Spekterelektromagnetiline on kõigi vahemik sagedused aastal elektromagnetlained olemasolev. Elektromagnetiline spekter esitatakse tavaliselt sageduste kasvavas järjekorras, alustades raadiolainetest, läbides spektri kiirgusnähtav kuni kiirgusgamma, suurema sagedusega.
Elektromagnetlainete sagedus ja pikkus
Elektromagnetlainete sagedus omakorda puudutab numberaastalvõnkumisi et teie elektriväli sooritab iga sekundi, pealegi kannavad kõrgemate sagedustega lained endaga rohkem energiat. Sageduse kasvavas järjekorras jaotuvad lained elektromagnetilises spektris, liigitatuna: raadiolained, mikrolained, infrapuna, nähtav valgus, ultraviolett, röntgen ja gammakiired.
Elektrivälja võnkumiste arv on elektromagnetlaine sagedus.
Teooria järgi unduleeriv, saame määrata laine sageduse selle levimiskiiruse ja lainepikkuse suhtena:
f - laine sagedus (Hz)
ç - valguse kiirus vaakumis (m / s)
λ - lainepikkus (m)
Allolevas tabelis on sageduse ja lainepikkuse vahemikud, mis vastavad mõnele nähtava elektromagnetilise spektri värvile:
Värv |
Sagedus (THz - 1012 Hz) |
Lainepikkus (nm - 10-9 m) |
Punane |
480-405 |
625 - 740 |
Oranž |
510-480 |
590-625 |
Kollane |
530-510 |
565-590 |
Roheline |
600-530 |
500-565 |
Sinine |
680-620 |
440-485 |
violetne |
790-680 |
380-440 |
Hoolikalt ülaltoodud tabelit vaadates näete, et värv violetne esitab nähtava spektri kõrgeimat sagedust ja sellest tulenevalt ka lühimat lainepikkust, kuna need kaks suurust on pöördvõrdelised.
Vaadake ka:Lainete klassifikatsioon
Ärge lõpetage kohe... Peale reklaami on veel;)
nähtav elektromagnetiline spekter
Nähtav spekter viitab elektromagnetlainetele, mille sagedused paiknevad infrapuna ja ultraviolett vahel. Need lained, mille sagedused ulatuvad punktist 4.3.1014 Hz kuni 7,5,1014 H, on need, mida saab tajuda silmainimlik ja aju tõlgendab neid.
Elektromagnetilise spektri värvid
Alloleval joonisel on nähtav elektromagnetiline spekter, mis näitab igale värvile vastavat tippsagedust, märkus:
Inimese silmaga on tajutav ainult väike osa elektromagnetilisest spektrist.
Sageduste kasvavas järjekorras on nähtava spektri värvid: Punane, Oranž, kollane, roheline,tsüaan,sinine ja Violetne. Järgnevalt tutvustame veidi iga elektromagnetilise spektri sagedusvahemiku omadusi ja tehnoloogilisi kasutusviise.
raadiolained
Raadiolained on elektromagnetilise spektri sageduste vahemik, mida kasutatakse raadiotehnoloogias laialdaselt. telekommunikatsioon. Raadiolainete lainepikkused on elektromagnetilises spektris kõige pikemad, ulatudes vahemikku 1 mm (10 mm)-3 m) kuni 100 km. Seda tüüpi lainet kasutatakse televisiooni, raadio, mobiiltelefoni, Interneti ja GPS-signaalide edastamiseks.
Mobiiltelefoni antennides kasutatakse raadiolainet.
mikrolaine
Mikrolained on elektromagnetlained, mille lainepikkused ulatuvad vastavalt 1 m kuni 1 mm või 300 GHz ja 300 MHz. Seega jäävad mikrolained raadiolainete vahemikku. Hoolimata sellest on nende sagedused raadiolainetest veidi kõrgemad ja neid kasutatakse rakendusedpalju erinevaid.
Mikrolainete peamised tehnoloogilised kasutusalad on muu hulgas traadita võrgud (wi-fi ruuterid), radar, side satelliitidega, astronoomilised vaatlused, toiduküte.
Infrapunane
Infrapuna on elektromagnetlaine, mille sagedus on madalam kui nähtav valgus (300 GHz kuni 430 Thz) ja seetõttu inimsilmale nähtamatu. Suurem osa toatemperatuuril kehade kiiratavast soojuskiirgusest on infrapunakiirgus. Kuna tegemist on väga suure sagedusvahemikuga, millel on mitu tehnoloogilist rakendust, jagatakse infrapuna väiksemateks piirkondadeks: lähi-, keskmiseks ja kaugeks infrapunaks.
Lisaks sellele, et saab harjuda Soe, tänu võimele panna keha molekulid vibreerima, kasutatakse infrapuna toidu valmistamiseks, soojendamiseks keskkondadest, kohaloleku ja liikumise tuvastamise süsteemide, parkimisandurite, kaugjuhtimispultide ja nägemiskaamerate tootmiseks soojus.
Termiline nägemine on kasulik nähtava valguse puudumisel, see tuvastab kuumutatud kehadest lähtuvad infrapunakiired.
