SlideShare a Scribd company logo
1 of 30
Dr. Farzin Asghari Sana
MEDICAL PHYSICS2
1-‫ماهیت‬‫دوگانه‬‫نور‬
‫مسئله‬‫دوگانگی‬‫به‬‫بحثی‬‫پیرامون‬‫ماهیت‬‫نور‬‫و‬‫ماده‬‫در‬‫قرن‬۱۷‫ام‬‫باز‬‫‌گردد‬‫ی‬‫م‬‫که‬‫تئوریهای‬‫رقیب‬‫مربوط‬
‫به‬‫نور‬‫توسط‬‫کریستین‬‫هویگنس‬‫و‬‫آیزاک‬‫نیوتن‬‫مطرح‬‫شدند‬.‫نیوتن‬‫معتقد‬‫بود‬‫که‬‫نور‬‫تنها‬‫ا‬‫ز‬‫ذرات‬‫تشکیل‬
‫شده‬‫در‬‫حالی‬‫که‬‫هویگنس‬‫نور‬‫را‬‫تنها‬‫شامل‬‫امواج‬‫‌دانست‬‫ی‬‫م‬.‫بر‬‫اساس‬‫تحقیقات‬‫ماکس‬‫پالنک‬،‫آلب‬‫رت‬
،‫اینشتین‬‫لویی‬‫دوبروی‬،‫آرتور‬‫کامپتون‬،‫نیلز‬‫بور‬‫و‬‫بسیاری‬‫از‬‫دانشمندان‬،‫دیگر‬‫امروزه‬‫تمام‬‫ی‬‫ذرات‬‫را‬
‫دارای‬‫خاصیت‬‫موجی‬‫هم‬‫‌دانیم‬‫ی‬‫م‬‫و‬‫برعکس‬.‫این‬‫پدیده‬‫نه‬‫تنها‬‫برای‬‫ذرات‬‫بنیادی‬‫که‬‫برای‬‫ذرات‬‫ترک‬‫یبی‬
‫همچون‬‫اتمها‬‫و‬‫مولکولها‬‫نیز‬‫به‬‫اثبات‬‫رسیده‬‫است‬.‫طول‬‫موج‬‫مربوط‬‫به‬‫ذرات‬‫بزرگ‬‫بسیار‬‫کوچک‬‫ب‬‫وده‬‫و‬
‌‫ا‬‫ل‬‫معمو‬‫قابل‬‫آشکارسازی‬‫نیست‬
‫ماهیت‬‫موجی‬‫نور‬:‫نور‬‫یک‬‫موج‬‫الکترومغناطیس‬‫می‬‫باشد‬‫که‬‫با‬‫سرعت‬𝒄=𝟑× 𝟏𝟎 𝟖m /s‫در‬‫خال‬‫منتشر‬
‫می‬‫شود‬‫و‬‫برای‬‫انتشارنیاز‬‫به‬‫محیط‬‫مادی‬‫ندارد‬.
‫ماهیت‬‫ذره‬‫ای‬‫نور‬:‫نور‬‫از‬‫ذراتی‬‫به‬‫نام‬‫فوتون‬‫تشکیل‬‫شده‬‫است‬‫که‬‫هر‬‫یک‬‫دارای‬‫انرژی‬‫برابر‬𝛎𝐡‫بوده‬‫و‬
‫با‬‫سرعت‬𝒄=𝟑× 𝟏𝟎 𝟖m /s‫در‬‫خال‬‫منتشر‬‫می‬‫شوند‬.‫به‬‫محض‬‫آنکه‬‫سرعت‬‫آنها‬‫از‬‫این‬‫مقدار‬‫کمتر‬،‫شود‬
‫نابود‬‫شده‬‫و‬‫به‬‫انرژی‬‫تبدیل‬‫می‬‫شود‬.
‫ماهیت‬‫دوگانه‬‫نور‬
‫نور‬‫دارای‬‫دو‬‫ماهیت‬‫موجی‬‫و‬‫ذره‬‫ای‬‫می‬‫باشد‬
‫ماهیت‬‫موجی‬‫نور‬:
‫پدیده‬‫هایی‬‫مانند‬:‫سایه‬‫و‬‫نیم‬،‫سایه‬،‫انعکاس‬،‫شکست‬،‫تداخل‬‫پراش‬‫و‬...‫با‬‫استفاده‬‫از‬‫ماهیت‬‫موجی‬
‫قابل‬‫توجیه‬‫است‬.
‫ماهیت‬‫ذره‬‫ای‬‫نور‬:
‫پدیده‬‫هایی‬‫مانند‬:‫تابش‬‫جسم‬،‫سیاه‬‫اثر‬‫فوتوالکتریک‬،‫تابش‬‫ترمزی‬،‫پراکندگی‬‫کامپتون‬،‫تولید‬‫و‬‫نابودی‬
‫زوج‬‫و‬‫هرکجا‬‫که‬‫برهمکنش‬‫نور‬‫با‬‫سطح‬‫ماده‬‫باشد‬‫از‬‫ماهیت‬‫ذره‬‫ای‬‫قابل‬‫توجیه‬‫می‬‫باشد‬.
