Φάσμαηλεκτρομαγνητικός είναι το εύρος όλων συχνότητες σε Ηλεκτρομαγνητικά κύματα υπάρχον. Το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα παρουσιάζεται γενικά με αύξουσα σειρά συχνοτήτων, ξεκινώντας από τα ραδιοκύματα, περνώντας από το ακτινοβολίαορατός μέχρι και ακτινοβολίαγάμμα, υψηλότερης συχνότητας.
Συχνότητα και μήκος ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων
Η συχνότητα των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων, με τη σειρά της, αφορά το αριθμόςσεταλαντώσεις ότι σας ηλεκτρικό πεδίο εκτελεί κάθε δευτερόλεπτο, επιπλέον, κύματα με υψηλότερες συχνότητες μεταφέρουν περισσότερη ενέργεια μαζί τους. Σε αύξουσα σειρά συχνότητας, τα κύματα κατανέμονται στο ηλεκτρομαγνητικό φάσμα, ταξινομούνται σε: ραδιοκύματα, μικροκύματα, υπέρυθρες, ορατό φως, υπεριώδη ακτινογραφία, ακτίνες Χ και ακτίνες γάμμα.
Ο αριθμός των ταλαντώσεων του ηλεκτρικού πεδίου είναι η συχνότητα του ηλεκτρομαγνητικού κύματος.
Σύμφωνα με τη θεωρία κυματοειδής, μπορούμε να προσδιορίσουμε τη συχνότητα ενός κύματος ως την αναλογία της ταχύτητας διάδοσης προς το μήκος κύματος του:
φά - συχνότητα κύματος (Hz)
ντο - ταχύτητα φωτός σε κενό (m / s)
λ - μήκος κύματος (m)
Στον παρακάτω πίνακα, έχουμε τα εύρη συχνότητας και μήκους κύματος που αντιστοιχούν σε ορισμένα χρώματα του ορατού ηλεκτρομαγνητικού φάσματος:
Χρώμα |
Συχνότητα (THz - 1012 Hz) |
Μήκος κύματος (nm - 10)-9 Μ) |
το κόκκινο |
480-405 |
625 - 740 |
Πορτοκάλι |
510-480 |
590-625 |
Κίτρινος |
530-510 |
565-590 |
Πράσινος |
600-530 |
500-565 |
Μπλε |
680-620 |
440-485 |
Βιολέτα |
790-680 |
380-440 |
Κοιτάζοντας προσεκτικά τον παραπάνω πίνακα, μπορείτε να δείτε ότι το χρώμα Βιολέτα παρουσιάζει την υψηλότερη συχνότητα του ορατού φάσματος και, κατά συνέπεια, το μικρότερο μήκος κύματος, καθώς αυτές οι δύο ποσότητες είναι αντιστρόφως ανάλογες.
Δείτε επίσης:Ταξινόμηση κυμάτων
ορατό ηλεκτρομαγνητικό φάσμα
Το ορατό φάσμα αναφέρεται σε ηλεκτρομαγνητικά κύματα των οποίων οι συχνότητες βρίσκονται μεταξύ υπερύθρων και υπεριώδους. Αυτά τα κύματα, που έχουν συχνότητες που εκτείνονται από 4.3.1014 Hz έως 7.5.1014 H, είναι αυτά που μπορούν να γίνουν αντιληπτά από το μάτιο άνθρωπος και ερμηνεύεται από τον εγκέφαλο.
Χρώματα ηλεκτρομαγνητικού φάσματος
Το παρακάτω σχήμα δείχνει το ορατό ηλεκτρομαγνητικό φάσμα, δείχνοντας τη μέγιστη συχνότητα που αντιστοιχεί σε κάθε χρώμα, σημειώστε:
Μόνο ένα μικρό κλάσμα του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος μπορεί να γίνει αντιληπτό από το ανθρώπινο μάτι.
Σε αύξουσα σειρά συχνοτήτων, τα χρώματα στο ορατό φάσμα είναι: το κόκκινο, Πορτοκάλι, κίτρινος, πράσινος,κυανό,μπλε και Βιολέτα. Στη συνέχεια, θα παρουσιάσουμε λίγα για τις ιδιότητες και τις τεχνολογικές χρήσεις καθενός από τα εύρη συχνοτήτων στο ηλεκτρομαγνητικό φάσμα.
ραδιοκύματα
Τα ραδιοκύματα είναι ένα εύρος συχνοτήτων στο ηλεκτρομαγνητικό φάσμα που χρησιμοποιούνται ευρέως στις ραδιολογικές τεχνολογίες. τηλεπικοινωνίες. Τα ραδιοκύματα έχουν τα μεγαλύτερα μήκη κύματος στο ηλεκτρομαγνητικό φάσμα, που εκτείνονται μεταξύ 1 mm (10-3 m) έως 100 km. Αυτός ο τύπος κύματος χρησιμοποιείται για τη μετάδοση σημάτων τηλεόρασης, ραδιοφώνου, κινητού τηλεφώνου, Διαδικτύου και GPS.
Οι κεραίες κινητών τηλεφώνων χρησιμοποιούν ραδιοκύματα.
