Spectreélectromagnétique est la gamme de tous fréquences dans ondes électromagnétiques existant. Le spectre électromagnétique est généralement présenté par ordre croissant de fréquences, en commençant par les ondes radio, en passant par les radiationvisible jusqu'à radiationgamma, de fréquence plus élevée.
Fréquence et longueur des ondes électromagnétiques
La fréquence des ondes électromagnétiques, quant à elle, concerne la numérodansoscillations que votre champ électrique fonctionne toutes les secondes, de plus, les ondes avec des fréquences plus élevées transportent plus d'énergie avec elles. Par ordre croissant de fréquence, les ondes sont réparties dans le spectre électromagnétique, classées en: ondes radio, micro-ondes, infrarouge, lumière visible, ultraviolet, rayons X et rayons gamma.
Le nombre d'oscillations du champ électrique est la fréquence de l'onde électromagnétique.
Selon la théorie ondulatoire, on peut déterminer la fréquence d'une onde comme le rapport de sa vitesse de propagation sur sa longueur d'onde :
F – fréquence d'onde (Hz)
ç – vitesse de la lumière dans le vide (m/s)
λ – longueur d'onde (m)
Dans le tableau ci-dessous, nous avons les gammes de fréquences et de longueurs d'onde correspondant à certaines couleurs du spectre électromagnétique visible :
Couleur |
Fréquence (THz – 1012 Hz) |
Longueur d'onde (nm – 10-9 m) |
rouge |
480-405 |
625 - 740 |
Orange |
510-480 |
590-625 |
Jaune |
530-510 |
565-590 |
Vert |
600-530 |
500-565 |
Bleu |
680-620 |
440-485 |
Violet |
790-680 |
380-440 |
En regardant attentivement le tableau ci-dessus, vous pouvez voir que la couleur Violet présente la fréquence la plus élevée du spectre visible et, par conséquent, la longueur d'onde la plus courte, puisque ces deux grandeurs sont inversement proportionnelles.
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spectre électromagnétique visible
Le spectre visible fait référence aux ondes électromagnétiques dont les fréquences se situent entre l'infrarouge et l'ultraviolet. Ces ondes, dont les fréquences s'étendent de 4.3.1014 Hz jusqu'à 7.5.1014 H, sont ceux qui peuvent être perçus par le œilHumain et interprété par le cerveau.
Couleurs du spectre électromagnétique
La figure ci-dessous montre le spectre électromagnétique visible, montrant la fréquence de crête correspondant à chaque couleur, note :
Seule une petite fraction du spectre électromagnétique peut être perçue par l'œil humain.
Dans l'ordre croissant des fréquences, les couleurs du spectre visible sont: rouge, Orange, jaune, vert,cyan,bleu et Violet. Ensuite, nous présenterons un peu les propriétés et les utilisations technologiques de chacune des gammes de fréquences du spectre électromagnétique.
les ondes radio
Les ondes radio sont une gamme de fréquences dans le spectre électromagnétique qui sont largement utilisées dans les technologies radio. télécommunications. Les ondes radio ont les longueurs d'onde les plus longues du spectre électromagnétique, s'étendant entre 1 mm (10-3 m) jusqu'à 100 km. Ce type d'onde est utilisé pour transmettre des signaux de télévision, de radio, de téléphone portable, d'Internet et de GPS.
Les antennes de téléphonie mobile utilisent des ondes radio.
four micro onde
Les micro-ondes sont des ondes électromagnétiques dont les longueurs d'onde s'étendent respectivement entre 1 m et 1 mm ou 300 GHz et 300 MHz. Ainsi, les micro-ondes sont dans la gamme des ondes radio. Malgré cela, ils ont des fréquences un peu plus élevées que les ondes radio et sont utilisés dans applicationsbeaucoup de différents.
Les principales utilisations technologiques des micro-ondes sont les réseaux sans fil (routeurs wi-fi), le radar, la communication avec les satellites, les observations astronomiques, le chauffage des aliments, entre autres.
Infrarouge
L'infrarouge est une onde électromagnétique d'une fréquence inférieure à la lumière visible (300 GHz à 430 Thz) et, par conséquent, invisible à l'œil humain. La plupart des rayonnements thermiques émis par les corps à température ambiante sont des rayonnements infrarouges. Comme il s'agit d'une gamme de fréquences très étendue, avec plusieurs applications technologiques, l'infrarouge se subdivise en régions plus petites: infrarouge proche, moyen et lointain.
En plus de pouvoir être habitué à Chaud, en raison de sa capacité à faire vibrer les molécules d'un corps, l'infrarouge est utilisé pour la cuisson des aliments, pour le chauffage d'environnements, pour la réalisation de systèmes de détection de présence et de mouvement, d'aides au stationnement, de télécommandes et de caméras de vision thermique.
La vision thermique est utile en l'absence de lumière visible, elle détecte les rayons infrarouges émanant des corps chauffés.