‫بر‬‫اساس‬‫محاسبات‬‫فیزیك‬‫كالسیك‬،‫پیش‬‫بینی‬‫‌شود‬‫ی‬‫م‬‫كه‬‫مقدار‬‫انرژی‬‫تابشی‬‫گسیل‬‫شده‬‫بر‬‫ای‬‫طول‬‫موج‬
‫كوتاه‬(‫بسامد‬‫زیاد‬)‫باید‬‫بسیار‬‫بزرگ‬‫باشد‬‫ولی‬‫طبق‬‫نمودار‬‫‌بینید‬‫ی‬‫م‬‫كه‬‫در‬‫طول‬‫‌های‬‫ج‬‫مو‬،‫میانی‬‫تابندگی‬‫به‬
‫حداكثر‬‫‌رسد‬‫ی‬‫م‬.‫این‬‫مثال‬‫فیزیكی‬‫از‬‫مواردی‬‫است‬‫كه‬‫فیزیك‬‫كالسیك‬‫در‬‫توجیه‬‫نتایج‬‫تجربی‬‫آ‬‫ن‬‫ناتوان‬‫بود‬.
‫‌توان‬‫ی‬‫م‬‫گفت‬‫وقتی‬‫دمای‬‫جسمی‬‫آنقدر‬‫افزایش‬‫یابد‬‫كه‬‫نور‬‫مرئی‬‫ساطع‬‫كند‬‫نور‬‫آن‬‫به‬‫رنگ‬‫قرمز‬‫خ‬‫واهد‬
،‫بود‬‫این‬‫بدان‬‫معنی‬‫است‬‫كه‬‌‫تابندگی‬‫نور‬‫با‬‫طول‬‫موج‬‫قرمز‬‫حداكثر‬‫است‬‫درحالی‬‫كه‬‌‫ا‬‫ا‬‫مطمئن‬‫نو‬‫ر‬‫با‬
‫‌های‬‫گ‬‫رن‬‫دیگر‬‫از‬‫جمله‬‫آبی‬‫نیز‬‫از‬‫جسم‬‫ساطع‬‫‌شود‬‫ی‬‫م‬.‫افزایش‬‫دمای‬‫جسم‬‫باعث‬‫‌شود‬‫ی‬‫م‬‫كه‬‫رنگ‬‫نور‬
‫جسم‬‫آبی‬(‫طول‬‫موج‬‫كوتاهتر‬‫از‬‫قرمز‬)‫به‬‫نظر‬‫آید‬‫در‬‫‌كه‬‫ی‬‫حال‬‫نورهای‬‫دیگر‬‫مثل‬‫نور‬‫قرمز‬‫نیز‬‫مطمئ‬‌‫ا‬‫ا‬‫ن‬‫از‬
‫جسم‬‫ساطع‬‫‌شوند‬‫ی‬‫م‬،‫ولی‬‫تابندگی‬‫نور‬‫آبی‬‫حداکثر‬‫است‬.
‫امواج‬‫الکترومغناطیسی‬
‫امواج‬‫عرضی‬‫می‬‫باشند‬‫که‬‫برای‬‫انتشار‬‫نیاز‬‫به‬‫محیط‬‫مادی‬‫ندارند‬.‫به‬‫عبارتی‬
‫در‬‫خال‬‫نیز‬‫منتشر‬‫می‬‫شوند‬.
‫در‬‫امواج‬‫الکترومغناطیسی‬‫میدان‬‫های‬‫الکتریکی‬‫و‬‫مغناطیسی‬‫در‬‫دو‬‫راستای‬
‫عمود‬‫برهم‬‫عمود‬‫بر‬‫راستای‬‫انتشار‬‫نوسان‬‫نموده‬‫و‬‫انرژی‬‫در‬‫راستای‬‫انتشار‬
‫منتشر‬‫می‬‫شود‬.
‫این‬‫امواج‬‫بر‬‫اثر‬‫حرکت‬‫شتابدار‬‫یک‬‫بار‬‫الکتریکی‬‫در‬‫یکرسانا‬‫بوجود‬‫می‬‫آید‬.
‫امواج‬ ‫طیف‬‫الکترومغناطیس‬
‫بسته‬‫به‬‫جزئیات‬‫الکترون‬‫ها‬‫یا‬‫ذرات‬‫باردار‬‫دیگر‬‫تابش‬‫با‬‫طول‬‫موج‬‫و‬‫فرکانس‬‫متفاوت‬‫صورت‬‫می‬
‫پذیرد‬.
•‫حرکت‬‫نوسانی‬‫بارها‬‫توسط‬‫یک‬‫مدار‬‫تشدید‬LC‫در‬‫آنتن‬‫باعث‬‫تولید‬‫امواج‬‫رادیویی‬،‫بلند‬‫متوسط‬‫یا‬
‫کوتاه‬‫می‬‫شود‬.‫طول‬‫موج‬‫امواج‬‫رادیویی‬‫از‬108‫متر‬‫تا‬‫چند‬‫سانتیمتر‬‫می‬‫باشد‬.
•‫ریزموج‬‫ها‬‫توسط‬‫مولدهای‬‫موسوم‬‫به‬‫کالیسترون‬‫تولید‬‫می‬‫شوند‬.‫طول‬‫موج‬‫این‬‫امواج‬‫از‬‫چند‬
‫سانتیمتر‬‫تا‬‫چند‬‫میلیمتر‬‫می‬‫باشد‬.
