Widmoelektromagnetyczny jest zasięg wszystkich częstotliwości w fale elektromagnetyczne istniejący. Widmo elektromagnetyczne jest zwykle prezentowane w porządku rosnącym częstotliwości, zaczynając od fal radiowych, przechodzących przez promieniowaniewidoczny aż do promieniowaniegamma, o wyższej częstotliwości.
Częstotliwość i długość fal elektromagnetycznych
Z kolei częstotliwość fal elektromagnetycznych dotyczy numerwoscylacje że twój pole elektryczne wykonuje co sekundę, dodatkowo fale o wyższych częstotliwościach niosą ze sobą więcej energii. W porządku rosnącym częstotliwości fale są rozłożone w widmie elektromagnetycznym, które dzieli się na: fale radiowe, mikrofale, podczerwień, światło widzialne, ultrafiolet, promieniowanie rentgenowskie i promieniowanie gamma.
Liczba oscylacji pola elektrycznego to częstotliwość fali elektromagnetycznej.
Zgodnie z teorią falisty, możemy określić częstotliwość fali jako stosunek jej prędkości propagacji do jej długości fali:
fa – częstotliwość fali (Hz)
do – prędkość światła w próżni (m/s)
λ – długość fali (m)
W poniższej tabeli mamy zakresy częstotliwości i długości fal odpowiadające niektórym kolorom widzialnego widma elektromagnetycznego:
Kolor |
Częstotliwość (THz – 1012 Hz) |
Długość fali (nm – 10-9 m) |
Czerwony |
480-405 |
625 - 740 |
Pomarańczowy |
510-480 |
590-625 |
Żółty |
530-510 |
565-590 |
Zielony |
600-530 |
500-565 |
niebieski |
680-620 |
440-485 |
Fioletowy |
790-680 |
380-440 |
Patrząc uważnie na powyższą tabelę, widać, że kolor Fioletowy ma najwyższą częstotliwość widma widzialnego, a w konsekwencji najkrótszą długość fali, ponieważ te dwie wielkości są odwrotnie proporcjonalne.
Zobacz też:Klasyfikacja fal
widzialne widmo elektromagnetyczne
Widmo widzialne odnosi się do fal elektromagnetycznych, których częstotliwości znajdują się między podczerwienią a ultrafioletem. Te fale, których częstotliwości sięgają od 4.3.1014 Hz do 7,5,1014 H, to te, które mogą być postrzegane przez okoczłowiek i interpretowane przez mózg.
Kolory widma elektromagnetycznego
Poniższy rysunek przedstawia widzialne widmo elektromagnetyczne, pokazując szczytową częstotliwość odpowiadającą każdemu kolorowi, uwaga:
Ludzkie oko może dostrzec tylko niewielką część widma elektromagnetycznego.
W porządku rosnącym częstotliwości kolory w widmie widzialnym to: Czerwony, Pomarańczowy, żółty, Zielony,błękitny,niebieski i Fioletowy. Następnie przedstawimy trochę o właściwościach i zastosowaniach technologicznych każdego z zakresów częstotliwości w widmie elektromagnetycznym.
fale radiowe
Fale radiowe to zakres częstotliwości w widmie elektromagnetycznym, które są szeroko stosowane w technologiach radiowych. telekomunikacja. Fale radiowe mają najdłuższe długości fal w widmie elektromagnetycznym, sięgające od 1 mm (10-3 m) do 100 km. Ten rodzaj fali służy do przesyłania sygnałów telewizyjnych, radiowych, telefonii komórkowej, internetu i GPS.
Anteny telefonów komórkowych wykorzystują fale radiowe.
kuchenka mikrofalowa
Mikrofale to fale elektromagnetyczne, których długość fali wynosi odpowiednio od 1 m do 1 mm lub od 300 GHz do 300 MHz. Tak więc mikrofale znajdują się w zasięgu fal radiowych. Mimo to mają częstotliwości nieco wyższe niż fale radiowe i są używane w Aplikacjewiele różnych.
Główne technologiczne zastosowania mikrofal to między innymi sieci bezprzewodowe (routery wi-fi), radar, komunikacja z satelitami, obserwacje astronomiczne, podgrzewanie żywności.
Podczerwień
Podczerwień to fala elektromagnetyczna o częstotliwości niższej niż światło widzialne (od 300 GHz do 430 THz), a zatem niewidoczne dla ludzkiego oka. Większość promieniowania cieplnego emitowanego przez ciała w temperaturze pokojowej to promieniowanie podczerwone. Ponieważ jest to bardzo duży zakres częstotliwości, mający kilka zastosowań technologicznych, podczerwień dzieli się na mniejsze obszary: podczerwień bliską, średnią i daleką.
Oprócz tego, że można być przyzwyczajonym do Ciepło, ze względu na zdolność wprawiania w drgania cząsteczek ciała, podczerwień jest używana do gotowania potraw, do podgrzewania środowisk do produkcji systemów wykrywania obecności i ruchu, czujników parkowania, pilotów i kamer wizyjnych termiczny.
Widzenie termowizyjne jest przydatne przy braku światła widzialnego, wykrywa promienie podczerwone pochodzące z rozgrzanych ciał.
