elektromagnetinis spektras

Fizinis

2022

Aiškiname, kas yra elektromagnetinis spektras, kuriuose regionuose jis padalintas, kam naudojamas ir kaip buvo atrastas.

Elektromagnetinis spektras gali būti suskirstytas į sritis pagal jų bangos ilgį.

Kas yra elektromagnetinis spektras?

Elektromagnetinis spektras yra pasiskirstymas energijos elektromagnetinės spinduliuotės. Jis gali būti išreikštas energija, nors dažniausiai tai daroma spinduliavimo bangos ilgiu ir dažniais. Ji svyruoja nuo trumpesnio bangos ilgio (gama spinduliai) iki ilgesnio bangos ilgio (radijo bangos).

Jį sudaro įvairūs pogrupiai arba dalys, kurių ribos nėra visiškai apibrėžtos ir dažniausiai sutampa. Kiekviena spektro juosta išsiskiria iš kitų savo bangų elgesiu spinduliavimo, perdavimo ir sugerties metu, taip pat praktiniu pritaikymu.

Elektromagnetinės bangos yra vibracijos elektriniai laukai Y magnetinis kurie neša energiją. Yrabangos greičiu sklinda vakuume šviesos.

Kalbėdami apie objekto elektromagnetinį spektrą, mes kalbame apie skirtingus bangos ilgius, kuriuos jis skleidžia (vadinamas emisijos spektru) arba sugeria (vadinamas sugerties spektru), taip generuodamas energijos pasiskirstymą elektromagnetinių bangų rinkinio pavidalu.

Šio skirstinio charakteristikos priklauso nuodažnis arba svyravimų bangos ilgis, taip pat jų energija. Trys dydžiai yra susieti vienas su kitu: duotas bangos ilgis atitinka a dažnis ir tam tikra energija. Elektromagnetinės bangos gali susijungti su dalele, vadinama fotonu.

Elektromagnetinis spektras buvo atrastas kaip rezultataseksperimentai ir brito Jameso Maxwello indėlis, atradęs elektromagnetinių bangų buvimą ir formalizavęs savo tyrimo lygtis (žinomas Maksvelo lygtimis).

Elektromagnetinio spektro sritys

Elektromagnetinis spektras iš principo yra praktiškai begalinis (pavyzdžiui, ilgiausias bangos ilgis būtų visatos dydžio) ir ištisinis, tačiau iki šiol mums pavyko pažinti kai kuriuos jo regionus, vadinamus juostomis arba segmentais. Tai yra nuo mažiausio iki didžiausio:

  • Gama spinduliai. Kurių bangos ilgis mažesnis nei 10–11 metrų (m), o dažnis didesnis nei 1019.
  • Rentgeno spinduliai, kurių bangos ilgis mažesnis nei 10–8 m, o dažnis didesnis nei 1016.
  • Ekstremalus ultravioletinis spinduliavimas. Kurių bangos ilgis mažesnis nei 10–8 m, o dažnis didesnis nei 1,5 × 1015.
  • Netoli ultravioletinių spindulių. Kurių bangos ilgis mažesnis nei 380 × 10–9 m, o dažnis didesnis nei 7,89 × 1014.
  • Matomas šviesos spektras. Kurių bangos ilgis mažesnis nei 780 × 10–9 m, o dažnis didesnis nei 384 × 1012.
  • Netoli infraraudonųjų spindulių. Kurių bangos ilgis mažesnis nei 2,5 × 10–6 m, o dažnis didesnis nei 120 × 1012.
  • Vidutinis infraraudonųjų spindulių. Kurių bangos ilgis mažesnis nei 50 × 10–6 m, o dažnis didesnis nei 6 × 1012.
  • Tolimieji infraraudonieji spinduliai arba submilimetras. Kurių bangos ilgis mažesnis nei 350 × 10–6 m, o dažnis didesnis nei 300 × 109.
  • Mikrobangų spinduliuotė. Kurių bangos ilgis mažesnis nei 10–2 m, o dažnis didesnis nei 3 × 108.
  • Itin aukšto dažnio radijo bangos. Kurių bangos ilgis mažesnis nei 1 m, o dažnis didesnis nei 300 × 106.
  • Labai aukšto dažnio radijo bangos. Kurių bangos ilgis mažesnis nei 100 m, dažnis didesnis nei 30 × 106 Hz.
  • Trumpa radijo banga. Kurių bangos ilgis mažesnis nei 180 m, o dažnis didesnis nei 1,7 × 106.
  • Vidutinė radijo banga. Kurių bangos ilgis mažesnis nei 650 m, o dažnis didesnis kaip 650 × 103 Hz.
  • Ilga radijo banga. Kurių bangos ilgis mažesnis nei 104 m, o dažnis didesnis kaip 30 × 103.
  • Labai žemo dažnio radijo banga. Kurių bangos ilgis didesnis nei 104 m, dažnis mažesnis nei 30 × 103 Hz.

Elektromagnetinio spektro sritys yra gama spinduliai, rentgeno spinduliai, ultravioletinė spinduliuotė, matomasis spektras, mikrobangos ir radijo dažnis.

Elektromagnetinio spektro panaudojimas

Rentgeno spinduliai medicinoje naudojami norint pažvelgti į kūno vidų.

Elektromagnetinio spektro panaudojimas gali būti labai įvairus. Pavyzdžiui:

  • Radijo dažnio bangos. Jie naudojami informacijai perduoti oru, pavyzdžiui, radijo laidoms, televizorius arba internetas bevielis internetas.
  • Mikrobangų krosnelės. Jie taip pat naudojami perduoti informaciją, pvz., mobiliojo telefono signalus (korinio ryšio) arba mikrobangų antenas. Jį taip pat naudoja palydovai kaip informacijos perdavimo į žemę mechanizmą. Ir jie tuo pačiu metu naudojami maistui šildyti mikrobangų krosnelėje.
  • Ultravioletinė radiacija. Jį išduoda Saulė ir absorbuojamas augalaifotosintezė, taip pat mūsų odai, kai įdegame. Jis taip pat maitina fluorescencines lempas ir leidžia įrengti tokias patalpas kaip soliariumai.
  • Infraraudonoji spinduliuotė. Tai tas, kuris perduoda karštis nuo saulės iki mūsų planetos, nuo ugnies iki ją supančių objektų arba nuo šildytuvo mūsų kambariuose.
  • Matomos šviesos spektras. Tai daro dalykus matomus. Be to, jis gali būti naudojamas kitiems vizualiniams mechanizmams, tokiems kaip kino teatras, žibintuvėliai ir kt.
  • Rentgeno spinduliai yra naudojami medicinoje, norint gauti vizualinius įspūdžius apie mūsų kūno vidų, taip pat mūsų kaulų, o daug stipresni gama spinduliai naudojami kaip spindulinė terapija arba vėžio gydymo forma, nes jie sunaikina DNRląstelės kurie dauginasi netvarkingai.

Elektromagnetinio spektro svarba

Šiuolaikiniame pasaulyje elektromagnetinis spektras yra pagrindinis telekomunikacijų ir informacijos perdavimo elementas. Jis taip pat labai svarbus kosminės erdvės tyrinėjimo technikose (radaro / sonaro tipo), kaip būdas suprasti tolimus astronominius reiškinius. oras ir erdvė.

Jis turi įvairių medicininių ir praktinių pritaikymų, kurie taip pat yra dalis to, ką mes šiandien laikome gyvenimo kokybė. Štai kodėl manipuliavimas juo, be jokios abejonės, yra vienas didžiausių žmonijos atradimų.

!-- GDPR -->