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
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. คลื่นวิทยุมีความยาวคลื่นยาวที่สุดในสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า 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 เป็นต้น
อินฟราเรด
อินฟราเรดเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความถี่ต่ำกว่าแสงที่มองเห็นได้ (300 GHz ถึง 430 Hz) ดังนั้น มองไม่เห็นด้วยตามนุษย์. รังสีความร้อนส่วนใหญ่ที่ปล่อยออกมาจากร่างกายที่อุณหภูมิห้องคือรังสีอินฟราเรด เนื่องจากเป็นช่วงความถี่ที่กว้างมาก โดยมีการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีหลายอย่าง อินฟราเรดจึงถูกแบ่งออกเป็นบริเวณที่เล็กกว่า ได้แก่ อินฟราเรดใกล้ กลาง และไกล
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 ตามนุษย์สามารถรับรู้ความถี่ของแสงเหล่านี้ได้ด้วยเซลล์พิเศษสองประเภทที่อยู่ด้านหลังดวงตา ได้แก่ กรวยและแท่ง
คุณ โคน และ แท่ง พวกมันคือเซลล์รับแสง กล่าวคือ พวกมันสามารถรับรู้สัญญาณแสงได้ ในขณะที่แท่งไม้มีหน้าที่รับผิดชอบในการรับรู้การเคลื่อนไหวและการก่อตัวของภาพเป็นขาวดำ (เช่นเมื่อเราพยายามมองเห็นในความมืด) โคนทำให้เรามองเห็นสี ดวงตาของมนุษย์มีรูปกรวยสามประเภทและแต่ละอันสามารถรับรู้สีใดสีหนึ่งต่อไปนี้: แดงเขียวหรือน้ำเงิน
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 แต่ส่วนใหญ่รับผิดชอบต่อความเสียหายต่อผิวหนังของมนุษย์ 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 เป็นรูปแบบหนึ่งของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความถี่สูงกว่ารังสีอัลตราไวโอเลต อย่างไรก็ตาม ความถี่ของรังสีเหล่านี้ต่ำกว่าความถี่ลักษณะเฉพาะของรังสีแกมมา รังสีเอกซ์ขยายข้ามสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าระหว่างความถี่ 3.1016 Hz และ 3.1019 Hz ซึ่งสอดคล้องกับความยาวคลื่นสั้นมาก ระหว่าง 0.01 nm ถึง 10 nm (1 nm = 10-9 เมตร)
รังสีเอกซ์จะถูกดูดซึมโดยกระดูก ดังนั้นเราจึงสามารถสร้างภาพจากภายในร่างกายมนุษย์ได้
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 การปรากฏตัวของโนวาและมหานวดารา การชนกันของดาวและการปะทุ แสงอาทิตย์.
รังสีแกมมามีพลังงานมหาศาล สามารถทะลุผ่านสิ่งกีดขวาง เช่น ผนังคอนกรีต ได้อย่างง่ายดาย นอกจากนี้ยังเป็นรังสีที่มีความแตกตัวเป็นไอออนสูง ซึ่งสามารถก่อให้เกิดความเสียหายต่อเนื้อเยื่อต่างๆ ที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ แม้จะมีอันตราย รังสีแกมมาก็ถูกใช้กันอย่างแพร่หลายใน ยานิวเคลียร์, สำหรับการรักษาโรคมะเร็งและการผ่าตัดที่ซับซ้อน เช่น การกำจัดเนื้องอกในกะโหลกศีรษะ
By Me. ราฟาเอล เฮเลอร์บร็อก
ที่มา: โรงเรียนบราซิล - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/espectro-eletromagnetico.htm