ספֵּקטרוּםאלקטרומגנטית הוא הטווח של כולם תדרים ב גלים אלקטרומגנטיים קיים. הספקטרום האלקטרומגנטי מוצג בדרך כלל בסדר עולה של תדרים, החל בגלי הרדיו העוברים דרך ה- קְרִינָהגלוי עד ל קְרִינָהגמא, בתדירות גבוהה יותר.
תדירות ואורך הגלים האלקטרומגנטיים
תדירות הגלים האלקטרומגנטיים נוגעת בתור מספרבתנודות כי שלך שדה חשמלי מבצע כל שנייה, בנוסף, גלים בתדרים גבוהים יותר נושאים איתם יותר אנרגיה. בסדר עולה של תדרים, הגלים מופצים בספקטרום האלקטרומגנטי, מסווגים ל: גלי רדיו, מיקרוגל, אינפרא אדום, אור נראה, אולטרה סגול, קרני רנטגן וגמא.
מספר תנודות השדה החשמלי הוא תדירות הגל האלקטרומגנטי.
על פי התיאוריה מבטל, אנו יכולים לקבוע את תדירות הגל כיחס בין מהירות התפשטותו לאורכו הגל:
f - תדר גל (הרץ)
ç - מהירות האור בוואקום (m / s)
λ - אורך גל (מ ')
בטבלה שלהלן יש לנו טווחי תדרים ואורכי גל המתאימים לכמה צבעים של הספקטרום האלקטרומגנטי הנראה לעין:
צֶבַע |
תדר (THz - 1012 הרץ) |
אורך גל (ננומטר - 10-9 M) |
אָדוֹם |
480-405 |
625 - 740 |
תפוז |
510-480 |
590-625 |
צהוב |
530-510 |
565-590 |
ירוק |
600-530 |
500-565 |
כָּחוֹל |
680-620 |
440-485 |
סָגוֹל |
790-680 |
380-440 |
כשמסתכלים היטב על הטבלה שלמעלה, אתה יכול לראות שהצבע
ראה גם:סיווג גל
ספקטרום אלקטרומגנטי גלוי
הספקטרום הגלוי מתייחס לגלים אלקטרומגנטיים שתדריהם ממוקמים בין אינפרא אדום לאולטרה סגול. גלים אלה, בעלי תדרים המשתרעים מ- 4.3.1014 הרץ עד 7.5.1014 H, הם אלה שניתן לתפוס על ידי עַיִןבן אנוש ומפורש על ידי המוח.
צבעי ספקטרום אלקטרומגנטיים
האיור שלהלן מציג את הספקטרום האלקטרומגנטי הגלוי, המציג את תדירות השיא המתאימה לכל צבע, הערה:
רק חלק קטן מהספקטרום האלקטרומגנטי יכול להיתפס בעין האנושית.
בסדר עולה של תדרים, הצבעים בספקטרום הגלוי הם: אָדוֹם, תפוז, צהוב, ירוק,טורקיז,כָּחוֹל ו סָגוֹל. לאחר מכן, נציג מעט אודות המאפיינים והשימושים הטכנולוגיים של כל אחד מטווחי התדרים בספקטרום האלקטרומגנטי.
גלי רדיו
גלי רדיו הם טווח תדרים בספקטרום האלקטרומגנטי הנמצאים בשימוש נרחב בטכנולוגיות רדיו. טלקומוניקציה. גלי הרדיו הם באורכי הגל הארוכים ביותר בספקטרום האלקטרומגנטי, ומשתרעים בין 1 מ"מ (10-3 מ 'עד 100 ק"מ. סוג גל זה משמש להעברת אותות טלוויזיה, רדיו, טלפון סלולרי, אינטרנט ו- GPS.
אנטנות הטלפון הנייד משתמשות בגלי רדיו.