ΦΟΥΡΝΟΣ ΜΙΚΡΟΚΥΜΑΤΩΝ
Τα μικροκύματα είναι ηλεκτρομαγνητικά κύματα των οποίων τα μήκη κύματος εκτείνονται μεταξύ 1 m και 1 mm ή 300 GHz και 300 MHz, αντίστοιχα. Έτσι, τα μικροκύματα βρίσκονται εντός του εύρους των ραδιοκυμάτων. Παρ 'όλα αυτά, έχουν συχνότητες λίγο υψηλότερες από τα ραδιοκύματα και χρησιμοποιούνται εφαρμογέςπολλά διαφορετικά.
Οι κύριες τεχνολογικές χρήσεις των μικροκυμάτων είναι ασύρματα δίκτυα (δρομολογητές Wi-Fi), ραντάρ, επικοινωνία με δορυφόρους, αστρονομικές παρατηρήσεις, θέρμανση τροφίμων, μεταξύ άλλων.
Υπέρυθρο
Το υπέρυθρο είναι ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα με συχνότητα χαμηλότερη από το ορατό φως (300 GHz έως 430 Thz) και, ως εκ τούτου, αόρατο στο ανθρώπινο μάτι. Το μεγαλύτερο μέρος της θερμικής ακτινοβολίας που εκπέμπεται από σώματα σε θερμοκρασία δωματίου είναι η υπέρυθρη ακτινοβολία. Δεδομένου ότι είναι ένα πολύ μεγάλο εύρος συχνοτήτων, με πολλές τεχνολογικές εφαρμογές, οι υπέρυθρες υποδιαιρούνται σε μικρότερες περιοχές: κοντά, μεσαίες και πολύ υπέρυθρες.
Εκτός από το ότι μπορεί να συνηθίσει Ζεστός, Λόγω της ικανότητάς του να κάνει τα μόρια ενός σώματος να δονείται, το υπέρυθρο χρησιμοποιείται για το μαγείρεμα φαγητού, για θέρμανση περιβάλλοντα, για την παραγωγή συστημάτων ανίχνευσης παρουσίας και κίνησης, αισθητήρες στάθμευσης, τηλεχειριστήρια και κάμερες όρασης θερμικός.
Η θερμική όραση είναι χρήσιμη απουσία ορατού φωτός, ανιχνεύει υπέρυθρες ακτίνες που προέρχονται από θερμαινόμενα σώματα.
Κοίταεπίσης: Ποια είναι η ταχύτητα του φωτός;
ορατό φως
Το εύρος του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος που μπορεί να δει το ανθρώπινο μάτι είναι γνωστό ως ορατό φως, του οποίου το μήκος κύματος εκτείνεται μεταξύ 400 nm και 700 nm, οπότε όλες οι εικόνες που βλέπουμε αφορούν το Εγώερμηνεία που παράγει ο εγκέφαλος των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων που εκπέμπονται ή αντανακλώνται από τα σώματα γύρω μας. Το ανθρώπινο μάτι μπορεί να αντιληφθεί αυτές τις συχνότητες φωτός χάρη σε δύο ειδικούς τύπους κυττάρων που ευθυγραμμίζουν το πίσω μέρος του ματιού: κώνους και ράβδους.
Εσείς κώνους και το ράβδοι Είναι κύτταρα φωτοϋποδοχέα, δηλαδή είναι ικανά να αντιλαμβάνονται φωτεινά σήματα. Ενώ οι ράβδοι είναι υπεύθυνοι για την αντίληψη της κίνησης και του σχηματισμού εικόνων σε ασπρόμαυρο (όπως όταν προσπαθούμε να δούμε στο σκοτάδι), οι κώνοι μας παρέχουν έγχρωμη όραση. Υπάρχουν τρεις τύποι κώνων στο ανθρώπινο μάτι και καθένας από αυτούς μπορεί να αντιληφθεί ένα από τα ακόλουθα χρώματα: κόκκινο, πράσινο ή μπλε.
Για τη Φυσική, επομένως, τα χρώματα που βλέπουμε είναι απλά πρωτοφανήςφυσιολογικός που εξαρτώνται από τη σύλληψη του φωτός και την ερμηνεία του από τον εγκέφαλο. Επιπλέον, η αναλογία μεταξύ καθεμιάς από τις συχνότητες του κόκκινου, του πράσινου και του μπλε είναι ικανή να παράγει όλους τους τόνους που γνωρίζουμε. Όταν εκπέμπονται μαζί, αυτά τα τρία χρώματα παράγουν λευκό φως, το οποίο δεν είναι χρώμα αλλά υπέρθεση ορατών συχνοτήτων.
Υπεριώδης
Η υπεριώδης ακτινοβολία αντιστοιχεί στο σύνολο συχνοτήτων ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων που είναι υψηλότερες από τις συχνότητες ορατού φωτός και χαμηλότερες από τις συχνότητες ακτίνων Χ. Αυτός ο τύπος ακτινοβολίας έχει τρεις υποδιαιρέσεις που δεν είναι ακριβείς: υπεριώδηςΕπόμενο (380 nm έως 200 nm), υπεριώδηςμακρινός (200nm έως 10nm) και υπεριώδηςάκρο (1 έως 31 nm).
