Spektrselektromagnētisks ir visu diapazons frekvences iekšā elektromagnētiskie viļņi esošie. Elektromagnētiskais spektrs parasti tiek parādīts frekvenču augošā secībā, sākot ar radioviļņiem, kas iet caur starojumsredzams līdz starojumsgamma, augstākas frekvences.
Elektromagnētisko viļņu biežums un garums
Savukārt elektromagnētisko viļņu biežums attiecas uz numuruiekšāsvārstības ka jūsu elektriskais lauks veic katru sekundi, turklāt viļņi ar augstākām frekvencēm nes sev līdzi vairāk enerģijas. Frekvences augošā secībā viļņi tiek sadalīti elektromagnētiskajā spektrā, iedalot: radioviļņos, mikroviļņos, infrasarkanajā, redzamajā gaismā, ultravioletajos, rentgena un gamma staros.
Elektriskā lauka svārstību skaits ir elektromagnētiskā viļņa frekvence.
Pēc teorijas nemierīgs, mēs varam noteikt viļņa biežumu kā tā izplatīšanās ātruma attiecību pret viļņa garumu:
f - viļņu frekvence (Hz)
ç - gaismas ātrums vakuumā (m / s)
λ - viļņa garums (m)
Zemāk esošajā tabulā mums ir frekvences un viļņa garuma diapazoni, kas atbilst dažām redzamā elektromagnētiskā spektra krāsām:
Krāsa |
Frekvence (THz - 1012 Hz) |
Viļņa garums (nm - 10-9 m) |
sarkans |
480-405 |
625 - 740 |
apelsīns |
510-480 |
590-625 |
Dzeltens |
530-510 |
565-590 |
Zaļš |
600-530 |
500-565 |
Zils |
680-620 |
440-485 |
violets |
790-680 |
380-440 |
Rūpīgi aplūkojot tabulu iepriekš, jūs varat redzēt, ka krāsa violets ir redzamā spektra augstākā frekvence un līdz ar to arī īsākais viļņa garums, jo šie divi lielumi ir apgriezti proporcionāli.
Skatīt arī:Viļņu klasifikācija
redzamais elektromagnētiskais spektrs
Redzamais spektrs attiecas uz elektromagnētiskajiem viļņiem, kuru frekvences atrodas starp infrasarkano un ultravioleto. Šie viļņi, kuru frekvences sniedzas no 4.3.1014 Hz līdz 7.5.1014 H, ir tie, kurus var uztvert acscilvēks un to interpretē smadzenes.
Elektromagnētiskā spektra krāsas
Zemāk redzamais attēls parāda redzamo elektromagnētisko spektru, parādot katrai krāsai atbilstošo maksimālo frekvenci, ņemiet vērā:
Cilvēka acs var uztvert tikai nelielu elektromagnētiskā spektra daļu.
Frekvenču augošā secībā redzamā spektra krāsas ir: sarkans, apelsīns, dzeltens, zaļa,Ciāna,zils un Violets. Tālāk mēs nedaudz iepazīstināsim ar katra elektromagnētiskā spektra frekvenču diapazona īpašībām un tehnoloģisko izmantošanu.
radioviļņi
Radioviļņi ir elektromagnētiskā spektra frekvenču diapazons, ko plaši izmanto radio tehnoloģijās. telekomunikācijas. Radioviļņiem elektromagnētiskajā spektrā ir vislielākie viļņu garumi, kas stiepjas starp 1 mm (10 mm)-3 m) līdz 100 km. Šāda veida viļņus izmanto televīzijas, radio, mobilo tālruņu, interneta un GPS signālu pārraidei.
Mobilo tālruņu antenas izmanto radioviļņus.
mikroviļņu krāsns
Mikroviļņi ir elektromagnētiskie viļņi, kuru viļņu garumi ir attiecīgi no 1 m līdz 1 mm vai 300 GHz un 300 MHz. Tādējādi mikroviļņi atrodas radioviļņu diapazonā. Neskatoties uz to, to frekvences ir nedaudz augstākas nekā radioviļņi, un tās tiek izmantotas lietojumprogrammasdaudz dažādu.
Galvenie mikroviļņu tehnoloģiskie izmantošanas veidi ir bezvadu tīkli (wi-fi maršrutētāji), radari, saziņa ar satelītiem, astronomiskie novērojumi, pārtikas sildīšana.
Infrasarkanais
Infrasarkanais ir elektromagnētiskais vilnis, kura frekvence ir zemāka par redzamo gaismu (no 300 GHz līdz 430 Thz) un tāpēc neredzams cilvēka acij. Lielākā daļa termiskā starojuma, ko ķermeņi izstaro istabas temperatūrā, ir infrasarkanais starojums. Tā kā tas ir ļoti liels frekvenču diapazons ar vairākiem tehnoloģiskiem pielietojumiem, infrasarkano staru sadala mazākos reģionos: tuvā, vidējā un tālā infrasarkanā.
Papildus tam, ka var pierast Silts, infrasarkano staru tiek izmantots, lai spētu izraisīt ķermeņa molekulu vibrāciju, ēdienu gatavošanai, apkurei klātbūtnes un kustību noteikšanas sistēmu, stāvēšanas sensoru, tālvadības pulti un redzes kameru ražošanai termiskā.
Termiskā redze ir noderīga, ja nav redzamas gaismas, tā nosaka infrasarkanos starus, kas izplūst no apsildāmām ķermeņiem.
