavanje super-brzih procesa. Jako veliki laseri se koriste za istraţivanja materije u uslovima

ekstremnih pritisaka i temperatura. U vojnoj tehnologiji se koriste, ili se razvijaju laseri kojima bi se

uništio udaljeni objekt, npr. balistička raketa ili satelit. Tu se koristerazličiti laseri, a primjenu su našli i hemijski laseri, jer u kratkom

vremenu mogu poslati vrlo snaţnu zraku.

Eksperiment s femtosekundnim laserom

8/3/2019 NEJONIZIRAJUĆA ZRAČENJA

http://slidepdf.com/reader/full/nejonizirajuca-zracenja 31/48

Radiofrekventno zračenje 

Radio-talasi su vrsta elektromagnetnog zračenja u obimu EMspektra po talasnoj duţini iznad infracrvenog spektra. Područje radijskog spektra obuhvata talasne duţine od milimetar do kilometarodnosno frekvencije od 3 Hz do 300 GHz (gigaherca;1 GHz =1×109 Hz).

Radio-talasi nastaju u antenama kada visokofrekventna strujaizaziva naizmeničnu promjenu električnog i magnetnog polja uokolini antene što predstavlja radio zračenje. Talasna duţina zavisiod rezonantne frekvencije oscilatornog kola koje se nalazi uizlaznom stepenu i koje je povezano sa antenom. Veličina i tipantene utiču na efikasnost zračenja talasa i to tako da je

nejefikasnije zračenje u slučaju da je veličina antene jednakačetvrtini talasne duţine. Veća antena - veće su talasne duţine (manja frekvencija) i obrnuto.

8/3/2019 NEJONIZIRAJUĆA ZRAČENJA

http://slidepdf.com/reader/full/nejonizirajuca-zracenja 32/48

Prost radio talas je sinusna talasna pojava i kao takav ne nosi mnogeinformacije. Da bi se neka informacija prenjela, potrebno je nekako„utisnuti“ u talas ali i potom prepoznati na prijemnoj strani. Taj

postupak se zove modulacija i on predstavlja mjenjanje neke odosobina talasa u sinhronizmu sa signalom koji predstavljainformaciju. U zavisnosti koja se osobina mjenja postoji:

amplitudska modulacija,

frekventna modulacija i

fazna modulacija.

Na prijemnoj strani postoji prijemna antena koja je vezana zaprijemno oscilatorno kolo koje rezonuje na ţeljenoj frekvenciji. Kadase elektromagnetna energija talasa pretvori u visokofrekventnu struju

u oscilatornom kolu, tada se pristupa demodulaciji i pojačavanju signala. Takav se signal moţe dovesti na zvučnik i onda, recimo, čuti signal neke radio stanice.

EngleskaN i F k ij

TalasnaT h ičk i j

8/3/2019 NEJONIZIRAJUĆA ZRAČENJA

http://slidepdf.com/reader/full/nejonizirajuca-zracenja 33/48

g

skraćenica (naziv) Naziv  Frekvencija 

dužina Tehnička primjena 

ELF (Extremely Low

Frequency) 3 Hz –  

30 Hz 10 Mm –  

100 Mm komunikacija s podmornicama 

SLF (Super Low

Frequency) 30 Hz –  

300 Hz 1 Mm –  

10 Mm 

ULF (Ultra Low

Frequency) 300 Hz –  

3 kHz 100 km –  

1 Mm 

VLF (Very Low

Frequency) mirijametarski talasi 

3 kHz –  

30 kHz 10 km –  

100 km komunikacija s podmornicama 

LF (Low Frequency) 

dugi val (DV),

kilometarski talasi

30 kHz –  

300 kHz 

1 km –  

10 km  radio, radijski satovi, radio navigacija 

MF (Medium

Frequency) 

srednji val (SV),

hektometarski talasi  300 kHz –  

3 MHz 100 m –  

1 km radio 

HF (High

Frequency) kratki val (KV),

dekametarski talasi

3 MHz –  

30 MHz 10 m –  

100 m radio 

VHF (Very High

Frequency) ultrakratki val (UKV),

metarski talasi

30 MHz –  

300 MHz 1 m –  

10 m radio, televizija, radar 

UHF (Ultra High

Frequency) 

mikrovalovi,

decimetarski talasi  300 MHz –  

3 GHz 1 dm –  

10 dm televizija, pokretna telefonija (npr. GSM), mikrovalna pećnica,

 bežične računalne mreže (npr. Wi-Fi) 

SHF (Super High

Frequency) 

centimetarski talasi3 GHz –  

30 GHz 

1 cm –  

10 cm 

radar, usmjerene veze, satelitska televizija 

– –

8/3/2019 NEJONIZIRAJUĆA ZRAČENJA

http://slidepdf.com/reader/full/nejonizirajuca-zracenja 34/48

Mikro talasi Mikrotalasi su dio EM spektra kao dio radijskog

spektra, ali ipak se navodi odvojeno od njega. Ti talasisu poznati i pod imenom radarski talasi. Područje mikrotalasnog spektra obuhvata talasne duţine od 1mm (milimetara) do 30 cm (centimetara) odnosnofrekvencije od 1 GHz do 300 GHz (gigaherca;1 GHz =

1×109 Hz). Postojanje mikrotalasa predvidio je godine 1864.