Popatrzrównież: Jaka jest prędkość światła?
widzialne światło
Zakres widma elektromagnetycznego widoczny dla ludzkiego oka jest znany jako światło widzialne, którego długość fali rozciąga się od 400 nm do 700 nm, więc wszystkie obrazy, które widzimy, dotyczą jainterpretacja, którą wytwarza mózg fal elektromagnetycznych, które są emitowane lub odbijane przez otaczające nas ciała. Ludzkie oko jest w stanie dostrzec te częstotliwości światła dzięki dwóm specjalnym typom komórek wyściełających tył oka: czopkom i pręcikom.
ty szyszki i pręty są komórkami fotoreceptorowymi, to znaczy są zdolne do odbierania sygnałów świetlnych. Podczas gdy pręciki odpowiadają za percepcję ruchu i tworzenie obrazów czarno-białych (jak wtedy, gdy próbujemy widzieć w ciemności), czopki zapewniają nam widzenie kolorów. W ludzkim oku występują trzy rodzaje czopków i każdy z nich jest w stanie odbierać jeden z następujących kolorów: czerwony, zielony lub niebieski.
Dlatego w przypadku fizyki kolory, które widzimy, są po prostu zjawiskafizjologiczny które zależą od wychwytywania światła i jego interpretacji przez mózg. Co więcej, stosunek każdej z częstotliwości czerwonego, zielonego i niebieskiego jest w stanie wytworzyć wszystkie znane nam tony. Gdy są emitowane razem, te trzy kolory wytwarzają białe światło, które nie jest kolorem, ale superpozycją widzialnych częstotliwości.
Ultrafioletowy
Promieniowanie ultrafioletowe odpowiada zestawowi częstotliwości fal elektromagnetycznych, które są wyższe niż częstotliwości światła widzialnego i niższe niż częstotliwości promieni rentgenowskich. Ten rodzaj promieniowania ma trzy podpodziały, które nie są dokładne: ultrafioletowyKolejny (380 nm do 200 nm), ultrafioletowyodległy (200nm do 10nm) i ultrafioletowyskrajny (1 do 31 nm).
Promienie ultrafioletowe można również podzielić na promienie UV-A (320-400 nm), UV-B (280-320 nm) i UV-C (1-280 nm). Taka klasyfikacja dotyczy form interakcja te częstotliwości ultrafioletowe z żywymi organizmami i środowiskiem.
Pomimo tego, że wszystko jest wytwarzane przez Słońce, 99% promieniowania ultrafioletowego docierającego do powierzchni Ziemi jest tego typu WINOGRONO, promieniowanie UV-B, jednak, chociaż mniej obecny, jest głównie odpowiedzialny za uszkodzenia ludzkiej skóry, takie jak oparzenia i uszkodzenia cząsteczek DNA w komórkach nabłonka.
O UV-C, z kolei jest to najczęstszy ultrafiolet, zdolny do niszczenia mikroorganizmów i sterylizacji przedmiotów. Całe promieniowanie UV-C wytwarzane przez Słońce jest pochłaniane przez ziemską atmosferę.
Promienie ultrafioletowe mogą być wykorzystywane do sztucznego opalania, ponieważ powodują powstawanie melanina; w lampach fluorescencyjnych, powodując fosfor obecne w tych lampach emituje białe światło; w analizie cząsteczek, które mogą ulegać zmianom strukturalnym pod wpływem światła ultrafioletowego; a także w zabiegach na walczyć z rakiem skóry.
Popatrzrównież: Czy wiesz, czym jest czarne światło?
promień rentgenowski
ty promień rentgenowski są formą promieniowania elektromagnetycznego o wyższej częstotliwości niż ultrafiolet, jednak ich częstotliwość jest niższa niż charakterystyczna częstotliwość promieni gamma. Promienie rentgenowskie rozciągają się w całym spektrum elektromagnetycznym między częstotliwościami 3,1016 Hz i 3,1019 Hz, które odpowiadają bardzo krótkim długościom fal, od 0,01 nm do 10 nm (1 nm = 10-9 m).
Promienie rentgenowskie są pochłaniane przez kości, dzięki czemu możemy wytwarzać obrazy z wnętrza ludzkiego ciała.
Promienie rentgenowskie mają dużą zdolność do penetracja i są absorbowane przez ludzkie kości, z tego powodu ten rodzaj promieniowania jest szeroko stosowany w badaniach obrazowych, takich jak radiografia i tomografia.
Promienie rentgenowskie są również sposobem na promieniowanie jonizujące, ponieważ mogą uszkadzać kod genetyczny komórek. Z tego powodu promieniowanie X jest również używane w sesjach radioterapia.
Gamma
ty gamma są formą promieniowania elektromagnetycznego z wysokiczęstotliwość (od 1019 Hz i 1024 Hz), zwykle wytwarzane przez rozpad jądrowy pierwiastków promieniotwórczych, przez anihilację między parami cząstek i antycząstek lub w zjawiskach zdarzenia astronomiczne o dużych rozmiarach, takie jak pojawienie się nowych i supernowych, zderzenia i erupcje gwiazd słoneczny.
Promieniowanie gamma niesie ze sobą ogromną ilość energii, będąc w stanie stosunkowo łatwo przejść przez przeszkody, takie jak betonowe ściany. Ponadto jest to promieniowanie silnie jonizujące, zdolne do powodowania nieodwracalnych uszkodzeń różnych tkanek. Pomimo niebezpieczeństw promieniowanie gamma jest szeroko stosowane w lekarstwojądrowy, do leczenia raka, a także w skomplikowanych operacjach, takich jak usuwanie guzów wewnątrzczaszkowych.
Przeze mnie Rafael Helerbrock
Źródło: Brazylia Szkoła - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/espectro-eletromagnetico.htm