•‫تابش‬‫های‬‫مادون‬،‫قرمز‬‫نور‬،‫مرئی‬‫تابش‬‫فرابنفش‬‫در‬‫محدوده‬‫طول‬‫موجی‬‫چند‬‫میلیمتر‬‫تا‬10-8‫متر‬
‫می‬‫باشد‬.
•‫پرتوهای‬‫ایکس‬‫از‬‫برخورد‬‫الکترون‬‫های‬‫سریع‬‫با‬‫ماده‬‫هدف‬‫تولید‬‫می‬‫شوند‬.‫طول‬‫موج‬‫این‬‫پرتوها‬
‫از‬‫مرتبه‬‫آنگستروم‬‫می‬‫باشد‬.
•‫پرتوهای‬‫با‬‫طول‬‫موج‬‫کوتاه‬‫تر‬‫توسط‬‫پروتون‬‫ها‬‫و‬‫نوترون‬‫ها‬‫که‬‫درون‬‫هسته‬،‫هستند‬‫تابش‬‫می‬
‫شوند‬.‫به‬‫این‬‫پرتوها‬،‫پرتو‬‫گاما‬‫می‬‫گویند‬.‫طول‬‫موج‬‫این‬‫پرتوها‬‫از‬‫مرتبه‬10−𝟏𝟑‫متر‬‫می‬‫باشد‬.
‫امواج‬ ‫طیف‬‫الکترومغناطیس‬
‫طیف‬‫الکترومغناطیسی‬:‫طیف‬‫الکترومغناطیسی‬‫شامل‬‫گستره‬‫بسیار‬‫وسیعی‬‫از‬‫موجهای‬
‫انرژی‬‫است‬‫که‬‫همه‬‫مانند‬‫هم‬‫حرکت‬‫کنند‬‫می‬.‫امواج‬‫الکترومغناطیسی‬‫طیف‬‫بسیار‬‫وس‬‫یعی‬‫از‬
‫طول‬‫موجهای‬‫بسیار‬‫کوچک‬‫تا‬‫بسیار‬‫بزرگ‬‫را‬‫در‬‫بر‬‫گیرند‬‫می‬.‫این‬‫امواج‬‫را‬‫با‬‫توجه‬‫به‬
‫اندازه‬‫طول‬‫موج‬‫به‬‫هفت‬‫دسته‬‫مختلف‬‫بندی‬‫تقسیم‬‫کنند‬‫می‬‫که‬‫شامل‬‫امواج‬‫گاما‬‫با‬‫طو‬‫ل‬
‫موجهایی‬‫کوچکتر‬‫از‬‫سانتیمتر‬‫تا‬‫امواج‬‫رادیویی‬‫با‬‫طول‬‫موج‬‫بزرگتر‬‫از‬۱۰‫سانتیمتر‬‫را‬
‫شامل‬‫شوند‬‫می‬.‫طور‬‫همان‬‫که‬‫در‬‫شکل‬‫مالحظه‬‫شود‬‫می‬‫محدوده‬‫امواج‬‫نوری‬‫که‬‫قابل‬‫دیدن‬
‫توسط‬‫چشم‬‫انسان‬‫باشند‬‫می‬،‫محدوده‬‫بسیار‬‫کوچکی‬‫از‬‫این‬‫طیف‬‫گسترده‬‫است‬.‫با‬‫ح‬‫رکت‬‫از‬
‫سمت‬‫امواج‬‫رادیویی‬‫به‬‫سمت‬‫امواج‬،‫گاما‬‫همزمان‬‫با‬‫کاهش‬‫طول‬،‫موج‬‫بسامد‬‫آن‬‫و‬‫در‬‫نتیجه‬
‫انرژی‬‫موج‬‫افزایش‬‫یابد‬‫می‬.‫چون‬‫بخشهای‬‫گوناگون‬،‫طیف‬‫طول‬‫موجهای‬‫متفاوتی‬‫دارند‬،
‫ویژگیهای‬‫آنها‬‫نیز‬‫متفاوت‬‫است‬.‫برای‬‫مثال‬‫موجهای‬‫نوری‬‫را‬‫توانیم‬‫می‬،‫ببینیم‬‫و‬‫پ‬‫رتو‬‫ایکس‬
‫بخشی‬‫از‬‫طیف‬‫است‬‫که‬‫از‬‫اجسام‬،‫جامد‬‫مانند‬‫ها‬‫پوست‬،‫عبور‬‫کنند‬‫می‬.
‫هر‬‫قسمت‬‫از‬‫طیف‬‫الکترومغناطیس‬‫کاربردهای‬‫متفاوتی‬‫در‬‫زندگ‬‫ی‬
‫‌ی‬‫ه‬‫روزمر‬‫ما‬‫دارد‬.‫‌ها‬‫ن‬‫آ‬‫نقش‬‫پررنگی‬‫در‬‫فناوری‬‫دارند‬.‫اغلب‬‫وسایل‬‫ی‬
‫که‬‫ما‬‫در‬‫زندگی‬‫روزمره‬‫از‬‫‌ها‬‫ن‬‫آ‬‫استفاده‬،‫‌کنیم‬‫ی‬‫م‬‫با‬‫استفاده‬‫از‬‫ای‬‫ن‬