Οι υπεριώδεις ακτίνες μπορούν επίσης να υποδιαιρεθούν σε ακτίνες UV-A (320-400 nm), UV-B (280-320 nm) και UV-C (1-280 nm). Η ταξινόμηση αυτή αφορά τις μορφές ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΗ αυτές οι υπεριώδεις συχνότητες με ζώντες οργανισμούς και το περιβάλλον.
Παρά το ότι παράγεται από τον Ήλιο, το 99% της υπεριώδους ακτινοβολίας που φτάνει στην επιφάνεια της Γης είναι του τύπου ΣΤΑΦΥΛΙ, η ακτινοβολία UV-B, Ωστόσο, παρόλο που είναι λιγότερο παρόν, είναι κυρίως υπεύθυνο για βλάβες στο ανθρώπινο δέρμα, όπως εγκαύματα και βλάβες σε μόρια DNA σε επιθηλιακά κύτταρα.
Ο UV-C, με τη σειρά του, είναι το πιο συχνό υπεριώδες, ικανό να καταστρέψει μικροοργανισμούς και να αποστειρώσει αντικείμενα. Όλη η ακτινοβολία UV-C που παράγεται από τον Ήλιο απορροφάται από την ατμόσφαιρα της Γης.
Οι υπεριώδεις ακτίνες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τεχνητό μαύρισμα, καθώς προκαλούν το σχηματισμό μελανίνη; σε λαμπτήρες φθορισμού, προκαλώντας το φωσφόρος παρόν σε αυτούς τους λαμπτήρες εκπέμπει λευκό φως. στην ανάλυση μορίων που μπορούν να υποστούν δομικές αλλαγές όταν εκτίθενται σε υπεριώδες φως. και επίσης σε θεραπείες για καταπολέμηση του καρκίνου του δέρματος.
Κοίταεπίσης: Ξέρετε τι είναι το μαύρο φως;
Ακτινογραφία
Εσείς Ακτινογραφία Είναι μια μορφή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας με υψηλότερη συχνότητα από την υπεριώδη ακτινοβολία, ωστόσο, η συχνότητά τους είναι χαμηλότερη από τη χαρακτηριστική συχνότητα των ακτίνων γάμμα. Οι ακτίνες Χ εκτείνονται σε όλο το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα μεταξύ συχνοτήτων 3,1016 Hz και 3.1019 Hz, που αντιστοιχεί σε πολύ μικρά μήκη κύματος, μεταξύ 0,01 nm και 10 nm (1 nm = 10-9 Μ).
Οι ακτίνες Χ απορροφώνται από τα οστά, επομένως είναι δυνατό για εμάς να παράγουμε εικόνες του εσωτερικού του ανθρώπινου σώματος.
Οι ακτινογραφίες έχουν μεγάλη ικανότητα να διείσδυση και απορροφώνται από ανθρώπινα οστά, για αυτόν τον λόγο, αυτός ο τύπος ακτινοβολίας χρησιμοποιείται ευρέως για εξετάσεις απεικόνισης, όπως η ακτινογραφία και η τομογραφία.
Επίσης, οι ακτίνες Χ είναι ένας τρόπος ιοντίζουσα ακτινοβολία, καθώς μπορούν να βλάψουν τον γενετικό κώδικα των κυττάρων. Αυτός είναι ο λόγος που η ακτινοβολία Χ χρησιμοποιείται επίσης σε συνεδρίες του ακτινοθεραπεία.
Γάμμα
Εσείς γάμμα είναι μια μορφή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας από υψηλόςσυχνότητα (μεταξύ 1019 Hz και 1024 Hz), συνήθως παράγεται από το πυρηνική αποσύνθεση ραδιενεργών στοιχείων, με τον αφανισμό μεταξύ ζευγών σωματιδίων και αντισωματιδίων, ή σε φαινόμενα αστρονομικά γεγονότα μεγάλων διαστάσεων, όπως η εμφάνιση novae και σουπερνόβα, συγκρούσεις αστεριών και εκρήξεις ηλιακός.
Η ακτινοβολία γάμμα μεταφέρει τεράστια ποσότητα ενέργειας, ικανή να περάσει από εμπόδια όπως τοίχους από σκυρόδεμα με σχετική ευκολία. Επιπλέον, είναι εξαιρετικά ιονίζουσα ακτινοβολία, ικανή να προκαλέσει μη αναστρέψιμη βλάβη σε διάφορους ιστούς. Παρά τους κινδύνους της, η ακτινοβολία γάμμα χρησιμοποιείται ευρέως στο φάρμακοπυρηνικός, για τη θεραπεία του καρκίνου και επίσης σε πολύπλοκες χειρουργικές επεμβάσεις, όπως η απομάκρυνση των ενδοκρανιακών όγκων.
Από εμένα, Rafael Helerbrock
Πηγή: Σχολείο της Βραζιλίας - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/espectro-eletromagnetico.htm
