- Jakie jest widmo elektromagnetyczne?
- Regiony widma elektromagnetycznego
- Zastosowania widma elektromagnetycznego
- Znaczenie widma elektromagnetycznego
Wyjaśniamy, czym jest widmo elektromagnetyczne, w jakich regionach jest podzielone, do czego jest wykorzystywane i jak zostało odkryte.
Widmo elektromagnetyczne można podzielić na regiony na podstawie ich długości fali.Jakie jest widmo elektromagnetyczne?
Widmo elektromagnetyczne to rozkład energie promieniowania elektromagnetycznego. Można to wyrazić w postaci energii, chociaż częściej robi się to w postaci długości fali i częstotliwości promieniowania. Waha się od promieniowania o krótszej długości fali (promienie gamma) do promieniowania o dłuższej długości fali (fale radiowe).
Składa się z różnych podzakresów lub części, których granice nie są do końca określone i mają tendencję do nakładania się. Każde pasmo widma różni się od pozostałych zachowaniem swoich fal podczas emisji, transmisji i absorpcji, a także praktycznymi zastosowaniami.
Fale elektromagnetyczne to drgania pola elektryczne Y magnetyczny które niosą energię. Czyfale rozprzestrzeniać się w próżni z dużą prędkością światła.
Mówiąc o widmie elektromagnetycznym obiektu, mamy na myśli różne długości fal, które on emituje (nazywane widmem emisyjnym) lub pochłania (nazywane widmem absorpcyjnym), generując w ten sposób rozkład energii w postaci zestawu fal elektromagnetycznych.
Charakterystyka tego rozkładu zależy odczęstotliwość lub długość fali oscylacji, a także ich energię. Te trzy wielkości są ze sobą powiązane: dana długość fali odpowiada a częstotliwość i pewną energię. Fale elektromagnetyczne mogą kojarzyć się z cząsteczką zwaną fotonem.
Widmo elektromagnetyczne zostało odkryte w wynikueksperymenty oraz wkład Brytyjczyka Jamesa Maxwella, który odkrył obecność fal elektromagnetycznych i sformalizował równania swoich badań (znane jako równania Maxwella).
Regiony widma elektromagnetycznego
Widmo elektromagnetyczne w zasadzie jest praktycznie nieskończone (na przykład najdłuższa długość fali byłaby rozmiarem wszechświata) i ciągłe, ale do tej pory byliśmy w stanie poznać niektóre jego regiony, znane jako pasma lub segmenty. Są to od najmniejszego do największego:
- Promienie gamma. O długości fali mniejszej niż 10-11 metrów (m) i częstotliwości większej niż 1019.
- Promienie X. O długości fali mniejszej niż 10-8 mi częstotliwości większej niż 1016.
- Ekstremalne promieniowanie ultrafioletowe. O długości fali mniejszej niż 10-8 mi częstotliwości większej niż 1,5 × 1015.
- W pobliżu promieniowania ultrafioletowego. O długości fali mniejszej niż 380 × 10-9 mi częstotliwości większej niż 7,89 × 1014.
- Widoczne widmo światła. O długości fali mniejszej niż 780 × 10–9 mi częstotliwości większej niż 384 × 1012.
- Bliska podczerwień. O długości fali mniejszej niż 2,5 × 10-6 mi częstotliwości większej niż 120 × 1012.
- Średnia podczerwień. O długości fali mniejszej niż 50 × 10-6 mi częstotliwości większej niż 6 × 1012.
- Daleka podczerwień lub submilimetr. O długości fali mniejszej niż 350 × 10–6 mi częstotliwości większej niż 300 × 109.
- Promieniowanie mikrofalowe. O długości fali mniejszej niż 10–2 mi częstotliwości większej niż 3 × 108.
- Fale radiowe o ultra wysokiej częstotliwości. O długości fali mniejszej niż 1 mi częstotliwości większej niż 300 × 106.
- Fale radiowe o bardzo wysokiej częstotliwości. Przy długości fali mniejszej niż 100 m i częstotliwości większej niż 30 × 106 Hz.
- Krótka fala radiowa. O długości fali mniejszej niż 180 mi częstotliwości większej niż 1,7 × 106.
- Średnia fala radiowa. O długości fali mniejszej niż 650 mi częstotliwości większej niż 650 × 103 Hz.
- Długa fala radiowa. O długości fali mniejszej niż 104 mi częstotliwości większej niż 30 × 103.
- Fala radiowa o bardzo niskiej częstotliwości. Przy długości fali większej niż 104 m i częstotliwości mniejszej niż 30 × 103 Hz.
Obszary widma elektromagnetycznego to promienie gamma, rentgenowskie, promieniowanie ultrafioletowe, widmo widzialne, mikrofale i częstotliwość radiowa.
Zastosowania widma elektromagnetycznego
Promienie rentgenowskie są wykorzystywane w medycynie do zaglądania do wnętrza ciała.Zastosowania widma elektromagnetycznego mogą być bardzo różnorodne. Na przykład:
- Fale o częstotliwości radiowej. Służą do przesyłania informacji drogą radiową, np. audycji radiowych, telewizja lub Internet Wi-Fi.
- Mikrofale. Służą również do przesyłania informacji, takich jak sygnały telefonii komórkowej (komórkowej) lub anteny mikrofalowe. Jest również używany przez satelity jako mechanizm przesyłania informacji na ziemię. A jednocześnie służą do podgrzewania potraw w kuchenkach mikrofalowych.
- Promieniowanie ultrafioletowe. Wydawany jest przez Słońce i wchłonięty przez rośliny dla fotosynteza, a także dla naszej skóry podczas opalania. Zasila również świetlówki i umożliwia istnienie obiektów takich jak solaria.
- Promieniowanie podczerwone. To ten, który przekazuje ciepło od Słońca do naszej planety, od ognia do otaczających go obiektów lub z grzejnika w naszych pokojach.
- Widmo światła widzialnego. To sprawia, że rzeczy stają się widoczne. Ponadto może być używany do innych mechanizmów wizualnych, takich jak kino, latarki itp.
- Promieniowanie rentgenowskie jest wykorzystywane w medycynie do wykonywania wizualnych wrażeń z wnętrza naszego ciała, a także naszego kości, podczas gdy znacznie bardziej gwałtowne promienie gamma są wykorzystywane jako forma radioterapii lub leczenia raka, ponieważ niszczą DNA z komórki które rozmnażają się poza kolejnością.
Znaczenie widma elektromagnetycznego
We współczesnym świecie widmo elektromagnetyczne jest kluczowym elementem telekomunikacji i przesyłania informacji. Jest również niezbędny w technikach eksploracyjnych (typu radarowego/sonarowego) przestrzeni kosmicznej jako sposób na zrozumienie odległych zjawisk astronomicznych w pogoda i przestrzeń.
Ma różne zastosowania medyczne i praktyczne, które są również częścią tego, co dzisiaj uważamy za jakość życia. Dlatego jego manipulacja jest bez wątpienia jednym z wielkich odkryć ludzkości.