Skatiesarī: Kāds ir gaismas ātrums?
redzamā gaisma
Elektromagnētiskā spektra diapazons, ko var redzēt cilvēka acs, ir pazīstams kā redzamā gaisma, kuru viļņa garums ir no 400 nm līdz 700 nm, tāpēc visi redzamie attēli ir par iinterpretācija, ko rada smadzenes no elektromagnētiskajiem viļņiem, kurus izstaro vai atstaro apkārtējie ķermeņi. Cilvēka acs spēj uztvert šīs gaismas frekvences, pateicoties diviem īpašiem šūnu veidiem, kas atrodas acs aizmugurē: konusi un stieņi.
Jūs čiekuri un stieņi tie ir fotoreceptoru šūnas, tas ir, tie spēj uztvert gaismas signālus. Kamēr stieņi ir atbildīgi par kustības uztveri un melnbaltu attēlu veidošanos (kā tad, kad mēs cenšamies redzēt tumsā), konusi mums nodrošina krāsu redzi. Cilvēka acī ir trīs veidu konusi, un katrs no tiem spēj uztvert vienu no šīm krāsām: sarkanu, zaļu vai zilu.
Fizikai tāpēc redzamās krāsas ir taisnīgas parādībasfizioloģisks kas ir atkarīgi no gaismas uztveršanas un tās interpretācijas smadzenēs. Turklāt attiecība starp katru no sarkanās, zaļās un zilās frekvencēm spēj radīt visus mums zināmos toņus. Ja izstaro kopā, šīs trīs krāsas rada baltu gaismu, kas nav krāsa, bet gan redzamo frekvenču superpozīcija.
Ultravioletais
Ultravioletais starojums atbilst elektromagnētisko viļņu frekvenču kopumam, kas ir augstāks par redzamās gaismas frekvencēm un zemāks par rentgenstaru frekvencēm. Šim radiācijas veidam ir trīs precīzas apakšnodaļas: ultravioletaisNākamais (No 380 nm līdz 200 nm), ultravioletaistālu (No 200 līdz 10 nm) un ultravioletaisekstrēms (No 1 līdz 31 nm).
Ultravioletos starus var arī iedalīt UV-A (320-400 nm), UV-B (280-320 nm) un UV-C (1-280 nm) staros. Šāda klasifikācija attiecas uz mijiedarbība šīs ultravioletās frekvences ar dzīviem organismiem un vidi.
Neskatoties uz visu Saules radīto, 99% ultravioletā starojuma, kas sasniedz Zemes virsmu, ir šāda veida VĪNOGA, starojums UV-B, lai gan tas ir mazāk sastopams, tas galvenokārt ir atbildīgs par cilvēka ādas bojājumiem, piemēram, apdegumiem un DNS molekulu bojājumiem epitēlija šūnās.
O UV-C, savukārt tas ir visbiežāk sastopamais ultravioletais starojums, kas spēj iznīcināt mikroorganismus un sterilizēt objektus. Visu Saules radīto UV-C starojumu absorbē Zemes atmosfēra.
Ultravioletos starus var izmantot mākslīgai miecēšanai, jo tie izraisa to veidošanos melanīns; dienasgaismas spuldzēs, izraisot fosfors atrodas šajās lampās, izstaro baltu gaismu; analizējot molekulas, kurās ultravioletās gaismas ietekmē var notikt strukturālas izmaiņas; un arī ārstēšanā cīnīties ar vēzi ādas.
Skatiesarī: Vai jūs zināt, kas ir melnā gaisma?
rentgens
Jūs rentgens tie ir elektromagnētiskā starojuma veids ar augstāku frekvenci nekā ultravioletais, tomēr to frekvence ir zemāka par raksturīgo gamma staru frekvenci. Rentgenstari stiepjas pāri elektromagnētiskajam spektram starp 3.10 frekvencēm16 Hz un 3.1019 Hz, kas atbilst ļoti īsiem viļņu garumiem, no 0,01 nm līdz 10 nm (1 nm = 10 nm)-9 m).
Rentgenstarus absorbē kauli, tāpēc mums ir iespējams radīt attēlus no cilvēka ķermeņa iekšpuses.
Rentgena stariem ir lieliska spēja iespiešanās un tos absorbē cilvēka kauli, tāpēc šāda veida starojumu plaši izmanto attēlveidošanas eksāmeniem, piemēram, radiogrāfijai un tomogrāfijai.
Arī rentgens ir veids, kā to izdarīt jonizējošā radiācija, jo tie var sabojāt šūnu ģenētisko kodu. Šī iemesla dēļ X starojumu izmanto arī sesijās staru terapija.
Gamma
Jūs gamma ir elektromagnētiskā starojuma veids no augstsbiežums (starp 1019 Hz un 1024 Hz), ko parasti ražo kodola sabrukšana radioaktīvo elementu iznīcināšana starp daļiņu pāriem un antivielu daļiņām vai parādībās liela mēroga astronomiski notikumi, piemēram, novu un supernovu parādīšanās, zvaigžņu sadursmes un izvirdumi saules.
Gamma starojums nes milzīgu enerģijas daudzumu, salīdzinoši viegli spējot iziet cauri šķēršļiem, piemēram, betona sienām. Turklāt tas ir ļoti jonizējošs starojums, kas spēj radīt neatgriezenisku kaitējumu dažādiem audiem. Neskatoties uz bīstamību, gamma starojums tiek plaši izmantots medicīnakodolenerģija, vēža ārstēšanai un arī sarežģītās operācijās, piemēram, intrakraniālo audzēju noņemšanā.
Autors: Rafaels Helerbroks
Avots: Brazīlijas skola - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/espectro-eletromagnetico.htm