מיקרוגל
מיקרוגל הם גלים אלקטרומגנטיים שאורכי הגל שלהם נמשכים בין 1 מ 'ל -1 מ"מ או 300 ג'יגה הרץ ו -300 מגה הרץ, בהתאמה. לפיכך, מיקרוגל נמצאים בטווח גלי הרדיו. למרות זאת, יש להם תדרים מעט גבוהים יותר מגלי רדיו ומשמשים בהם יישומיםהרבה הבדלים.
השימושים הטכנולוגיים העיקריים במיקרוגל הם רשתות אלחוטיות (נתבי Wi-Fi), מכ"ם, תקשורת עם לוויינים, תצפיות אסטרונומיות, חימום מזון, ועוד.
אינפרא אדום
אינפרא אדום הוא גל אלקטרומגנטי עם תדר נמוך מאור נראה (300 GHz עד 430 Thz), ולכן, בלתי נראה לעין האדם. רוב הקרינה התרמית הנפלטת מגופים בטמפרטורת החדר היא קרינת אינפרא אדום. מכיוון שמדובר בטווח תדרים גדול מאוד, עם מספר יישומים טכנולוגיים, אינפרא אדום מחולק לאזורים קטנים יותר: אינפרא אדום קרוב, בינוני ורחוק.
בנוסף לכך שאפשר להתרגל אליו נעים, בגלל יכולתו לגרום למולקולות של גוף לרטוט, אינפרא אדום משמש לבישול אוכל, לחימום של סביבות, לייצור מערכות גילוי נוכחות ותנועה, חיישני חניה, שלט רחוק ומצלמות ראייה תֶרמִי.
ראייה תרמית שימושית בהיעדר אור גלוי, היא מגלה קרני אינפרא אדום הבוקעות מגופים מחוממים.
תראהגַם: מהי מהירות האור?
אור נראה
טווח הספקטרום האלקטרומגנטי שניתן לראות בעין האדם נקרא אור גלוי, שאורך הגל שלהם נמשך בין 400 ננומטר ל -700 ננומטר, כך שכל התמונות שאנו רואים נוגעות ל אניפרשנות שהמוח מייצר מהגלים האלקטרומגנטיים שנפלטים או משתקפים על ידי הגופים סביבנו. העין האנושית מסוגלת לתפוס את תדרי האור הללו בזכות שני סוגים מיוחדים של תאים המרפדים את גב העין: קונוסים ומוטות.
אתה קונוסים וה מוטות הם תאי קולטי אור, כלומר הם מסוגלים לתפוס אותות אור. בעוד שמוטות אחראים לתפיסת התנועה והיווצרות הדימויים בשחור-לבן (כמו כשאנחנו מנסים לראות בחושך), קונוסים מספקים לנו ראיית צבע. ישנם שלושה סוגים של קונוסים בעין האנושית וכל אחד מהם מסוגל לתפוס את אחד הצבעים הבאים: אדום, ירוק או כחול.
לפיסיקה, לפיכך, הצבעים שאנו רואים הם צודקים תופעותפִיסִיוֹלוֹגִי שתלויים בתפיסת האור ובפרשנותו על ידי המוח. יתר על כן, היחס בין כל אחד מהתדרים של אדום, ירוק וכחול מסוגל לייצר את כל הגוונים שאנו מכירים. כאשר הם נפלטים יחד, שלושת הצבעים הללו מייצרים אור לבן, שאינו צבע אלא סופרפוזיציה של תדרים גלויים.
אוּלְטרָה סָגוֹל
קרינה אולטרה סגולה מתאימה למכלול התדרים של גלים אלקטרומגנטיים הגבוהים מתדרי האור הנראה ונמוכים מתדרי הקרניים. לסוג זה של קרינה שלוש חלוקות משנה שאינן מדויקות: אוּלְטרָה סָגוֹלהַבָּא (380 ננומטר עד 200 ננומטר), אוּלְטרָה סָגוֹלרָחוֹק (200 ננומטר עד 10 ננומטר) ו אוּלְטרָה סָגוֹלקיצוני (1 עד 31 ננומטר).