‫امواج‬‫عمل‬‫‌کنند‬‫ی‬‫م‬.
‫امواج‬‫رادیویی‬
‫امواج‬‫رادیویی‬‌‫ا‬‫ا‬‫نسبت‬‫بیشترین‬‫طول‬‫موج‬(۰.۱‫متر‬‫تا‬۱۰۴‫متر‬)،
‫کمترین‬‫فرکانس‬‫و‬‫کمترین‬‫انرژی‬‫را‬‫در‬‫طیف‬‫امواج‬‫الکترومغن‬‫اطیس‬
‫دارند‬‫و‬‫بسته‬‫به‬‫طول‬‫موجشان‬‫کاربردهای‬‫متفاوتی‬‫دارند‬.
،‫مارکونی‬‫نخستین‬‫کسی‬‫بود‬‫که‬‫از‬‫امواج‬‫رادیویی‬‫استفاده‬‫عمل‬‫ی‬‫کرد‬.
‫او‬‫در‬‫‌های‬‫ل‬‫سا‬۱۸۹۰،‫نخستین‬‫‌های‬‫ه‬‫فرستند‬‫رادیویی‬‫را‬‫ساخت‬.‫تا‬
‫پایان‬‫قرن‬،‫نوزدهم‬‫او‬‫موفق‬‫شد‬‫‌های‬‫ل‬‫سیگنا‬‫تلگراف‬‫را‬‫در‬‫طول‬‫در‬‫یای‬
‫آتالنتیک‬‫ارسال‬‫کند‬.‫این‬،‫دستاورد‬‫‌ی‬‫ه‬‫جایز‬‫نوبل‬‫فیزیک‬‫در‬‫س‬‫ال‬
۱۹۰۹‫را‬‫برای‬‫او‬‫به‬‫ارمغان‬‫آورد‬.
‫کاربرد‬‫‌ها‬‫ن‬‫آ‬‫به‬‫رادیوی‬‫موج‬‫اف‬-‫ام‬‫و‬‫ای‬-‫ام‬‫رادیوی‬‫شما‬‫محدود‬‫‌شود‬‫ی‬‫نم‬.‫از‬‫‌ها‬‫ن‬‫آ‬‫برای‬‫ارسال‬
‫‌های‬‫ل‬‫سیگنا‬‫تلویزیونی‬‫هم‬‫استفاده‬‫‌شود‬‫ی‬‫م‬.‫گوشی‬‫موبایل‬‫شما‬‫با‬‫استفاده‬‫از‬‫این‬‫امواج‬‫کار‬‫‌ک‬‫ی‬‫م‬‫ند‬‫؛‬‫در‬‫واقع‬
‫صدای‬‫شما‬‫با‬‫استفاده‬‫از‬‫امواج‬‫رادیویی‬‫ارسال‬‫‌شود‬‫ی‬‫م‬.‫دیگر‬‫‌ی‬‫ه‬‫استفاد‬‫این‬‫امواج‬‫در‬‫رادار‬‫است‬‫که‬
‫کاربردی‬‫وسیع‬‫در‬‫‌های‬‫ه‬‫زمین‬‫نظامی‬‫دارد‬.‫‌ها‬‫ن‬‫دوربی‬‫و‬‫‌های‬‫ه‬‫اسلح‬‫حساس‬‫به‬‫سرعت‬‫هم‬‫با‬‫استفاده‬‫از‬‫ای‬‫ن‬
‫امواج‬‫کار‬‫‌کنند‬‫ی‬‫م‬.
‫امواج‬‫رادیویی‬‫از‬‫طریق‬‫ها‬‫آنتن‬‫تولید‬‫شوند‬‫می‬.‫ها‬‫آنتن‬‫ابزاری‬‫هستند‬‫که‬‫امواج‬‫رادیویی‬‫را‬‫دریافت‬‫یا‬
‫ارسال‬‫کنند‬‫می‬.‫طول‬‫آنتن‬‫با‬‫توجه‬‫به‬‫های‬‫فرکانس‬‫دریافتی‬‫و‬‫ارسالی‬‫برحسب‬‫مگاهرتز‬‫و‬‫براس‬‫اس‬‫متر‬
‫محاسبه‬‫شود‬‫می‬.‫نماد‬‫آنتن‬‫را‬‫در‬‫نظر‬‫بگیرید‬‫که‬‫الگویی‬‫از‬‫چندین‬‫خط‬‫با‬‫های‬‫طول‬‫متفاوت‬‫تشک‬‫یل‬‫شده‬
‫است‬.‫این‬‫امر‬‫به‬‫این‬‫دلیل‬‫است‬‫که‬‫برای‬‫دریافت‬‫طول‬‫های‬‫موج‬،‫مختلف‬‫به‬‫های‬‫طول‬‫متفاوتی‬‫نیاز‬‫ا‬‫ست‬.
‫یکی‬‫از‬‫های‬‫روش‬‫ساخت‬‫آنتن‬‫برای‬‫صرفه‬‫جویی‬‫در‬‫هزینه‬‫و‬،‫فضا‬‫ساخت‬‫های‬‫دکل‬‫عمودی‬‫است‬‫که‬‫ب‬‫ر‬