Dţejms Maksvel u svojim formulama.

Hajnrih Herc prvi je dokazao njihovo postojanje sa

ureĎajem koji je detektrovao i odašiljao mikrotalase naUHF (ultravisoke frekvencije) području.

Praktična upotreba počela je u 20. veku (1931).

8/3/2019 NEJONIZIRAJUĆA ZRAČENJA

http://slidepdf.com/reader/full/nejonizirajuca-zracenja 35/48

Naziv  Frekvencija 

L pojas  1 do 2 GHz 

S pojas  2 do 4 GHz 

C pojas  4 do 8 GHz 

X pojas  8 do 12 GHz 

Ku pojas  12 do 18 GHz 

K pojas  18 do 26.5 GHz 

Ka pojas  26.5 do 40 GHz 

Q pojas  30 do 50 GHz 

U pojas  40 do 60 GHz 

V pojas  50 do 75 GHz 

E pojas  60 do 90 GHz 

W pojas  75 do 110 GHz 

F pojas  90 do 140 GHz 

D pojas  110 do 170 GHz 

8/3/2019 NEJONIZIRAJUĆA ZRAČENJA

http://slidepdf.com/reader/full/nejonizirajuca-zracenja 36/48

Ovo je dalekometna antena  radara (približno 40m u prečniku) 

8/3/2019 NEJONIZIRAJUĆA ZRAČENJA

http://slidepdf.com/reader/full/nejonizirajuca-zracenja 37/48

8/3/2019 NEJONIZIRAJUĆA ZRAČENJA

http://slidepdf.com/reader/full/nejonizirajuca-zracenja 38/48

Vrsta uređaja Frekvencija rada u MHz

Visokonaponske mreže 0.00005 – 0.00006

Radio i televizijski odašiljači 0.0001 – 100

Mobiteli 800 - 2200

Mikrotalasne pećnice 2450

Bežični pristupi računarskim mrežama (Wireless LAN) 2450 - 5000

Odašiljači usmjerenih veza radiokomunikacijskih sistema  2000 - 60000

Tablica 1 – Primjeri zračenja u svakodnevnom životu 

MeĎunarodni pravilnici o bezbjednosti od izlaganja osoba RF zračenju od strane antenabaznih stanica mobilne telefonije su standardi postavljeni od Institute of Electrical and

8/3/2019 NEJONIZIRAJUĆA ZRAČENJA

http://slidepdf.com/reader/full/nejonizirajuca-zracenja 39/48

jbaznih stanica mobilne telefonije su standardi postavljeni od Institute of Electrical andElectronics Engineers i American National Standards Institute (ANSI/IEEE), InternationalCommission on Non-Ionizating Radiation Protection (ICNIRP) i National Council onRadioation Protection and Measurements (NCRP).

Standardi su izraţeni u gustini talasa po površini, a mjere se u mW/cm2. ANSI/IEEE standard kaţe da je dozvoljena količina zračenja za PCS ureĎaje koji rade na

1800-2200 MHz, 1,2 mW/cm2. Za analogne telefone na 900 MHz je to 0.57 mW/cm2.

Proučavajući uticaj zračenja na biološku materiju dokazano je da: Izlaganje RF zračenju, ukoliko je dovoljnog intenziteta, moţe biti opasno, te moţe dovesti

do raznih povreda kao što su oštećenje vida, opekotine koţe, unutrašnje opekotine,proboj toplote, toplotni udar i sl.

Biološki efekti izlaganja RF zračenju zavise od stepena apsorbovane energije, dok urelativno širokom pojasu (1 - 10.000 MHz), frekvencija utjiče vrlo malo.

Biološki efekti izlaganja RF zračenju su proporcionalni količini apsorbovane energije, dokvrijeme izlaganja utjiče vrlo malo.

Nema nikakvih pokazatelja štetnih utjecaja RF zračenja na biološku materiju sve dok tijelonije apsorbovalo dovoljnu količinu energije.

Antena bazne stanice mobilne telefonije montirana 10 metara iznad tla koja radi punomsnagom moţe prouzrokovati snagu gustine 0,01 mW/cm2 na zemlji oko antene. Najčešće 

će se ove vrijednosti kretati izmeĎu 0,00001 mW/cm2 i 0,0005 mW/cm2. Ova je gustinadaleko ispod dopuštene, a još dalje od štetne.

