Elektromagnetické žiarenie alebo EM žiarenie je zreteľnou súčasťou spektra. Je to jeden druh spôsobu cestovania energiou vesmírom. Rôzne formy elektromagnetické energia zahŕňa hlavne teplo z ohňa, slnečné svetlo, mikrovlnnú energiu pri varení, lúče z röntgenového žiarenia atď. Tieto energetické formy sa navzájom veľmi líšia, ale prejavujú sa vlnovými vlastnosťami. Napríklad, ak sa ideme kúpať do mora, v minulosti vás spoznali pomocou vĺn. Tieto vlny spôsobujú problémy iba v konkrétnom poli a vedú k osciláciám alebo vibráciám. Podobne sú na tom aj elektromagnetické vlny, ktoré sú však samostatné a pozostávajú z 222 vĺn, ktoré navzájom kmitajú v 90-stupňovom uhle. Kompletná sada EM žiarenia je známa ako elektromagnetické spektrum a je rozdelená na rôzne časti, aby sa zjednodušili veci ako rádio, infračervené žiarenie, mikrovlnná rúra , viditeľné, UV lúče, gama lúče, röntgenové lúče). Je to neustále a nikdy nekončiace.
Čo je to elektromagnetické spektrum?
Termín elektromagnetické spektrum možno definovať ako distribúciu celého elektromagnetického žiarenia na základe vlnovej dĺžky a frekvencie vlny. Všetky vlny však môžu cestovať vo vákuu rýchlosťou svetla v širokom rozmedzí frekvencií, vlnových dĺžok a fotónových energií. Toto spektrum zahŕňa vzdialenosť všetkého elektromagnetického žiarenia, ako aj mnoho podrozsahov, ktoré sa zvyčajne nazývajú časťami ako UV žiarenie, inak viditeľné svetlo.
Rôzne časti spektra umožňujú odlišné názvy v závislosti od odlišnosti v rámci emisného správania, prenosu a absorpcie súvisiacich vĺn. Frekvenčný rozsah elektromagnetického spektra od nízkeho po vysoké zahrnuje hlavne všetky vlny ako rádio, IR atď.
Celé elektromagnetické spektrum od najnižšej po najvyššiu frekvenciu zahŕňa hlavne rádiové IR žiarenie, viditeľné svetlo, UV žiarenie, röntgenové lúče a gama lúče. Takmer všetky vlnové dĺžky a frekvencie používajú elektromagnetické žiarenie, ktoré je možné využiť na spektroskopiu.
Základné vlastnosti vĺn
Medzi základné vlastnosti vĺn patria hlavne amplitúda, vlnová dĺžka a frekvencia. Poznáme túto skutočnosť, že svetlo sa môže skladať z elektromagnetického žiarenia, ktoré sa často považuje za vlnový jav. Vlna obsahuje najnižší bod známy ako žľab a najvyšší bod známy ako hrebeň. The amplitúda je vertikálna vzdialenosť medzi naklonením hrebeňa a stredovou osou vlny. Tieto vlastnosti súviseli hlavne s intenzitou, inak s jasom vlny. Horizontálna vzdialenosť medzi dvoma po sebe nasledujúcimi žľabmi alebo hrebeňmi sa nazýva vlnová dĺžka. Často sa označuje symbolom λ (lambda).
Energiu svetla je možné vypočítať z tejto rovnice E = h.c / λ
Vo vyššie uvedenej rovnici
„E“ je energia svetla
„H“ je Planckova konštanta
„C“ je rýchlosť svetla
„Λ“ je vlnová dĺžka
Preto keď sa vlnová dĺžka zvýši, svetelná energia sa zníži.
Pretože frekvencia (ν) = c / λ
Vyššie uvedenú rovnicu možno napísať ako E = h. ν
Preto keď sa zvýši frekvencia, potom sa zvýši aj energia svetla. Takže vzťah medzi vlnovou dĺžkou a frekvenciou je nepriamo úmerný.
Tabuľka elektromagnetického spektra
The spektrum elektromagnetického žiarenia sa môžu vyskytnúť v dôsledku rôznych lúčov ako IR, rádio, UV, viditeľné, UV, röntgenové atď vlnové dĺžky elektromagnetického spektra majú najvyššiu vlnovú dĺžku, zatiaľ čo gama lúče majú najkratší rozsah vlnových dĺžok.