‫روی‬‫زمین‬‫قرار‬‫گیرند‬‫می‬.‫به‬‫این‬‫ترتیب‬‫طول‬‫آنتن‬‫مورد‬،‫نیاز‬‫تا‬‫نصف‬‫کاهش‬‫یابد‬‫می‬.‫در‬‫اطراف‬‫دکل‬
‫باید‬‫صفحه‬‫ای‬‫رسانا‬‫قرار‬‫بگیرد‬‫تا‬‫بهره‬‫وری‬‫آنتن‬‫افزایش‬‫پیدا‬‫کند‬.
‫رادیوی‬‫اف‬-‫ام‬‫و‬‫‌های‬‫ل‬‫سیگنا‬‫تلویزیونی‬‫از‬‫طول‬‫موج‬‫کوتاه‬‫امواج‬‫رادیویی‬‫استفاده‬‫‌کنند‬‫ی‬‫م‬.‫طول‬‫موج‬‫متوسط‬‫امواج‬
‫رادیویی‬‫در‬‫برخورد‬‫با‬‫‌های‬‫ه‬‫لی‬‫اتمسفر‬‫بازتاب‬‫پیدا‬‫‌کند‬‫ی‬‫م‬‫و‬‫به‬‫همین‬‫دلیل‬‫‌های‬‫ت‬‫مساف‬‫بیشتری‬‫را‬‫‌پیمایند‬‫ی‬‫م‬.‫رادیوی‬‫ای‬-‫ام‬
‫از‬‫این‬‫امواج‬‫استفاده‬‫‌کند‬‫ی‬‫م‬.
‫مایکروویو‬
‫امواج‬‫مایکروویو‬‫به‬‫نوعی‬‫طول‬‫موج‬‫‌تر‬‫ه‬‫کوتا‬‫امواج‬‫رادیویی‬‫هستند‬.‫‌ها‬‫ن‬‫آ‬‫به‬‫راحتی‬‫از‬‫اتمسفر‬‫و‬‫ابرها‬،‫‌گذرند‬‫ی‬‫م‬‫به‬‫همین‬
‫دلیل‬‫از‬‫این‬‫امواج‬‫برای‬‫ارتباطات‬‫‌ای‬‫ه‬‫ماهوار‬‫استفاده‬‫‌شود‬‫ی‬‫م‬.‫از‬‫آنجا‬‫که‬‫این‬‫امواج‬‫برای‬‫انتقال‬‫اطالعات‬‫از‬‫مکانی‬‫به‬‫م‬‫کان‬
‫دیگر‬‫مناسب‬،‫هستند‬‫در‬‫رادار‬‫هم‬‫از‬‫‌ها‬‫ن‬‫آ‬‫استفاده‬‫‌شود‬‫ی‬‫م‬.‫از‬‫امواج‬‫مایکروویو‬‫در‬‫‌های‬‫ق‬‫اجا‬‫مایکروویو‬‫استفاده‬‫‌شود‬‫ی‬‫م‬.‫این‬
‫امواج‬‫در‬‫برخورد‬‫با‬‫‌های‬‫ل‬‫مولکو‬،‫آب‬‫دمای‬‫‌ها‬‫ن‬‫آ‬‫را‬‫بال‬‫‌برند‬‫ی‬‫م‬‫و‬‫به‬‫همین‬‫دلیل‬‫باعث‬‫گرم‬‫شدن‬‫غذا‬‫‌شوند‬‫ی‬‫م‬.
‫فروسرخ‬‫یا‬‫مادون‬‫قرمز‬
‫فرو‬‫سرخ‬‫تابشی‬‫است‬‫که‬‫از‬‫اجسام‬‫گرم‬‫ساطع‬‫‌شود‬‫ی‬‫م‬.‫حتی‬‫خود‬‫شما‬‫در‬‫حال‬‫تشعشع‬‫فروسرخ‬‫هستید‬.‫تابش‬‫فرو‬‫سرخ‬‫توسط‬
‫‌ی‬‫ه‬‫هم‬‫اجسام‬‫جذب‬‫شده‬‫و‬‫‌ها‬‫ن‬‫آ‬‫را‬‫گرم‬‫‌کند‬‫ی‬‫م‬.‫امواج‬‫فروسرخ‬‫اساس‬‫کار‬‫‌های‬‫ن‬‫دوربی‬‫حساس‬‫به‬‫گرما‬‫و‬‫‌های‬‫ن‬‫دوربی‬‫دید‬‫در‬
‫شب‬‫هستند‬.‫ریموت‬‫‌ها‬‫ل‬‫کنتر‬‫از‬‫‌ی‬‫ه‬‫اشع‬‫فروسرخ‬‫برای‬‫ارسال‬‫سیگنال‬‫استفاده‬‫‌کنند‬‫ی‬‫م‬.‫برخی‬‫از‬‫لوازم‬‫آشپزخانه‬‫مان‬‫ند‬
‫توسترها‬‫هم‬‫با‬‫استفاده‬‫از‬‫امواج‬‫فروسرخ‬‫کار‬‫‌کنند‬‫ی‬‫م‬.
‫تابش‬‫فروسرخ‬‫یا‬‫اشعه‬‫مادون‬‫قرمز‬‫قسمتی‬‫از‬‫طیف‬‫امواج‬‫الکترومغناطیسی‬‫است‬‫که‬‫طول‬‫موج‬‫آن‬‫ها‬‫بلندتر‬
‫از‬‫دامنه‬‫نور‬‫مرئی‬‫و‬‫کوتاه‬‫تر‬‫از‬‫دامنه‬‫امواج‬‫رادیویی‬‫باشند‬.