Vaataka: Mis on valguse kiirus?
nähtav valgus
Elektromagnetilise spektri vahemikku, mida inimsilm näeb, nimetatakse nähtavaks valguseks, mille lainepikkus ulatub vahemikus 400–700 nm, seega on kõik meie poolt kujutatud pildid umbes itõlgendus, mida aju toodab elektromagnetlainetest, mida kiirgavad või peegeldavad meid ümbritsevad kehad. Inimsilm suudab neid valgussagedusi tajuda tänu kahele erilisele rakutüübile, mis vooderdavad silma tagaosa: koonused ja vardad.
Sina käbid ja vardad nad on fotoretseptorrakud, see tähendab, et nad on võimelised tajuma valgussignaale. Kui vardad vastutavad liikumise tajumise ja mustvalgete piltide moodustumise eest (nagu siis, kui proovime pimedas näha), pakuvad koonused meile värvinägemist. Inimese silmas on kolme tüüpi koonuseid ja igaüks neist suudab tajuda ühte järgmistest värvidest: punast, rohelist või sinist.
Seetõttu on füüsika jaoks värvid, mida me näeme, õiged nähtusedfüsioloogiline mis sõltuvad valguse püüdmisest ja selle aju tõlgendamisest. Lisaks on punase, rohelise ja sinise iga sageduse suhe võimeline tootma kõiki meile teadaolevaid toone. Koos kiirgades tekitavad need kolm värvi valget valgust, mis pole värv, vaid nähtavate sageduste superpositsioon.
Ultraviolett
Ultraviolettkiirgus vastab elektromagnetlainete sageduste komplektile, mis on kõrgemad kui nähtava valguse sagedused ja madalamad kui röntgenikiirte sagedused. Seda tüüpi kiirgusel on kolm täpset alajaotust: ultraviolettjärgmine (380 nm kuni 200 nm), ultraviolettkauge (200 nm kuni 10 nm) ja ultraviolettäärmuslik (1 kuni 31 nm).
Ultraviolettkiiri saab jagada ka UV-A (320-400 nm), UV-B (280-320 nm) ja UV-C (1-280 nm) kiirteks. Selline klassifitseerimine puudutab suhtlemist neid ultraviolettkiirgusi elusorganismide ja keskkonnaga.
Hoolimata sellest, et Päike seda toodab, on 99% Maa pinnale jõudvast ultraviolettkiirgusest seda tüüpi Viinamarjad, kiirgus UV-B, kuigi see esineb vähem, vastutab see peamiselt inimese naha kahjustuste eest, näiteks põletuste ja epiteelirakkudes olevate DNA molekulide kahjustuste eest.
O UV-C, see on omakorda kõige sagedasem ultraviolett, mis on võimeline mikroorganisme hävitama ja esemeid steriliseerima. Kogu Päikese poolt toodetud UV-C kiirgus neeldub Maa atmosfääris.
Kunstlikuks päevitamiseks võib kasutada ultraviolettkiiri, kuna need kutsuvad esile nende moodustumist melaniin; luminofoorlampides, põhjustades fosfor neis lampides olev valge valgus; molekulide analüüsimisel, mis võivad ultraviolettvalgusega kokkupuutel toimuda struktuurimuutustes; ja ka ravis võidelda vähiga naha.
Vaataka: Kas teate, mis on must valgus?
Röntgen
Sina Röntgen need on elektromagnetilise kiirguse vormid, mille sagedus on kõrgem kui ultraviolett, kuid nende sagedus on madalam kui gammakiirte iseloomulik sagedus. Röntgenikiirgus ulatub üle elektromagnetilise spektri sageduste 3.10 vahel16 Hz ja 3,1019 Hz, mis vastavad väga lühikestele lainepikkustele vahemikus 0,01 nm kuni 10 nm (1 nm = 10 nm)-9 m).
Röntgenikiirgus neeldub luudesse, nii et meil on võimalik toota pilte inimkeha seest.
Röntgenkiirgusel on suurepärane võime seda teha läbitungimine ja neelavad inimese luud, seetõttu kasutatakse seda tüüpi kiirgust laialdaselt pildistamise eksamiteks, näiteks radiograafia ja tomograafia jaoks.
Samuti on röntgenikiirgus üks viis ioniseeriv kiirgus, kuna need võivad kahjustada rakkude geneetilist koodi. Sel põhjusel kasutatakse X-kiirgust ka seansside ajal kiiritusravi.
Gamma
Sina gamma on elektromagnetilise kiirguse vorm kõrgesagedus (vahemikus 1019 Hz ja 1024 Hz), tavaliselt toodetud tuumade lagunemine radioaktiivsete elementide hävitamine osakeste paaride ja antiosakeste paaride vahel või nähtuste korral suurtes osades astronoomilised sündmused, nagu novaade ja supernoovade ilmumine, tähtede kokkupõrked ja pursked päikeseenergia.
Gammakiirgus kannab tohutult energiat, suutes suhteliselt hõlpsalt läbida selliseid takistusi nagu betoonseinad. Lisaks on see väga ioniseeriv kiirgus, mis on võimeline põhjustama pöördumatut kahju erinevatele kudedele. Vaatamata oma ohtudele kasutatakse gammakiirgust aastal laialdaselt ravimtuumaenergia, vähi raviks ja ka keerukate operatsioonide korral, näiteks koljusiseste kasvajate eemaldamiseks.
Minu poolt. Rafael Helerbrock
