P2 – Radiation and Life

By Mr Strugnell

Electromagnetic Spectrum

Warming Ionising

All Radiation

• Travels at the same speed in a vacuum– Speed of light, 3 x 108m/s

• They are all emitted from sources• They can all be reflected, transmitted or absorbed

• They all transfer energy • A packet of EM radiation is known as a photon

Energy and effect

• The higher frequency end has lots of energy and causes ionisation.

• Ionisation is the breaking of atoms or molecules.

• Ionising radiation is:– Gamma– X‐rays– UV

Energy and effect

• The lower frequency side of the spectrum has less energy.

• These cause a warming effect• This is when the energy transferred causes the atoms of molecules to vibrate more.

• This part of the spectrum is:– Radio– Microwaves– Infra Red

Intensity

• Intensity is the amount of radiation arriving in an area. 

• Amount of radiation means number of photons

• It increases with distance

Why is this important

• We use radiation for different things.• Microwaves we use in mobile phones and cooking

• Radios are used in communication• X‐rays and Gamma radiation are used in medicine

• IR and UV are used to see heat and at night

Dangers?

• Microwaves heat water molecules, mobile phones are next to your head and your brain is full of water.

• UV radiation causes sunburn• X‐rays can cause cancers as they ionise DNA• Gamma radiation can cause cancers as they ionise DNA

Making them safe

• Your skull absorbs microwaves• You can only have a set number of X‐rays a year and the staff stand outside the room and have protective clothing

• Gamma radiation sources are tightly controlled• You can wear sunscreen of clothes to protect from the sun

• The Ozone layer protects full large parts of the spectrum

Greenhouse effect

• Greenhouse effect is an essential process for life to survive on Earth

• Without our atmosphere and the greenhouse effect it would be very hot during the day 150oC and ‐100oC at night

• DO NOT CONFUSE THIS WITH Enhanced greenhouse effect or global warming.

Greenhouse effect

• IR radiation is trapped within certain molecules in our atmosphere:– CO2 Carbon Dioxide– H2O Water– CH4 Methane

• This means the energy that it transferred is trapped and heat is just energy

Global Warming

• Is the process by which more of these gases are in the atmosphere, which means that more than the normal amount of energy is being trapped.

• This increases the amount of energy which raises temperatures. 

• HOWEVER the more amount of energy causes more extreme weather condition, for example colder in the winter.

Carbon Cycle

Communication

• Electromagnetic radiation is used in communications:– Radio waves for radio– Microwaves for mobile phones– Visible light and infra red in fibre optics

Signals

Digital Analogue• Digital has two values 0 and 1• Analogues can have any number over the range

Analogue to Digital

• All signals were in analogue• We knew digital was better because of the effect of ‘noise’

• We didn’t have the technology to encode and decode digital signals 

• So we used analogue• We now do have the technology so we have switched to digital

Noise

Digital only looks for 1 or 0 so noise can be easily taken out. It cannot be with analogue

Storage

• Recall that the amount of information needed to store an image or sound is measured in bytes (B)

• Understand that, generally, the more information stored the higher the quality of the sound or image

• Understand that an advantage of using digital signals is that the information can be stored and processed by computers.