‫امواج‬‫فروسرخ‬‫در‬‫بازه‬‫بسامدی‬300‫گیگاهرتز‬‫تا‬400‫تراهرتز‬‫و‬‫طول‬‫موج‬1‫میلیمتر‬‫تا‬750‫نانومتر‬
‫قرار‬‫می‬‫گیرند‬.
‫ناحیه‬‫فروسرخ‬‫بر‬‫اساس‬‫اثرات‬‫بیولوژیک‬‫پرتو‬‫فروسرخ‬‫در‬‫لیه‬‫های‬‫مختلف‬‫پوست‬‫حاصل‬‫می‬‫شود‬:
(1‫فروسرخ‬‫نزدیک‬(IRA):‫طول‬‫موج‬‫بین‬780‫تا‬1400‫نانومتر‬
(2‫فروسرخ‬‫میانی‬(IRB):‫طول‬‫موج‬‫بین‬1400‫تا‬3000‫نانومتر‬
(3‫فروسرخ‬‫دور‬(IRC):‫طول‬‫موج‬‫بین‬3000‫نانومتر‬‫تا‬1‫میلیمتر‬
‫اثر‬‫تابش‬‫فروسرخ‬)‫گرما‬(‫بر‬‫بافت‬
‫بطور‬‫کلی‬‫گرما‬‫بر‬‫بافت‬‫ها‬‫منجر‬‫به‬‫اتساع‬‫عروق‬‫و‬‫افزایش‬‫اکسیژن‬‫رسانی‬‫و‬‫کاهش‬‫دی‬
‫اکسید‬‫کربن‬‫می‬‫گردد‬.
‫با‬‫استفاده‬‫از‬‫پرتوهای‬‫فروسرخ‬‫انواع‬،‫دردها‬‫اسپاسم‬‫های‬‫عضالنی‬‫و‬...‫می‬‫توانند‬‫التیام‬
‫یابند‬.
‫تابش‬‫مکرر‬‫پرتوهای‬‫فروسرخ‬‫می‬‫تواند‬‫منجر‬‫به‬‫سرطان‬‫گردد‬.
‫نور‬‫مرئی‬
‫نور‬‫مرئی‬‫در‬‫محدوده‬‫با‬‫طول‬‫موج‬‫های‬400‫تا‬700‫نانومتر‬‫می‬‫باشد‬.
‫این‬‫محدوده‬‫طول‬،‫موج‬‫محدوده‬‫حساسیت‬‫چشم‬‫انسان‬‫به‬‫نور‬‫می‬‫باشد‬.
‫قرنیه‬‫چشم‬‫طول‬‫موج‬‫های‬‫کمتر‬‫از‬290‫نانومتری‬‫را‬‫جذب‬‫می‬‫کند‬.‫طول‬‫موج‬‫های‬
‫بین‬290‫تا‬700‫نانومتر‬‫به‬‫عدسی‬‫چشم‬‫می‬‫رسد‬‫و‬‫طول‬‫موج‬‫بین‬350‫تا‬400
‫نانومتر‬‫توسط‬‫عدسی‬‫جذب‬‫می‬‫شود‬.
‫چشم‬‫در‬‫محدوده‬‫مرئی‬‫طول‬‫موج‬‫های‬‫مختلف‬‫را‬‫بصورت‬‫رنگ‬‫های‬‫متفاوت‬‫می‬‫بیند‬.
‫بیشترین‬‫حساسیت‬‫چشم‬‫در‬‫طول‬‫موج‬553‫نانومتر‬‫رنگ‬‫زرد‬‫مایل‬‫به‬‫سبز‬‫می‬‫باشد‬.
‫در‬‫بسیاری‬‫از‬‫آزمایشهای‬‫فیزیکی‬‫به‬‫جای‬‫چشم‬‫از‬‫آشکارسازهای‬‫الکترونیکی‬‫و‬‫یا‬
‫صفحه‬‫عکاسی‬‫که‬‫به‬‫نور‬‫حساسیت‬‫بیشتری‬،‫دارند‬‫استفاده‬‫می‬‫شود‬.
‫فرابنفش‬
‫گر‬‫چه‬‫این‬‫امواج‬‫کاربردهای‬‫زیادی‬‫دارند؛‬‫اما‬‫ضررهایی‬‫هم‬‫دارند‬.‫خورشید‬‫منبع‬‫تابش‬‫فرابنفش‬‫است‬‫و‬‫به‬‫همین‬‫دلی‬‫ل‬‫تابش‬
‫شدید‬‫آن‬‫بر‬‫پوست‬‫انسان‬‫در‬‫درازمدت‬‫به‬‫سرطان‬‫پوست‬‫منجر‬‫‌شود‬‫ی‬‫م‬.‫به‬‫همین‬‫دلیل‬‫است‬‫که‬‫برنزه‬‫کردن‬‫پوست‬‫ب‬‫ا‬‫امواج‬