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lumière visible
La gamme du spectre électromagnétique qui peut être vu par l'œil humain est connue sous le nom de lumière visible, dont la longueur d'onde s'étend entre 400 nm et 700 nm, donc toutes les images que nous voyons concernent le jeinterprétation que le cerveau produit des ondes électromagnétiques émises ou réfléchies par les corps qui nous entourent. L'œil humain est capable de percevoir ces fréquences de lumière grâce à deux types particuliers de cellules qui tapissent l'arrière de l'œil: les cônes et les bâtonnets.
Toi cônes et le tiges ce sont des cellules photoréceptrices, c'est-à-dire qu'elles sont capables de percevoir des signaux lumineux. Alors que les bâtonnets sont responsables de la perception du mouvement et de la formation d'images en noir et blanc (comme lorsque nous essayons de voir dans l'obscurité), les cônes nous fournissent une vision des couleurs. Il existe trois types de cônes dans l'œil humain et chacun d'eux est capable de percevoir l'une des couleurs suivantes: rouge, vert ou bleu.
Pour la physique, donc, les couleurs que nous voyons sont juste phénomènesphysiologique qui dépendent de la capture de la lumière et de son interprétation par le cerveau. De plus, le rapport entre chacune des fréquences du rouge, du vert et du bleu est capable de produire toutes les tonalités que nous connaissons. Lorsqu'elles sont émises ensemble, ces trois couleurs produisent une lumière blanche, qui n'est pas une couleur mais une superposition de fréquences visibles.
Ultra-violet
Le rayonnement ultraviolet correspond à l'ensemble des fréquences des ondes électromagnétiques qui sont supérieures aux fréquences de la lumière visible et inférieures aux fréquences des rayons X. Ce type de rayonnement a trois subdivisions qui ne sont pas exactes: ultra-violetsuivant (380 nm à 200 nm), ultra-violetloin (200 nm à 10 nm) et ultra-violetextrême (1 à 31 nm).
Les rayons ultraviolets peuvent également être subdivisés en rayons UV-A (320-400 nm), UV-B (280-320 nm) et UV-C (1-280 nm). Une telle classification concerne les formes de interaction ces fréquences ultraviolettes avec les organismes vivants et l'environnement.
Bien que tout soit produit par le Soleil, 99% du rayonnement ultraviolet qui atteint la surface de la Terre est du type RAISIN, le rayonnement UV-B, cependant, bien que moins présent, il est principalement responsable de dommages à la peau humaine, tels que des brûlures et des dommages aux molécules d'ADN dans les cellules épithéliales.
O UV-C, à son tour, c'est l'ultraviolet le plus fréquent, capable de détruire les micro-organismes et de stériliser les objets. Tout le rayonnement UV-C produit par le Soleil est absorbé par l'atmosphère terrestre.
Les rayons ultraviolets peuvent être utilisés pour le bronzage artificiel, car ils induisent la formation de mélanine; dans les lampes fluorescentes, provoquant la phosphore présent dans ces lampes émet une lumière blanche; dans l'analyse des molécules qui peuvent subir des changements structurels lorsqu'elles sont exposées à la lumière ultraviolette; et aussi dans les traitements pour lutter contre le cancer de peau.
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rayon X
Toi rayon X ils sont une forme de rayonnement électromagnétique avec une fréquence plus élevée que l'ultraviolet, cependant, leur fréquence est inférieure à la fréquence caractéristique des rayons gamma. Les rayons X s'étendent à travers le spectre électromagnétique entre des fréquences de 3,1016 Hz et 3.1019 Hz, qui correspondent à de très petites longueurs d'onde, comprises entre 0,01 nm et 10 nm (1 nm = 10-9 m).
Les rayons X sont absorbés par les os, il nous est donc possible de produire des images de l'intérieur du corps humain.
Les rayons X ont une grande capacité à pénétration et sont absorbés par les os humains, pour cette raison, ce type de rayonnement est largement utilisé pour les examens d'imagerie, tels que la radiographie et la tomographie.
De plus, les rayons X sont un moyen de rayonnement ionisant, car ils peuvent endommager le code génétique des cellules. C'est pour cette raison que le rayonnement X est également utilisé dans les séances de radiothérapie.
Gamma
Toi gamma sont une forme de rayonnement électromagnétique de hautela fréquence (entre 1019 Hz et 1024 Hz), généralement produit par le désintégration nucléaire d'éléments radioactifs, par l'annihilation entre des paires de particules et d'antiparticules, ou dans des phénomènes événements astronomiques de grandes proportions, tels que l'apparition de novae et de supernovae, les collisions d'étoiles et les éruptions énergie solaire.
Le rayonnement gamma transporte une énorme quantité d'énergie, pouvant traverser des obstacles tels que des murs en béton avec une relative facilité. De plus, il s'agit d'un rayonnement hautement ionisant, capable de causer des dommages irréversibles à divers tissus. Malgré ses dangers, le rayonnement gamma est largement utilisé dans Médicamentnucléaire, pour le traitement du cancer et également dans les chirurgies complexes, telles que l'ablation des tumeurs intracrâniennes.
Par moi Rafael Helerbrock
La source: École du Brésil - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/espectro-eletromagnetico.htm