Warum sind elektromagnetische Strahlen schädlich und warum sind normale Lichtstrahlen nicht schädlich?

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3 Antworten

So wie es JTKirk geschrieben hat ist auch Licht eine elektromagnetische Welle/Strahlung ebenso wie Infrarotstrahlung/Wärmestrahlung.

Je größer die Frequenz bzw. je kleiner die Wellenlänge (Kehrwert der Frequenz), desto größer die Energie nach der von JTKirk beschriebenen Formel (Energie = Planksches Wirkungsquantum mal Frequenz).

Ausgehend von sehr langwelliger Strahlung (kleine Frequenz) im nichtsichtbaren Bereich (z.B. Wärmestrahlung, Infrarotstrahlung) hin zum sichtbaren Lichtbereich in den Ultravioletten Bereich hin nimmt Wellenlänge ab und die Energie zu. Je höher diese wird, desto eher wäre eine schädliche Wirkung möglich. 

Definitiv ist dies bei ionisierender Strahlung (Röntgenstrahlung oder Strahlung aus Kernumwandlungsprozessen/Gammastrahlung) so, die Energie reicht wie der Name schon sagt aus um andere Stoffe zu ionisieren, Körperzellen können geschädigt werden oder es entstehen freie radikale die wiederum Zellgifte sind. Da es aber auch natürliche Radioaktivität gibt und geben muss, streiten sich auch hier die Experten ab welcher Dosis es zu einem erhöhten Risiko kommt.

Ab welcher Energie und Bestrahlungsintensität welche Strahlung ansonsten gefährlich ist, darüber streiten Experten ziemlich kontrovers, für den einen ist Handystrahlung unbedenklich, der andere hält es für Teufelszeug, ähnlich verhält es sich mit der Bewertung von Sonnenstrahlung, wobei ein Sonnenbrand definitiv nicht gesund ist und statistisch schon das Hautkrebsrisiko steigen lässt.

Lichtwellen sind ebenfalls elektromagnetische Wellen. Es kommt bei den elektromagnetischen Wellen auf die enthaltene Energie an. Diese Energie kann man entsprechend der Formel E=h*f berechnen.

Es kommt nicht nur rein auf die emthaltene Energie an. Wichtig ist auch die Konzentration. So hat Mikrowellenstrahlung weniger Energie und ist bei der weit verbreiteten Mikrowelle (Küchengerät) sehr gefährlich.

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@einfachsoe

Ebenso wie die Konzentration, ist dann entsprechend auch die Dosis relevant.

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weniger Energie *als Strahlung aus dem Lichtspektrum

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Oha - Käptain James Tiberius, auf der Sternenflotten Akademie wird offensichtlich nicht nur Zefram Cochrane gelehrt - sondern auch immer noch der gute ehrwürdige Max Planck ;-)

Na denn - guten Flug und immer eine Handbreit Vakuum unterm Kiel.

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Einmal gibts die Quantenenergie E = h * f, andermal die klassische Energie die über Kräfte entlang von Wegen vermittelt wird wie z.B. F = q * E.

Alles von >0 Hz bis zur Planckfrequenz sind elektromagnetische Strahlen, bzw. Wellen. Die Quantenenergie ist allein eine Funktion der Frequenz. Die klassische Energie ist eine Funktion der Ladung, der Feldstärke und des Weges.

Lichtstrahlen z.B. von der Sonne sind bezüglich der Quantenenergie sehr wohl schädlich. Die Quantenenergie einer Glühbirne ist zu gering. Ihr Effekt wirkt rein thermisch. Das passiert zwar auch hier über die Quantenenergie, die durch die absorbierten Photonen übergeben wird und zu stochastisch verteilten Phonenen führt, die als "Temperatur" der Materie bezeichnet wird. Aber hier wird nicht durch z.B. ein Photon eine Molekülbindung aufgabrochen, sondern die Photonen führen kontinuierlich Wärme zu.

Erhöht man die Leuchtintensität, erhöht man die Photonen pro Sekunde. Dann wird die Lampe über die Summe aller Quantenenergien schädlich.

Eine Mikrowelle z.B. funktioniert klassisch! Hier sind die Wellenlängen so groß, dass die Quantenenergie keine Bedeutung mehr hat. Das E-Feld der EM-Welle verpasst hier den Dipolmolekülen des Wassers eine Drehung. Die entstehenden Feldkräfte führen wieder zu den Phononen (quantisierten Materiewellen).

Es sind also zwei verschiedene Wirkmechanismen. Der klassische Mechanismus kann nur bei Ionen wirken. Es müsste auch nicht zwangsläufig ein Dipol sein, aber dann müsste die Feldstärke erhöht werden. Die Photonenvariante benötigt keine Ionen.

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