‫فرابنفش‬(‫یو‬-‫وی‬)‫چندان‬‫توصیه‬‫نمی‬‫شود‬.‫این‬‫تابش‬‫‌تواند‬‫ی‬‫م‬‫‌های‬‫م‬‫ارگانیس‬‫‌ی‬‫ه‬‫زند‬‫کوچک‬‫مانند‬‫‌ها‬‫ی‬‫باکتر‬‫و‬‫وی‬‫‌ها‬‫س‬‫رو‬‫را‬
‫بکشد‬.‫از‬‫تابش‬‫فرابنفش‬‫برای‬‫ضد‬‫عفونی‬‫کردن‬‫وسایل‬‫پزشکی‬‫هم‬‫استفاده‬‫‌شود‬‫ی‬‫م‬.‫امواج‬‫فرابنفش‬‫باعث‬‫م‬‫‌شوند‬‫ی‬‫موادی‬‫که‬
‫فلوئورسنت‬،‫هستند‬‫درخشش‬‫بیشتری‬‫داشته‬‫باشند‬.‫چنین‬‫موادی‬‫در‬‫طراحی‬‫‌ها‬‫س‬‫اسکنا‬‫به‬‫کار‬‫‌روند؛‬‫ی‬‫م‬‫بنابرای‬‫ن‬‫با‬‫تابش‬
‫امواج‬‫فرابنفش‬‫‌توان‬‫ی‬‫م‬‫فهمید‬‫که‬‫اسکناس‬‫جعلی‬‫یا‬‫حقیقی‬‫است‬.‫اشعه‬‫فرابنفش‬‫مسئول‬‫سنتز‬‫ویتامین‬‫دی‬‫در‬‫بدن‬‫نیز‬‫هست؛‬‫به‬
‫همین‬‫دلیل‬‫است‬‫که‬‫برای‬‫ساخت‬‫ویتامین‬‫دی‬‫در‬،‫بدنتان‬‫باید‬‫در‬‫معرض‬‫تابش‬‫آفتاب‬‫قرار‬‫بگیرید‬.
‫قرمز‬ ‫مادون‬ ‫های‬ ‫پرتو‬ ‫بیولوژیکی‬ ‫مضر‬ ‫اثرات‬
‫اشعه‬‫ایکس‬
‫اساس‬‫کار‬‫‌های‬‫ه‬‫دستگا‬‫رادیولوژی‬‫در‬‫مراکز‬،‫پزشکی‬‫‌ی‬‫ه‬‫اشع‬‫ایکس‬‫است‬.‫‌ی‬‫ه‬‫اشع‬‫ایکس‬‫از‬‫گوشت‬،‫‌گذرد‬‫ی‬‫م‬‫اما‬‫از‬‫اجس‬‫ام‬
‫سختی‬‫مانند‬‫استخوان‬‫عبور‬‫‌کند‬‫ی‬‫نم‬.‫به‬‫همین‬‫دلیل‬‫از‬‫اشعه‬‫ایکس‬‫برای‬‫تشخیص‬‫شکستگی‬‫استخوان‬‫یا‬‫هرگو‬‫نه‬‫ناهنجاری‬‫در‬
‫آن‬‫استفاده‬‫‌شود‬‫ی‬‫م‬.‫از‬‫‌ی‬‫ه‬‫اشع‬‫ایکس‬‫برای‬‫از‬‫بین‬‫بردن‬‫‌های‬‫ل‬‫سلو‬‫سرطانی‬‫هم‬‫استفاده‬‫‌شود‬‫ی‬‫م‬.‫دیگر‬‫کاربرد‬‫اشعه‬،‫ایکس‬
‫بررسی‬‫‌های‬‫گ‬‫سن‬‫معدنی‬‫و‬‫نشان‬‫دادن‬‫حفره‬‫یا‬‫شکستگی‬‫در‬‫آن‬‫است‬.‫از‬‫‌ها‬‫ن‬‫آ‬‫برای‬‫موارد‬‫امنیتی‬‫هم‬‫استفاده‬‫‌شود‬‫ی‬‫م‬.
‫ی‬‫اشعه‬‫گاما‬
‫امواج‬‫گاما‬‫پر‬‫انرژی‬‫ترین‬‫امواج‬‫در‬‫طیف‬‫امواج‬‫الکترومغناطیس‬‫هستند‬.‫های‬‫هسته‬‫پرتوزا‬،‫از‬‫خود‬‫ی‬‫اشعه‬‫گاما‬‫ساط‬‫ع‬
‫کنند‬‫می‬.‫از‬‫ی‬‫اشعه‬‫گاما‬‫در‬‫درمان‬‫تومورهای‬‫سرطانی‬‫استفاده‬‫شود‬‫می‬.‫دیگر‬‫کاربرد‬‫پزشکی‬،‫آن‬‫تهیه‬‫های‬‫عکس‬‫پز‬‫شکی‬
‫است؛‬‫بدین‬‫شکل‬‫که‬‫فرد‬‫مقداری‬‫ی‬‫ماده‬‫رادیواکتیو‬‫بلعد‬‫می‬‫و‬‫سپس‬‫تصویری‬‫از‬‫نشر‬‫پرتوی‬‫گاما‬‫در‬‫بدن‬‫او‬‫ت‬‫هیه‬‫شود‬‫می‬.
‫پرتوی‬‫گاما‬‫تواند‬‫می‬‫های‬‫میکروارگانیسم‬‫کوچک‬‫را‬‫از‬‫بین‬‫ببرد‬.‫از‬‫این‬‫پرتو‬‫برای‬‫ضدعفونی‬‫وسایل‬‫پزشک‬‫ی‬‫نیز‬‫استفاده‬