Što je korisnik mobilnog ureĎaja udaljeniji od bazne stanice manje elektromagnetskogzračenja prima od stanice, ali njegov mobilni ureĎaj mora koristiti puno veću snagu kakobi bazna stanica primila njegov signal. Ukoliko su bazne stanice gusto postavljenje one će zračiti manjom snagom pošto moraju pokriti manji prostor, a korisnikov mobilni telefon će trebati manju izlaznu snagu kako bi uspostavio komunikaciju, samim tim i manje će biti

izloţen zračenju. Mobilni telefoni zrače snagom od maksimalno 2 W, a bazne stanice do 25 W po kanalu.

8/3/2019 NEJONIZIRAJUĆA ZRAČENJA

http://slidepdf.com/reader/full/nejonizirajuca-zracenja 40/48

Magnetna polja

Magnetna polja imaju uticaj na zdravlje, a

mjera njegovog djelovanja je magnetnaindukcija.

Prirodni nivo magnetne indukcije je od 30 do

70 T, sa dnevnim promjenama ispod 10 T. Ova indukcija potiče od uţarenog jezgra

Zemlje i superponirano je sa Sunčevim zračenjem stvarajući Zemljinu magnetosferu.

Prirodna magnetna indukcija je statičko magnetno polje dok su vještačka magnetnapolja promjenjljiva.

8/3/2019 NEJONIZIRAJUĆA ZRAČENJA

http://slidepdf.com/reader/full/nejonizirajuca-zracenja 41/48

Prikaz Zemljine magnetosfere

V liči magnetne ind kcije je obrn to proporcionalna

8/3/2019 NEJONIZIRAJUĆA ZRAČENJA

http://slidepdf.com/reader/full/nejonizirajuca-zracenja 42/48

Veličina magnetne indukcije je obrnuto proporcionalnarastojanju od strujnog provodnika koji ju je proizveo.

Izvor zračenja  Veličina magnetne indukcije Magneti u zvučnicima, baterijski motori,

mikrotalasne peći, frižideri 10 T

Računarski monitor   0,1 T

Aparati za magnetnu rezonancu  4000 T

Izvor zračenja  Udaljenost 

Veličina

magnetneindukcije 

Udaljenost  Veličina magnetne indukcije 

Sijalica 3 cm  0,05 T 1 m  zanemarljivo 

TV aparat  1 m  6 T 3 m  2 T

Fen 3 cm  200 T

Aparat za brijanje 

3 cm  100 T

Usisivač1 m  2 T

Akumulatorska bušilica 1 m  2 T

Ubodna testera 1 m  3 T

8/3/2019 NEJONIZIRAJUĆA ZRAČENJA

http://slidepdf.com/reader/full/nejonizirajuca-zracenja 43/48

Na rastojanju 100 m od visokonaponskih vodovanjihovo dejstvo je svedeno na bezbjedan nivo.

El k lj i kih f k ij

8/3/2019 NEJONIZIRAJUĆA ZRAČENJA

http://slidepdf.com/reader/full/nejonizirajuca-zracenja 44/48

Elektromagnetna polja niskih frekvencija

Potiču od električnih visokonaponskih vodova ili vodova jakih struja(napr. elektromotori ili transformatori) i imaju frekvenciju 50 do 60 Hz.

Ovi vodovi stvaraju jako električno i magnetno polje. Pri naponu od 760 kV generiše se magnetno polje veličine 10 T i

električno veličine 10 000 V/m. Barijere za elek. polje su provodne površine pa se smatra da ne prodiru

znatno u unutrašnost graĎevina. Električna polja u kući kreću se od 0,02 T i 2 V/m, do 150 T i 200

V/m. Električno polje naponskih vodova vjerovatno moţe da djeluje na

orjentaciju jona i molekula u ljudskom tjelu, ali pouzdani naučni dokazine postoje.

Brojni eksperimenti sa jakim elek. i mag. poljima ukazuju na moguću vrlo slabu vezu ovih polja sa pojavom raka i leukemije, ali su dokazi

nekonzistentni. Prema ICNIRP, (Тhe International Commission on Non-Ionizing

Radiation Protection) i Evropske unije dozvoljena količina zračenja je 40T.

Ul k

8/3/2019 NEJONIZIRAJUĆA ZRAČENJA

http://slidepdf.com/reader/full/nejonizirajuca-zracenja 45/48

Ultrazvuk Ultrazvuk je zvuk čija je frekvencija iznad granice čujnosti za ljudsko uho,

odnosno preko 20 KHz-a. U medicini se najčešće koriste frekvencije

izmeĎu 3 i 10 MHz-a. Prije mnogo godina čovjek se upoznao sa zvučnim fenomenom odjeka

(ehoa). Iskustveni fenomeni su se nizali te naučnike podstakli na proučavanje 

(Lazzaro Ballanzani 1794.,Daniel Colladen 1822., lord Rayleigh napisao je1877.godine prvu knjigu o širenju zvuka “The Theory of Sound “).

