Spekterelektromagnetni je obseg vseh frekvence v elektromagnetnih valov obstoječe. Elektromagnetni spekter je na splošno predstavljen v naraščajočem vrstnem redu frekvenc, začenši z radijskimi valovi, ki potekajo skozi sevanjevidna do sevanjegama, višje frekvence.
Frekvenca in dolžina elektromagnetnih valov
Pogostost elektromagnetnih valov pa se nanaša na številkovnihanja da je vaš električno polje izvaja vsako sekundo, poleg tega valovi z višjimi frekvencami nosijo več energije s seboj. V naraščajočem frekvenčnem vrstnem redu so valovi razporejeni v elektromagnetnem spektru, razvrščeni v: radijske valove, mikrovalovne pečice, infrardečo, vidno svetlobo, ultravijolične, rentgenske in gama žarke.
Število nihanj električnega polja je frekvenca elektromagnetnega valovanja.
Po teoriji valovito, lahko določimo frekvenco vala kot razmerje med njegovo hitrostjo širjenja in njegovo valovno dolžino:
f - valovna frekvenca (Hz)
ç - hitrost svetlobe v vakuumu (m / s)
λ - valovna dolžina (m)
V spodnji tabeli imamo frekvenčno in valovno dolžino, ki ustreza nekaterim barvam vidnega elektromagnetnega spektra:
Barva |
Frekvenca (THz - 1012 Hz) |
Valovna dolžina (nm - 10-9 m) |
rdeča |
480-405 |
625 - 740 |
Oranžna |
510-480 |
590-625 |
Rumena |
530-510 |
565-590 |
Zelena |
600-530 |
500-565 |
Modra |
680-620 |
440-485 |
Vijolična |
790-680 |
380-440 |
Če natančno pogledate zgornjo tabelo, lahko vidite, da je barva Vijolična predstavlja najvišjo frekvenco vidnega spektra in posledično najkrajšo valovno dolžino, saj sta ti dve količini obratno sorazmerni.
Glej tudi:Klasifikacija valov
vidni elektromagnetni spekter
Vidni spekter se nanaša na elektromagnetne valove, katerih frekvence se nahajajo med infrardečim in ultravijoličnim. Ti valovi, ki imajo frekvence, ki segajo od 4.3.1014 Hz do 7.5.1014 H, so tisti, ki jih lahko zazna okočlovek in razlagajo možgani.
Barve elektromagnetnega spektra
Spodnja slika prikazuje vidni elektromagnetni spekter, ki prikazuje najvišjo frekvenco, ki ustreza posamezni barvi. Opomba:
Človeško oko lahko zazna le majhen delček elektromagnetnega spektra.
V naraščajočem vrstnem redu frekvenc so barve v vidnem spektru: rdeča, Oranžna, rumena, zelena,cian,modra in Vijolična. V nadaljevanju bomo predstavili nekaj lastnosti in tehnološke uporabe vsakega od frekvenčnih območij v elektromagnetnem spektru.
radijski valovi
Radijski valovi so obseg frekvenc v elektromagnetnem spektru, ki se pogosto uporabljajo v radijskih tehnologijah. telekomunikacije. Radijski valovi imajo najdaljše valovne dolžine v elektromagnetnem spektru, ki segajo med 1 mm (10-3 m) do 100 km. Ta vrsta valov se uporablja za prenos televizijskih, radijskih, mobilnih telefonov, interneta in GPS signalov.
Antene mobilnih telefonov uporabljajo radijske valove.
mikrovalovna pečica
Mikrovalovi so elektromagnetni valovi, katerih valovne dolžine segajo med 1 m in 1 mm oziroma 300 GHz oziroma 300 MHz. Tako so mikrovalovi v območju radijskih valov. Kljub temu imajo frekvence nekoliko višje od radijskih valov in se uporabljajo v aplikacijveliko različnih.
Glavne tehnološke uporabe mikrovalov so med drugim brezžična omrežja (wi-fi usmerjevalniki), radar, komunikacija s sateliti, astronomska opazovanja, ogrevanje hrane.
Infrardeča
Infrardeče je elektromagnetno valovanje s frekvenco nižjo od vidne svetlobe (300 GHz do 430 Thz) in zato človeškemu očesu neviden. Večina toplotnega sevanja, ki ga oddajajo telesa pri sobni temperaturi, je infrardeče sevanje. Ker gre za zelo veliko frekvenčno območje, je infrardeča z več tehnološkimi aplikacijami razdeljena na manjša območja: bližnje, srednje in daljne infrardeče.
Poleg tega, da bi ga lahko navadili Toplo, zaradi svoje sposobnosti, da molekule telesa zavibrirajo, se infrardeči zrak uporablja za kuhanje hrane, za ogrevanje okolja, za izdelavo sistemov za zaznavanje prisotnosti in gibanja, parkirnih senzorjev, daljinskih upravljalnikov in vidnih kamer toplotno.
Toplotni vid je koristen v odsotnosti vidne svetlobe, zaznava infrardeče žarke, ki izhajajo iz ogrevanih teles.
