elektromágneses spektrum

Fizikai

2022

Elmagyarázzuk, mi az elektromágneses spektrum, mely régiókra oszlik, mire használják és hogyan fedezték fel.

Az elektromágneses spektrum hullámhosszuk alapján régiókra osztható.

Mi az elektromágneses spektrum?

Az elektromágneses spektrum eloszlása energiák az elektromágneses sugárzástól. Kifejezhető energiával, bár gyakrabban a sugárzás hullámhosszával és frekvenciáival teszik. A rövidebb hullámhosszú sugárzástól (gammasugárzás) a hosszabb hullámhosszúakig (rádióhullámok) terjed.

Különféle altartományokból vagy részekből áll, amelyek határai nincsenek teljesen meghatározva, és hajlamosak átfedni. A spektrum minden sávja különbözik a többitől a hullámok viselkedésében az emisszió, átvitel és abszorpció során, valamint gyakorlati alkalmazásaiban.

Az elektromágneses hullámok a elektromos mezők Y mágneses amelyek energiát hordoznak. Vannakhullámok sebességgel terjednek vákuumban a fényé.

Amikor egy objektum elektromágneses spektrumáról beszélünk, az általa kibocsátott (emissziós spektrum) vagy elnyelt (úgynevezett abszorpciós spektrum) hullámhosszokra utalunk, így energiaeloszlást generálva elektromágneses hullámok halmaza formájában.

Ennek az eloszlásnak a jellemzői attól függenekfrekvencia vagy az oszcillációk hullámhosszát, valamint energiáját. A három mennyiség egymáshoz kapcsolódik: adott hullámhossznak felel meg a frekvencia és egy bizonyos energia. Az elektromágneses hullámok kapcsolódhatnak egy fotonnak nevezett részecskéhez.

Ennek eredményeként fedezték fel az elektromágneses spektrumotkísérletek és a brit James Maxwell hozzájárulásai, aki felfedezte az elektromágneses hullámok jelenlétét, és formalizálta tanulmánya egyenleteit (ezt Maxwell-egyenletekként ismerik).

Az elektromágneses spektrum régiói

Az elektromágneses spektrum elvileg gyakorlatilag végtelen (a leghosszabb hullámhossz például az univerzum mérete lenne) és folytonos, de eddig megismerhettük egyes régióit, amelyeket sávoknak vagy szegmenseknek nevezünk. Ezek a legkisebbtől a legnagyobbig:

  • Gamma sugarak. 10-11 méternél (m) kisebb hullámhosszúsággal és 1019-nél nagyobb frekvenciával.
  • Röntgensugarak.10-8 m-nél kisebb hullámhosszúság és 1016-nál nagyobb frekvencia.
  • Extrém ultraibolya sugárzás. 10-8 m-nél kisebb hullámhosszúsággal és 1,5 × 1015-nél nagyobb frekvenciával.
  • Ultraibolya sugárzás közelében. 380 × 10–9 m-nél kisebb hullámhosszúsággal és 7,89 × 1014-nél nagyobb frekvenciával.
  • Látható fényspektrum. 780 × 10–9 m-nél kisebb hullámhosszúsággal és 384 × 1012-nél nagyobb frekvenciával.
  • Infravörös közelében. 2,5 × 10–6 m-nél kisebb hullámhosszúsággal és 120 × 1012-nél nagyobb frekvenciával.
  • Középső infravörös. 50 × 10–6 m-nél kisebb hullámhosszúsággal és 6 × 1012-nél nagyobb frekvenciával.
  • Távoli infravörös vagy szubmilliméter. 350 × 10–6 m-nél kisebb hullámhosszúsággal és 300 × 109-nél nagyobb frekvenciával.
  • Mikrohullámú sugárzás. 10-2 m-nél kisebb hullámhosszúsággal és 3 × 108-nál nagyobb frekvenciával.
  • Ultra magas frekvenciájú rádióhullámok. 1 m-nél kisebb hullámhosszúsággal és 300 × 106-nál nagyobb frekvenciával.
  • Nagyon magas frekvenciájú rádióhullámok. 100 m-nél kisebb hullámhosszúság, 30 × 106 Hz-nél nagyobb frekvencia.
  • Rövid rádióhullám. 180 m-nél kisebb hullámhosszúsággal és 1,7 × 106-nál nagyobb frekvenciával.
  • Közepes rádióhullám. 650 m-nél kisebb hullámhosszúsággal és 650 × 103 Hz-nél nagyobb frekvenciával.
  • Hosszú rádióhullám. 104 m-nél kisebb hullámhosszúsággal és 30 × 103-nál nagyobb frekvenciával.
  • Nagyon alacsony frekvenciájú rádióhullám. 104 m-nél nagyobb hullámhosszúság, 30 × 103 Hz-nél kisebb frekvencia.

Az elektromágneses spektrum területei a gamma-sugárzás, a röntgensugárzás, az ultraibolya sugárzás, a látható spektrum, a mikrohullámok és a rádiófrekvencia.

Az elektromágneses spektrum felhasználása

A röntgensugarakat az orvostudományban a test belsejébe való betekintésre használják.

Az elektromágneses spektrum felhasználási területei nagyon sokrétűek lehetnek. Például:

  • Rádiófrekvenciás hullámok. Információk továbbítására szolgálnak az éteren keresztül, például rádióadások, tévé vagy Internet Wifi.
  • A mikrohullámú sütők. Információk, például mobiltelefon-jelek (celluláris) vagy mikrohullámú antennák továbbítására is szolgálnak. Műholdak is használják a földre való információtovábbításra. És egyúttal az ételek mikrohullámú sütőben történő melegítésére is szolgálnak.
  • Ultraibolya sugárzás. Kiadja a Nap és felszívódik a növények a fotoszintézis, valamint bőrünknek, amikor barnulunk. Ezenkívül táplálja a fénycsöveket, és lehetővé teszi olyan létesítmények létezését, mint a szoláriumok.
  • Infravörös sugárzás. Ez az, amelyik továbbítja a hőség a Naptól a bolygónkig, a tűztől a körülötte lévő tárgyakig, vagy a szobánkban lévő fűtőtesttől.
  • A látható fény spektruma. Láthatóvá teszi a dolgokat. Ezenkívül más vizuális mechanizmusokhoz is használható, mint például a mozi, zseblámpák stb.
  • A röntgensugarakat az orvostudományban arra használják, hogy vizuális benyomásokat készítsenek testünk belsejéről, valamint testünkről csontok, míg a sokkal hevesebb gamma-sugarakat sugárterápiaként vagy rákkezelésként használják, mivel tönkreteszik a DNS a sejteket amelyek rendellenesen szaporodnak.

Az elektromágneses spektrum jelentősége

A mai világban az elektromágneses spektrum a távközlés és az információtovábbítás kulcseleme. A világűr felfedező technikáiban (radar/szonár típusú) is nélkülözhetetlen, hogy megértsük a távoli csillagászati ​​jelenségeket a világűrben. időjárás és a tér.

Különféle orvosi és gyakorlati alkalmazásai vannak, amelyek szintén részét képezik annak, amit ma minek tekintünk életminőség. Ez az oka annak, hogy manipulálása kétségtelenül az emberiség egyik nagy felfedezése.

!-- GDPR -->