 Daljni razvoj upotrebe zvuka u israţivačke svrhe počinje  otkrićem piezo-električnog efekta braće Pierrea i Jacquesa Curiea 1880.godine. Oni suuočili da neki kristali (kvarc, turmalin, vinska kiselina, Seignetteova so idr.) pod mehaničkim pritiskom proizvode elektricitet. 1881. godine braća Curiea su otkrili da piezo-električni kristali, gore nabrojani, unaizmjeničnom  električnom polju mijenjaju oblik i pri tome proizvode

mehaničke talase visokih frekvencija koje ne moţe čuti ljudsko uho (iznad20.000 Hz) i to su nazvali obrnuti piezo-električni efekat, a tevisokofrekventne talase su nazvali ultrazvučnim talasima.

Nakon otkrića  ultrazvučnih talasa počinje i njihova primjena u vojnompomorstvu za otkrivanje podmornica, brodova pa i santi leda na velikim

udaljenostima.

8/3/2019 NEJONIZIRAJUĆA ZRAČENJA

http://slidepdf.com/reader/full/nejonizirajuca-zracenja 46/48

Osnovni parametri ultrazvuka su talasna duţina, frekvencija, brzina prostiranja ii t it t (j či ) t l

8/3/2019 NEJONIZIRAJUĆA ZRAČENJA

http://slidepdf.com/reader/full/nejonizirajuca-zracenja 47/48

intenzitet (jačina) talasa. Refleksija ultrazvučne energije nastaje pri promjeni sredine kroz koju se ultrazvučni 

talas kreće, odnosno pri promjeni akustične impedance. Refleksija je srazmjernarazlici akustične impedance izmeĎu dvije sredine (tumor i zdrav parenhim).

Stepen odbijanja zavisi od sredine kroz koju se ultrazvučni talas prostire i od

akustičnih svojstava te sredine. Osim refleksije na nastajanje slike utiču i drugafizička svojstva kao što su: prelamanje, rasipanje, savijanje, apsorpcija itd. Kroz ljudsko tkivo talasi ultrazvuka se prostiru uz prelamanje, odbijanje, rasejavanje i

apsorpciju.

Osnovna dejstva ultrazvučnih talasa se klasifikuju kao fizička, hemijska i biološka.

Fizička dejstva ultrazvuka su stvaranje toplote u tkivu i kavitacija (stvaranjemehurića).

Najznačajnije hemijsko dejstvo ultrazvučnih talasa je depolarizacija velikih molekula,naročito molekula bjelančevina i nešto manje DNK.

Biološka dejstva ultrazvuka su najznačajnija. Dokazano je odavno (još 1927) ipotvrĎeno i kasnije da ultrazvuk ubija odreĎene laboratorijske ţivotinje ili izazivanekrozu u tkivima.

Dejstva ultrazvuka na tkiva se koriste u medicini u različite svrhe, na primjer koristi seza sječenje tkiva (ultrazvučni skalpel) naročito u laparoskopskoj hirurgiji.

Objavljeno je da se ultrazvuk uspešno koristi za ubrzavanje zarastanja prelomakostiju i za oporavak oštećenih mišićnih vlakana.

UreĎaji koji se u medicini koriste u dijagnostičke svrhe registruju samo odbijenetalase, i to one koji su pali pod pravim uglom, a ne mogu da registruju talase koji supali pod nekim drugim uglom jer se oni ili prelamaju ili odbijaju u drugom pravcu, a neu pravcu sonde.

Ehi k či lj d ć k

8/3/2019 NEJONIZIRAJUĆA ZRAČENJA

http://slidepdf.com/reader/full/nejonizirajuca-zracenja 48/48

Ehinoskop čine sljedeće komponente aparata: Odašiljač ili predajnik je električni oscilator koji daje potrebne

impulse zvučnoj glavi.

Sinhronizator je elektronska jedinica koja odreĎuje vrijeme trajanja

predajnih impulsa u odreĎenom ritmu kao i predajnik. Pojačivač  sluţi za pojačavanje  električnih impulsa dobijenih iz

zvučne glave poslije reflektovanja.

Elektronska jedinica (procesor) vrši obradu elektronskih impulsa injihovo digitalno-analogno pretvaranje za dovoĎenje slike na monitoruz pomoć računara.

UreĎaj za memoriju prima i smiješta u memoriju obraĎenu sliku radikasnijeg korištenja ili dovoĎenja u ureĎaj za arhiviranje slike.

UreĎaj za dokumentaciju moţe se koristiti magnetni medijum kaošto su printeri, videorekorderi, videoprinteri i video diskovi.