คลื่นความถี่แม่เหล็กไฟฟ้า เป็นช่วงของทั้งหมด ความถี่ ใน คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ที่มีอยู่เดิม. สเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าโดยทั่วไปจะแสดงในลำดับความถี่จากน้อยไปมาก เริ่มจากคลื่นวิทยุผ่าน, รังสีมองเห็นได้ จนถึง รังสีแกมมา ที่มีความถี่สูงขึ้น
ความถี่และความยาวของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
ในทางกลับกันความถี่ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเกี่ยวข้องกับ concerns จำนวนในความผันผวน ที่คุณ สนามไฟฟ้า ทำงานทุกวินาที นอกจากนี้ คลื่นที่มีความถี่สูงยังนำพลังงานติดตัวไปด้วย ตามลำดับความถี่จากน้อยไปมาก คลื่นจะถูกกระจายในสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า จำแนกเป็น: คลื่นวิทยุ ไมโครเวฟ อินฟราเรด แสงที่มองเห็นได้ รังสีอัลตราไวโอเลต รังสีเอกซ์ และรังสีแกมมา
จำนวนการสั่นของสนามไฟฟ้าคือความถี่ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
ตามทฤษฎี ขี้เหล่เราสามารถกำหนดความถี่ของคลื่นเป็นอัตราส่วนของความเร็วในการแพร่กระจายต่อความยาวคลื่นของมันได้:
ฉ – ความถี่คลื่น (Hz)
ค – ความเร็วแสงในสุญญากาศ (m/s)
λ – ความยาวคลื่น (ม.)
ในตารางด้านล่าง เรามีช่วงความถี่และความยาวคลื่นที่สอดคล้องกับสีบางสีของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าที่มองเห็นได้:
สี |
ความถี่ (THz – 1012 เฮิร์ตซ์) |
ความยาวคลื่น (นาโนเมตร – 10-9 ม.) |
สีแดง |
480-405 |
625 - 740 |
ส้ม |
510-480 |
590-625 |
สีเหลือง |
530-510 |
565-590 |
สีเขียว |
600-530 |
500-565 |
สีน้ำเงิน |
680-620 |
440-485 |
สีม่วง |
790-680 |
380-440 |
มองดูตารางด้านบนให้ดีจะเห็นว่าสี สีม่วง แสดงความถี่สูงสุดของสเปกตรัมที่มองเห็นได้ และด้วยเหตุนี้ ความยาวคลื่นที่สั้นที่สุด เนื่องจากปริมาณทั้งสองนี้เป็นสัดส่วนผกผัน
ดูด้วย:การจำแนกคลื่น
อย่าเพิ่งหยุด... มีมากขึ้นหลังจากโฆษณา ;)
สเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าที่มองเห็นได้
สเปกตรัมที่มองเห็นได้หมายถึงคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความถี่อยู่ระหว่างอินฟราเรดและอัลตราไวโอเลต คลื่นเหล่านี้ซึ่งมีความถี่ที่ขยายจาก4.3.1014 Hz ถึง 7.5.1014 H คือสิ่งที่ .สามารถรับรู้ได้ ตามนุษย์ และตีความโดยสมอง
สีสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า
รูปด้านล่างแสดงสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าที่มองเห็นได้ ซึ่งแสดงความถี่สูงสุดที่สอดคล้องกับแต่ละสี หมายเหตุ:
สายตามนุษย์สามารถรับรู้สเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าเพียงเล็กน้อยเท่านั้น
ในการเรียงลำดับความถี่จากน้อยไปมาก สีในสเปกตรัมที่มองเห็นได้คือ: สีแดง, ส้ม, สีเหลือง, สีเขียว,สีฟ้า,สีน้ำเงิน และ ไวโอเล็ต ต่อไป เราจะนำเสนอเล็กน้อยเกี่ยวกับคุณสมบัติและการใช้เทคโนโลยีของแต่ละช่วงความถี่ในสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า
คลื่นวิทยุ
คลื่นวิทยุเป็นช่วงความถี่ในสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในเทคโนโลยีวิทยุ โทรคมนาคม. คลื่นวิทยุมีความยาวคลื่นที่ยาวที่สุดในสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า โดยขยายระหว่าง 1 มม. (10-3 ม.) สูงสุด 100 กม. คลื่นชนิดนี้ใช้ในการส่งสัญญาณโทรทัศน์ วิทยุ โทรศัพท์มือถือ อินเทอร์เน็ต และสัญญาณ GPS
เสาอากาศโทรศัพท์มือถือใช้คลื่นวิทยุ
ไมโครเวฟ
ไมโครเวฟเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความยาวคลื่นระหว่าง 1 ม. ถึง 1 มม. หรือ 300 GHz และ 300 MHz ตามลำดับ ดังนั้นไมโครเวฟจึงอยู่ในช่วงของคลื่นวิทยุ อย่างไรก็ตามสิ่งนี้มีความถี่สูงกว่าคลื่นวิทยุเล็กน้อยและใช้ใน and แอปพลิเคชั่นหลากหลายความแตกต่าง.