Región | Rádio | Mikrovlnná rúra | Infračervené | Viditeľné | Ultrafialové | X-lúče | Gama lúče |
Vlnová dĺžka (Angstromy) | > 109 | 109do 106 | 106- 7 000 | 7 000 až 4 000 | 4 000 až 10 | 10 až 0,1 | < 0,1 |
Vlnová dĺžka (centimetre) | > 10 | 10 až 0,01 | 0,01 až 7 x 10-5 | 7 × 10-5na 4 × 105 | 4 × 10-5do10-7 | 10-7do 10-9 | < 10-9 |
Frekvencia (Hz) | <3x 109 | 3x 109na 3x 1012 | 3x 1012na 4,3 x 1014 | 4,3 × 1014 do 7,5 × 1014 | 7,5 × 1014 do 3 × 1017 | 3 × 1017až 3 × 1019 | > 3X109 |
| Energie (Domov) | <10-5 | 10-5 až 0,01 | 0,01 až 2 | 2 až 3 | 3 až 103 | 103 až105 | > 105 |
Plánuje sa elektromagnetické (EM) spektrum, ktoré je znázornené na obrázku vyššie. Viditeľné spektrum je usporiadané v strede od menších po horné vlnové dĺžky v poradí zľava doprava. Preto je ľavé viditeľné spektrum označené fialovou farbou, zatiaľ čo pravé viditeľné spektrum červenou farbou. The diagram elektromagnetického spektra je zobrazený nižšie.
elektromagnetické spektrum
V smere zľava
UV spektrum (ultrafialové spektrum)
Pohybuje sa viac smerom k ľavej strane viditeľného spektra a leží v UV oblasti. Aj keď to nie je pre ľudské oko viditeľné, táto UV oblasť sa bude javiť fialovo, pretože je bližšie k fialovej oblasti spektra. Rozsah UV spektra leží medzi 10 nm - 400 nm.
X-lúče
Pohybom smerom k ľavej strane UV spektra máme spočiatku röntgenové lúče, ktoré sa pohybujú od 0,01 nm do 10 nm. Túto oblasť možno tiež rozdeliť na dve v závislosti od ich prenikavosti. Sú mimoriadne prenikavé a majú vynikajúcu energiu a vlnové dĺžky, ktoré sa pohybujú od 0,01 nm do 0,1 nm.
Gama lúče
Pohybom vľavo od röntgenových lúčov máme najenergetickejšie lúče ako gama. Žiarenie týchto lúčov neobsahuje žiadnu menšiu hranu vlnovej dĺžky, ich horná hranica však leží na 0,01 nm. Energia a priepustnosť týchto lúčov sú veľmi vysoké.
V smere pravice
IR spektrum (infračervené spektrum): Keď sa pohybujeme smerom k pravej strane viditeľného spektra, máme oblasť IR spektra. Infračervené spektrum, ktoré je porovnateľné s ultrafialovým spektrom, nie je viditeľné, ale keďže sa oblasť nachádza bližšie k oblasti červenej farby viditeľného spektra, je pomenované ako infračervené regiónu. Rozsah vlnových dĺžok infračerveného spektra sa pohybuje od 780 nm do 1 mm. Tento druh spektra sa ďalej delí na tri regióny:
- Spektrum blízkeho infračerveného žiarenia sa pohybuje od 780 nm do 2 500 nm.
- Stredné infračervené spektrum sa pohybuje od 2 500 nm do 10 000 nm.
- Ďaleko infračervené spektrum sa pohybuje od 10 000 nm do 1 000 μm
Mikrovlny
Keď sa pohneme smerom k pravej strane viditeľného spektra, máme to mikrovlnami . Vlnové dĺžky mikrovĺn by najpravdepodobnejšie existovali v rozsahu mikrometrov. Rozsah týchto vĺn sa pohybuje od 1 mm do 10 cm.
Rádiové spektrum
Keď sa pohneme smerom k pravej strane viditeľného spektra, máme rádiofrekvenčnú oblasť (RF). Oblasť rádiového spektra sa prekrýva s oblasťou mikrovlnného žiarenia. Oficiálne sa však začína na 10 cm.
Použitie / aplikácie elektromagnetického spektra
- Gama lúče sa používajú na ničenie baktérií v marshmallows a na sanitáciu lekárskeho vybavenia
- Röntgenové lúče sa používajú na skenovanie štruktúr obrazovej kosti
- Ultrafialové svetlo môže pozorovať včely, pretože kvety môžu na tejto frekvencii viditeľne vyniknúť
- Viditeľné svetlo sa používa na videnie sveta ľuďmi
- Infračervené žiarenie sa používa pri laserovom rezaní kovov, nočnom videní a snímačoch tepla,
- Mikrovlnná rúra sa používa v radare a mikrovlnných rúrach
- Rádiové vlny sa používajú v rozhlasovom a televíznom vysielaní
Toto je teda všetko o elektromagnetické spektrum a obsahuje súpravu elektromagnetických vĺn v rôznych frekvenciách. Ale pre ľudské oči sú neviditeľné. Denne sme týmito typmi vĺn obklopení, pretože každý je vystavený magnetickému aj elektrickému poľu na pracovisku alebo doma, od prenosu elektriny a výroby domácich strojov, priemyselných nástrojov až po telekomunikácie a vysielanie. Tu je otázka pre vás, čo je to rozsah elektromagnetického spektra ?