ניתן לחלק קרני אולטרה סגול גם לקרני UV-A (320-400 ננומטר), UV-B (280-320 ננומטר) ו- UV-C (1-280 ננומטר). סיווג כזה נוגע לצורות אינטראקציה תדרים אולטרה סגולים אלה עם אורגניזמים חיים וסביבה.
למרות שמייצרים את כל השמש, 99% מהקרינה האולטרה סגולה שמגיעה אל פני כדור הארץ היא מהסוג עַנָב, הקרינה UV-B, עם זאת, למרות שהוא פחות נוכח, הוא אחראי בעיקר לפגיעה בעור אנושי, כמו כוויות ופגיעה במולקולות DNA בתאי אפיתל.
או UV-C, בתורו, זהו האולטרה סגול השכיח ביותר, המסוגל להרוס מיקרואורגניזמים ולעקר חפצים. כל קרינת ה- UV-C שמייצרת השמש נקלטת באטמוספירה של כדור הארץ.
ניתן להשתמש בקרניים אולטרה סגולות לשיזוף מלאכותי, מכיוון שהם גורמים להיווצרות מלנין; במנורות פלורסנט, מה שגורם ל - זַרחָן הקיים במנורות אלה פולט אור לבן; בניתוח מולקולות שיכולות לעבור שינויים מבניים כאשר הם נחשפים לאור אולטרה סגול; וגם בטיפולים ל להילחם בסרטן של עור.
תראהגַם: אתה יודע מה זה אור שחור?
צילום רנטגן
אתה צילום רנטגן הם סוג של קרינה אלקטרומגנטית בתדירות גבוהה יותר מאשר אולטרה סגול, אולם התדר שלהם נמוך מהתדר האופייני לקרני הגמא. צילומי רנטגן משתרעים על פני הספקטרום האלקטרומגנטי בין תדרים של 3.1016 הרץ ו -3.1019 הרץ, המתאים לאורכי גל קצרים מאוד, בין 0.01 ננומטר ל -10 ננומטר (1 ננומטר = 10-9 M).
צילומי רנטגן נספגים בעצמות, ולכן ניתן לנו לייצר תמונות של פנים גוף האדם.
לצילומי רנטגן יכולת נהדרת חֲדִירָה ונספגות בעצמות אנושיות, מסיבה זו, סוג זה של קרינה נמצא בשימוש נרחב לבדיקות הדמיה, כגון רדיוגרפיה וטומוגרפיה.
כמו כן, צילומי רנטגן הם דרך קרינה מייננת, מכיוון שהם עלולים לפגוע בקוד הגנטי של התאים. מסיבה זו משתמשים בקרינת X גם בפגישות של רדיותרפיה.
גמא
אתה גמא הם סוג של קרינה אלקטרומגנטית מ גָבוֹהַתדירות (בין 1019 הרץ ו -1024 הרץ), המיוצר בדרך כלל על ידי ריקבון גרעיני של יסודות רדיואקטיביים, על ידי השמדה בין זוגות חלקיקים ואנטי-חלקיקים, או בתופעות אירועים אסטרונומיים בפרופורציות גדולות, כמו הופעת נובות וסופרנובות, התנגשויות כוכבים והתפרצויות סוֹלָרִי.
קרינת גמא נושאת כמות אדירה של אנרגיה, ויכולה לעבור במכשולים כמו קירות בטון בקלות יחסית. יתר על כן, זוהי קרינה מייננת ביותר, המסוגלת לגרום נזק בלתי הפיך לרקמות שונות. למרות סכנותיה, קרינת גמא נמצאת בשימוש נרחב ב רפואהגַרעִינִי, לטיפול בסרטן וגם בניתוחים מורכבים, כמו הסרת גידולים תוך גולגוליים.
על ידי רפאל הלרברוק
מָקוֹר: בית ספר ברזיל - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/espectro-eletromagnetico.htm