การใช้งานเทคโนโลยีหลักของไมโครเวฟคือเครือข่ายไร้สาย (เราเตอร์ Wi-Fi), เรดาร์, การสื่อสารกับดาวเทียม, การสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์, การทำความร้อนในอาหาร, และอื่น ๆ
อินฟราเรด
อินฟราเรดเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความถี่ต่ำกว่าแสงที่มองเห็นได้ (300 GHz ถึง 430 Hz) ดังนั้น มองไม่เห็นด้วยตามนุษย์. รังสีความร้อนส่วนใหญ่ที่ปล่อยออกมาจากร่างกายที่อุณหภูมิห้องคือรังสีอินฟราเรด เนื่องจากเป็นช่วงความถี่ที่กว้างมาก โดยมีการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีหลายอย่าง อินฟราเรดจึงถูกแบ่งออกเป็นบริเวณที่เล็กกว่า: ใกล้ กลาง และอินฟราเรด
นอกจากจะสามารถใช้งานได้แล้ว อบอุ่น เนื่องจากความสามารถในการทำให้โมเลกุลของร่างกายสั่นสะเทือนจึงใช้อินฟราเรดในการปรุงอาหารเพื่อให้ความร้อน ของสภาพแวดล้อม สำหรับการผลิตระบบตรวจจับการมีอยู่และการเคลื่อนไหว เซ็นเซอร์จอดรถ รีโมทคอนโทรล และกล้องวิชั่น ความร้อน
การมองเห็นด้วยความร้อนมีประโยชน์ในกรณีที่ไม่มีแสงที่มองเห็น โดยจะตรวจจับรังสีอินฟราเรดที่เล็ดลอดออกมาจากวัตถุที่ร้อน
ดูยัง: แสงมีความเร็วเท่าไหร่?
แสงที่มองเห็น
พิสัยของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าที่ตามนุษย์มองเห็นได้นั้นเรียกว่าแสงที่มองเห็นได้ ซึ่งความยาวคลื่นขยายระหว่าง 400 nm ถึง 700 nm ดังนั้นภาพทั้งหมดที่เราเห็นเกี่ยวกับ are ผมการตีความที่สมองผลิต ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ปล่อยออกมาหรือสะท้อนจากร่างกายรอบตัวเรา ตามนุษย์สามารถรับรู้ความถี่ของแสงเหล่านี้ได้ด้วยเซลล์พิเศษสองประเภทที่อยู่ด้านหลังตา ได้แก่ กรวยและแท่ง
คุณ โคน และ แท่ง พวกมันคือเซลล์รับแสง กล่าวคือ พวกมันสามารถรับรู้สัญญาณแสงได้ ในขณะที่แท่งไม้มีหน้าที่รับผิดชอบในการรับรู้การเคลื่อนไหวและการก่อตัวของภาพเป็นขาวดำ (เช่นเมื่อเราพยายามมองเห็นในความมืด) โคนทำให้เรามองเห็นสี ดวงตาของมนุษย์มีรูปกรวยสามประเภทและแต่ละอันสามารถรับรู้สีใดสีหนึ่งต่อไปนี้: สีแดง สีเขียวหรือสีน้ำเงิน
สำหรับฟิสิกส์ สีที่เราเห็นจึงเป็นเพียง ปรากฏการณ์สรีรวิทยา ที่ขึ้นอยู่กับการจับแสงและการตีความโดยสมอง นอกจากนี้ อัตราส่วนระหว่างแต่ละความถี่ของสีแดง สีเขียว และสีน้ำเงิน ยังสามารถสร้างโทนเสียงทั้งหมดที่เรารู้จักได้ เมื่อปล่อยเข้าด้วยกัน ทั้งสามสีนี้จะทำให้เกิดแสงสีขาว ซึ่งไม่ใช่สี แต่เป็นการวางซ้อนของความถี่ที่มองเห็นได้
อัลตราไวโอเลต
รังสีอัลตราไวโอเลตสอดคล้องกับชุดความถี่ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่สูงกว่าความถี่ของแสงที่มองเห็นได้และต่ำกว่าความถี่ของรังสีเอกซ์ รังสีประเภทนี้มีสามส่วนย่อยที่ไม่แน่นอน: อัลตราไวโอเลตต่อไป (380 นาโนเมตรถึง 200 นาโนเมตร) อัลตราไวโอเลตห่างไกล (200nm ถึง 10nm) และ อัลตราไวโอเลตสุดขีด (1 ถึง 31 นาโนเมตร)