Poglejtudi: Kakšna je svetlobna hitrost?
vidna svetloba
Območje elektromagnetnega spektra, ki ga lahko vidi človeško oko, je znano kot vidna svetloba, katerega valovna dolžina se giblje med 400 nm in 700 nm, zato so vse slike, ki jih vidimo, približno jazinterpretacija, ki jo proizvajajo možgani elektromagnetnih valov, ki jih oddajajo ali odbijajo telesa okoli nas. Človeško oko lahko zazna te svetlobne frekvence zahvaljujoč dvema posebnima vrstama celic, ki sta postavljeni na zadnji del očesa: storžih in palicah.
Ti storži in palice so fotoreceptorske celice, to pomeni, da so sposobne zaznati svetlobne signale. Medtem ko so palice odgovorne za zaznavanje gibanja in oblikovanje črno-belih slik (kot kadar poskušamo videti v temi), pa nam stožci zagotavljajo barvni vid. V človeškem očesu obstajajo tri vrste storžkov in vsak od njih lahko zazna eno od naslednjih barv: rdečo, zeleno ali modro.
Za fiziko so torej barve, ki jih vidimo, pravične pojavovfiziološki ki so odvisni od zajema svetlobe in njene interpretacije v možganih. Poleg tega lahko razmerje med vsako od frekvenc rdeče, zelene in modre ustvari vse tone, ki jih poznamo. Ko te tri barve oddajajo skupaj, proizvajajo belo svetlobo, ki ni barva, temveč superpozicija vidnih frekvenc.
Ultravijolično
Ultravijolično sevanje ustreza naboru frekvenc elektromagnetnih valov, ki so višje od frekvenc vidne svetlobe in nižje od frekvenc rentgenskih žarkov. Ta vrsta sevanja ima tri pododdelke, ki niso natančni: ultravijoličnoNaslednji (380 nm do 200 nm), ultravijoličnooddaljena (200nm do 10nm) in ultravijoličnoekstremno (1 do 31 nm).
Ultravijolične žarke lahko razdelimo tudi na UV-A (320-400 nm), UV-B (280-320 nm) in UV-C (1-280 nm) žarke. Takšna razvrstitev zadeva oblike interakcija te ultravijolične frekvence z živimi organizmi in okoljem.
Kljub temu, da jih proizvaja sonce, je 99% ultravijoličnega sevanja, ki doseže zemeljsko površino, takšnega tipa Grozdje, sevanje UV-B, čeprav je manj prisoten, je v glavnem odgovoren za poškodbe človeške kože, kot so opekline in poškodbe molekul DNA v epitelijskih celicah.
O UV-C, po drugi strani pa je najpogostejši ultravijolični, ki lahko uniči mikroorganizme in sterilizira predmete. Vse sonce UV-C, ki ga proizvaja sonce, absorbira Zemljina atmosfera.
Ultravijolični žarki se lahko uporabljajo za umetno strojenje, saj povzročajo nastanek melanin; v fluorescenčnih sijalkah, kar povzroča fosfor prisotna v teh svetilkah oddaja belo svetlobo; pri analizi molekul, ki so lahko izpostavljene strukturnim spremembam, kadar so izpostavljene ultravijolični svetlobi; in tudi pri zdravljenju boj proti raku kože.
Poglejtudi: Veste, kaj je črna svetloba?
Rentgenski žarki
Ti Rentgenski žarki so oblika elektromagnetnega sevanja z višjo frekvenco kot ultravijolično, vendar je njihova frekvenca nižja od značilne frekvence gama žarkov. X-žarki segajo po elektromagnetnem spektru med frekvencami 3.1016 Hz in 3.1019 Hz, ki ustrezajo zelo kratkim valovnim dolžinam, med 0,01 nm in 10 nm (1 nm = 10-9 m).
Kosti absorbirajo rentgenske žarke, zato lahko ustvarimo slike notranjosti človeškega telesa.
Rentgenski žarki imajo veliko sposobnost prodiranje in jih absorbirajo človeške kosti, zato se ta vrsta sevanja pogosto uporablja za slikovne preiskave, kot sta radiografija in tomografija.
Tudi rentgenski žarki so način ionizirajoče sevanje, saj lahko poškodujejo genetski kod celic. Iz tega razloga se X-sevanje uporablja tudi na sejah radioterapija.
Gama
Ti gama so oblika elektromagnetnega sevanja iz visokofrekvenca (med 1019 Hz in 1024 Hz), ki ga običajno proizvaja jedrski razpad radioaktivnih elementov, z izničenjem med pari delcev in antidelci ali v pojavih astronomski dogodki velikih razsežnosti, kot so videz novih in supernov, trki in izbruhi zvezd sončna.
Gama sevanje nosi ogromno energije in lahko z lahkoto prehaja skozi ovire, kot so betonske stene. Poleg tega gre za močno ionizirajoče sevanje, ki lahko povzroči nepopravljivo škodo različnim tkivom. Kljub nevarnosti se gama sevanje pogosto uporablja v ZDA zdravilojedrska, za zdravljenje raka in tudi v zapletenih operacijah, kot je odstranjevanje intrakranialnih tumorjev.
Jaz, Rafael Helerbrock
Vir: Brazilska šola - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/espectro-eletromagnetico.htm