‫شود‬‫می‬.
‫امواج‌مکانیکی‬:
‫امواجی‬‫می‬‫باشند‬‫که‬‫برای‬‫انتشار‬‫نیاز‬‫به‬‫محیط‬‫مادی‬‫دارند‬.
‫امواج‬‫مکانیکی‬‫دو‬‫نوع‬‫طولی‬‫و‬‫عرضی‬‫می‬‫باشند‬.
‫امواج‬‫طولی‬:‫امواجی‬‫می‬‫باشند‬‫که‬‫راستای‬‫انتشار‬‫و‬‫ارتعاش‬‫آن‬‫یکی‬‫باشد‬.‫مانند‬‫امواج‬‫صوتی‬
‫امواج‬‫عرضی‬:‫امواجی‬‫می‬‫باشند‬‫که‬‫راستای‬‫انتشار‬‫بر‬‫ارتعاش‬‫آن‬‫عمود‬‫می‬‫باشد‬.‫مانند‬‫امواج‬‫آب‬
Dr. Farzin Asghari Sana
MEDICAL PHYSICS2
‫فیزیك‬‫پزشکی‬-‫براي‬‫دانشجویان‬‫پزشکی‬‫و‬‫دندانپزشکی‬‫چاپ‬‫چهارم‬
1392-‫انتشارات‬‫رویان‬‫پژوه‬
‫مدیر‬‫تالیف‬:‫دكتر‬‫محمد‬‫علي‬‫عقابیان‬
‫مولفین‬:‫دكتر‬‫محمد‬‫جواد‬‫ابوالحسني‬،‫دكتر‬‫محمد‬‫تقي‬‫بحریني‬‫طوسي‬
‫دكتر‬‫آمنه‬‫سازگار‬‫نیا‬،‫دكتر‬‫سعید‬‫سركار‬،‫دكتر‬‫مرجانه‬‫حجازی‬‫دكتر‬‫محمد‬‫علي‬
‫عقابیان‬
2-‫فیزیك‬‫پزشکی‬-‫چاپ‬‫چهارم‬-‫انتشارات‬‫آییژ‬
‫تالیف‬:‫دکتر‬‫عباس‬‫تکاور‬

More Related Content

More from Farzin Asghari sana (12)

Fizik7
Fizik7Fizik7
Fizik7
 
Fizik6
Fizik6Fizik6
Fizik6
 
Fizik5
Fizik5Fizik5
Fizik5
 
Fizik4
Fizik4Fizik4
Fizik4
 
Fizik3
Fizik3Fizik3
Fizik3
 
medical physics
medical physicsmedical physics
medical physics
 
environmental microbiology
environmental microbiologyenvironmental microbiology
environmental microbiology
 
Environmental microbiology
Environmental microbiologyEnvironmental microbiology
Environmental microbiology
 
Virus2
Virus2Virus2
Virus2
 
Viral replication
Viral replicationViral replication
Viral replication
 
Virus culture and cytopathic effect
Virus culture and cytopathic effectVirus culture and cytopathic effect
Virus culture and cytopathic effect
 
Virus
VirusVirus
Virus
 

electromagnetic spectrum

Editor's Notes

  1. 1 megameter = 1000000 meter  فروسرخ دور را طول موج میان ۲۵ تا ۳۵۰ میکرومترتعریف می‌کنند nm700 تا nm2500