Powered by free wordpress themes

kayseri escort samsun escort bodrum escort ankara escort ankara escort eskişehir escort porno izle izmir escort antalya escort ankara escort ankara escort ankara escort istanbul escort
Anasayfa / Fizik / ElektroManyetik Alanların Biyolojik Etkileri-4

Powered by free wordpress themes

ElektroManyetik Alanların Biyolojik Etkileri-4

   EM radyasyonun Fiziksel Yönleri :

Hemen radyasyon kelimesini duyar duymaz korkuya kapılmayın burdaki durum biraz daha farklı . EM radyasyonlar , herhangi bir maddesel ortama ihtiyaç duymadan enerji taşımanın bir biçimidir. Enerjiyi iletme ve maddeyle etkileşme ( özellikle de biyolojik dokuyla etkileşme ) yönleriyle ;
*EM Dalgalar ( Dalga Modeli )
*Fotok Akısı ( Parçacık Modeli )

olarak tanımlanırlar. Statik elektrik ve manyetik alanlar da biyolojik dokularla etkileşir ancak yayılmazlar ve dolayısıyla bir dalga yayılımı veya foton akısı ifade etmezler.  Şimdi bu modelleri inceleyelim ;

1) DALGA MODELİ

Electromagneticwave3D

Yukarda görmüş olduğunuz gif Düzlem EM dalgaların gösterimidir. Maxwell denklemleri ile açıklanabilen dalga modeli EM dalga kavramını esas alır. Bir EM dalga , bir elektrik alan ( E, V/m) ile ona dik olan Bir manyetik alanın ( H, A / m ) birleşimidir.

EMdalga

Bu iki alan, aynı hızda ( dalga hızı) yayılır ve yayılma yönü E ve H’nin oluşturduğu düzleme diktir. Elektrik alan ve Manyetik alanın genlikleri, aynı frekans ve fazlı olarak , zamanla sinüs biçimli bir değişime sahiptir. Elektrik alan ve Manyetik alan düzlem dalga oluşturur. Düzlem dalga, boşlukta düz bir çizgi boyunca ve ışık hızında yayılır. Yayılıma Elektrik ve Manyetik alan ile oran bir ( birim yüze başına ) enerji akısı eşlik eder.

2) PARÇACIK MODELİ

Em radyasyonun atom veya molekül boyutlarındaki sistemlerle bazı etkileşmeleri dalga modeli ile açıklanamamaktadır. Örneğin fotoelektrik etki gibi olayların açıklanmasında , EM enerjiyi , foton adı verilen süreksiz enerji paketleri şeklinde göz önüne almamız gerekmektedir. Bir foton , vakumda düz bir hat boyunca ve ışık hızında düzlem EM dalga gibi yayılır. Foton , kuantum adı verilen ve dalganın frekansı ile orantılı temel bir enerji miktarına sahiptir.  Buna göre EM radyasyonunun şiddeti iki faktöre bağlıdır. 1) Fotonun Enerjisine 2) Foton Sayısına

E = h\cdot\nu\,

Burada;[3]

E\,: Enerji, Joule (J) biriminde,

h\,: Planck sabiti, J·s biriminde,

\nu\, (hız sembolü değildir): taneciğin frekansı, s-1 birimindedir.

Hız, dalga boyu ve frekans arasındaki bağlantıyı gösteren:

c = \nu\cdot\lambda\,

formülünü endeks olarak alırsak dalga boyu ile frekans ters orantılıdır.[4]

O halde:

E = \frac{h\cdot c}{\lambda}\,

Burada;[5]

c\,: ışık hızı, metre bölü saniye biriminde,

\lambda\,: taneciğin dalga boyu, metre birimindedir.

Taneciğin enerjisinin “Elektron-volt” cinsinden hesaplanması

E = \frac{h\cdot c}{\lambda}\,

Burada;

h\cdot c\,: “h” ve “c” sabit sayılardır, değeri: 12400\, eV·Å’dür.

\lambda\,: taneciğin dalga boyu, Ångström (Å) birimindedir.

ismailyigit_kuantum14

pelec

 

 

3) PARÇACIK – DALGA İKİLİLİĞİ

Parçacık ve dalga modelleri , teorik olarak EM radyasyonun herhangi bir tipine uyarlanabilir, ancak kullanımları , açıklanmak istenen olaylara bağlıdır. Düşük frekanslı makroskobik olaylar ve radyasyonların foto enerjileri ,madde ile etkileşmek için çok düşüktür ve dolayısıyla bu radyasyon tipine dalga olarak göz önüne almak daha uygun olur. Öte yandan , çok yüksek enerjili Em radyasyonun atomlarla veya moleküllerle etkileşmeleri , parçacık yaklaşımı ile en iyi açıklanır. Çok yüksek enerjili fotona sahip dalgalar , atomik boyutlarda dalga boyludurlar ve kırılma indisleri 1’e yakındır. Bu durumda çoğunluk dalga modeli kullanılamaz ve sadece parçacık yönü dikkate alınmalıdır.

 

light-wave-particle

 

Dalga Madde Etkileşmeleri :

Bir EM radyasyon ve madde arasındaki etkileşme, enerji transferi veya frekans değişimi olmadan , enerjisinin bir kısmını veya tamamını transfer ederek , difüzyona yol açabilir. ( elastik difüzyon) Enerjinin bir kısmı maddeye aktarıldığında , gelen enerji madde tarafından kısmen soğurulur ve kısmen difüze olarak, daha düşük enerjili yeni bir EM radyasyon meydana getirir. ( elastik olmayan difüzyon) Soğurulan kısım ; biyolojik bir etki oluşturabilir , bir enerji geçişine veya ısıl etkiye yol açabilir.

* Enerji geçişleri : Atom veya moleküllerden enerji seviyeleri ile ilgilidir. 12 eV enerjiye sahip radyasyon ( 100 nm dalga boyundaki radyasyona denk gelir) , bir molekülün ( veya atomun ) iyonlaşması için eşik değerdir.

* Isıt etkiler : Gelen EM radyasyonun frekansı ne olursa olsun meydana gelen etkilerdir. RF gibi düşük enerjili radyasyonlarla etkileşme durumunda ısıt etkiler, yüklerin ve dipollerin salınması sebebiyle Joule etkisinin sonucu olarak dalga modeliyle yorumlanır. Bu durumda soğurulan enerji ( veya güç) birim kütle başına güç tarafından tanımlanır.  Şimdilik burada keseyim bir sonraki yazıda görüşmek üzere bilim dostları . :)

 

fl971006

Hakkında Burak Çankaya

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

 

şişli escort