รังสีอัลตราไวโอเลตยังสามารถแบ่งออกเป็นรังสี UV-A (320-400 นาโนเมตร), UV-B (280-320 นาโนเมตร) และรังสี UV-C (1-280 นาโนเมตร) การจำแนกประเภทดังกล่าวเกี่ยวข้องกับรูปแบบของ ปฏิสัมพันธ์ ความถี่อัลตราไวโอเลตเหล่านี้กับสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อม
แม้จะผลิตโดยดวงอาทิตย์ทั้งหมด แต่ 99% ของรังสีอัลตราไวโอเลตที่มาถึงพื้นผิวโลกนั้นเป็นประเภท องุ่น, รังสี ยูวี-บี, อย่างไรก็ตาม แม้ว่าจะมีน้อย แต่ส่วนใหญ่มีความรับผิดชอบต่อความเสียหายต่อผิวหนังของมนุษย์ เช่น การเผาไหม้และความเสียหายต่อโมเลกุลดีเอ็นเอในเซลล์เยื่อบุผิว
โอ ยูวี-ซี, ในทางกลับกันมันเป็นรังสีอัลตราไวโอเลตที่พบบ่อยที่สุดซึ่งสามารถทำลายจุลินทรีย์และฆ่าเชื้อวัตถุได้ รังสี UV-C ทั้งหมดที่ผลิตโดยดวงอาทิตย์จะถูกดูดกลืนโดยชั้นบรรยากาศของโลก
รังสีอัลตราไวโอเลตสามารถใช้สำหรับการฟอกหนังเทียม เนื่องจากมันทำให้เกิดการก่อตัวของ เมลานิน; ในหลอดฟลูออเรสเซนต์ทำให้ สารเรืองแสง อยู่ในโคมไฟเหล่านี้ปล่อยแสงสีขาว ในการวิเคราะห์โมเลกุลที่สามารถเปลี่ยนแปลงโครงสร้างเมื่อสัมผัสกับแสงอัลตราไวโอเลต และยังอยู่ในการรักษาสำหรับ ต่อสู้กับโรคมะเร็ง ของผิว
ดูยัง: คุณรู้หรือไม่ว่าแสงสีดำคืออะไร?
เอ็กซ์เรย์
คุณ เอ็กซ์เรย์ พวกมันเป็นรูปแบบของการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความถี่สูงกว่าอัลตราไวโอเลต อย่างไรก็ตาม ความถี่ของพวกมันนั้นต่ำกว่าความถี่ที่เป็นลักษณะเฉพาะของรังสีแกมมา รังสีเอกซ์ขยายข้ามสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าระหว่างความถี่ 3.1016 Hz และ 3.1019 Hz ซึ่งสอดคล้องกับความยาวคลื่นสั้นมาก ระหว่าง 0.01 nm ถึง 10 nm (1 nm = 10-9 เมตร)
รังสีเอกซ์จะถูกดูดซึมโดยกระดูก ดังนั้นเราจึงสามารถสร้างภาพภายในร่างกายมนุษย์ได้
รังสีเอกซ์มีความสามารถที่ดีในการ การเจาะ และถูกดูดซึมโดยกระดูกมนุษย์ ด้วยเหตุนี้ รังสีชนิดนี้จึงถูกใช้อย่างกว้างขวางสำหรับการตรวจภาพ เช่น การถ่ายภาพรังสีและเอกซเรย์
นอกจากนี้ รังสีเอกซ์ยังเป็นช่องทางของ รังสีไอออไนซ์เนื่องจากสามารถทำลายรหัสพันธุกรรมของเซลล์ได้ ด้วยเหตุนี้เองจึงมีการใช้รังสีเอ็กซ์ในช่วงของ รังสีรักษา
แกมมา
คุณ แกมมา เป็นรูปแบบของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าจาก สูงความถี่ (ระหว่าง 1019 Hz และ 1024 Hz) มักผลิตโดย การสลายตัวของนิวเคลียร์ ของธาตุกัมมันตภาพรังสี โดยการทำลายล้างระหว่างคู่ของอนุภาคและปฏิปักษ์ หรือในปรากฏการณ์ เหตุการณ์ทางดาราศาสตร์ในสัดส่วนขนาดใหญ่ เช่น การเกิดขึ้นของโนวาและมหานวดารา การชนกันของดาวและการปะทุ แสงอาทิตย์.
รังสีแกมมามีพลังงานมหาศาล สามารถทะลุผ่านสิ่งกีดขวาง เช่น ผนังคอนกรีต ได้อย่างง่ายดาย นอกจากนี้ยังเป็นรังสีที่มีความแตกตัวสูงซึ่งสามารถก่อให้เกิดความเสียหายต่อเนื้อเยื่อต่างๆ ที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ แม้จะมีอันตราย รังสีแกมมาก็ถูกใช้กันอย่างแพร่หลายใน ยานิวเคลียร์, สำหรับการรักษาโรคมะเร็งและการผ่าตัดที่ซับซ้อน เช่น การกำจัดเนื้องอกในกะโหลกศีรษะ
By Me. ราฟาเอล เฮเลอร์บร็อก
