elektromagnetické spektrum

Fyzický

2022

Vysvětlíme, co je to elektromagnetické spektrum, do kterých oblastí se dělí, k čemu se používá a jak bylo objeveno.

Elektromagnetické spektrum lze rozdělit do oblastí na základě jejich vlnové délky.

Jaké je elektromagnetické spektrum?

Elektromagnetické spektrum je distribuce energií elektromagnetického záření. To může být vyjádřeno v podmínkách energie, ačkoli to je více obyčejně děláno z hlediska vlnové délky a frekvencí záření. Sahá od záření s kratší vlnovou délkou (paprsky gama) až po záření s delší vlnovou délkou (rádiové vlny).

Skládá se z různých podrozsahů nebo částí, jejichž hranice nejsou zcela definovány a mají tendenci se překrývat. Každé pásmo spektra se od ostatních odlišuje chováním svých vln během emise, přenosu a absorpce a také svými praktickými aplikacemi.

Elektromagnetické vlny jsou vibracemi elektrická pole Y magnetický které nesou energii. jsouvlny šíří ve vakuu rychlostí světla.

Když mluvíme o elektromagnetickém spektru objektu, odkazujeme na různé vlnové délky, které vyzařuje (nazývané emisní spektrum) nebo absorbuje (nazývané absorpční spektrum), čímž generuje distribuci energie ve formě sady elektromagnetických vln.

Charakteristiky této distribuce závisí nafrekvence nebo vlnová délka kmitů, stejně jako jejich energie. Tyto tři veličiny jsou vzájemně spojeny: daná vlnová délka odpovídá a frekvence a určitou energii. Elektromagnetické vlny se mohou asociovat s částicí zvanou foton.

Elektromagnetické spektrum bylo objeveno jako výsledekexperimenty a příspěvky Britů Jamese Maxwella, který objevil přítomnost elektromagnetických vln a formalizoval rovnice své studie (známé jako Maxwellovy rovnice).

Oblasti elektromagnetického spektra

Elektromagnetické spektrum je v principu prakticky nekonečné (například nejdelší vlnová délka by odpovídala velikosti vesmíru) a spojité, ale dosud jsme mohli znát některé jeho oblasti, známé jako pásma nebo segmenty. Jsou to, od nejmenšího po největší:

  • Gama paprsky. S vlnovou délkou menší než 10-11 metrů (m) a frekvencí větší než 1019.
  • Rentgenové záření s vlnovou délkou menší než 10–8 m a frekvencí vyšší než 1016.
  • Extrémní ultrafialové záření. S vlnovou délkou menší než 10-8 m a frekvencí větší než 1,5 × 1015.
  • V blízkosti ultrafialového záření. S vlnovou délkou menší než 380 × 10-9 m a frekvencí vyšší než 7,89 × 1014.
  • Viditelné spektrum světla. S vlnovou délkou menší než 780 × 10-9 m a frekvencí vyšší než 384 × 1012.
  • Blízko infračerveného. S vlnovou délkou menší než 2,5 × 10-6 m a frekvencí větší než 120 × 1012.
  • Středně infračervený. S vlnovou délkou menší než 50 × 10-6 m a frekvencí větší než 6 × 1012.
  • Dálkové infračervené nebo submilimetrové. S vlnovou délkou menší než 350 × 10-6 m a frekvencí větší než 300 × 109.
  • Mikrovlnné záření. S vlnovou délkou menší než 10-2 m a frekvencí větší než 3 × 108.
  • Ultra vysokofrekvenční rádiové vlny. S vlnovou délkou menší než 1 m a frekvencí větší než 300 × 106.
  • Velmi vysokofrekvenční rádiové vlny. S vlnovou délkou menší než 100 m, frekvencí větší než 30 × 106 Hz.
  • Krátká rádiová vlna. S vlnovou délkou menší než 180 m a frekvencí větší než 1,7 × 106.
  • Střední rádiová vlna. S vlnovou délkou menší než 650 ma frekvencí větší než 650 × 103 Hz.
  • Dlouhá rádiová vlna. S vlnovou délkou menší než 104 m a frekvencí větší než 30 × 103.
  • Velmi nízkofrekvenční rádiové vlny. S vlnovou délkou větší než 104 m, frekvencí menší než 30 × 103 Hz.

Oblasti elektromagnetického spektra jsou gama záření, rentgenové záření, ultrafialové záření, viditelné spektrum, mikrovlny a rádiové frekvence.

Využití elektromagnetického spektra

Rentgenové záření se v medicíně používá k nahlédnutí do těla.

Využití elektromagnetického spektra může být velmi rozmanité. Například:

  • Radiofrekvenční vlny. Používají se k přenosu informací vzduchem, jako je rozhlasové vysílání, televize nebo Internet Wifi.
  • Mikrovlny. Používají se také k přenosu informací, jako jsou signály mobilních telefonů (mobilní) nebo mikrovlnné antény. Používají ho také satelity jako mechanismus pro přenos informací na zem. A slouží zároveň k ohřevu jídla v mikrovlnných troubách.
  • Ultrafialová radiace. Vydává jej slunce a absorbován rostliny pro fotosyntéza, stejně jako pro naši pokožku, když se opalujeme. Také napájí zářivky a umožňuje existenci zařízení, jako jsou solária.
  • Infračervené záření. Je to ten, kdo přenáší teplo ze Slunce na naši planetu, z ohně na předměty kolem ní nebo z topení uvnitř našich pokojů.
  • Spektrum viditelného světla. Dělá věci viditelnými. Kromě toho může být použit pro další vizuální mechanismy, jako je např kino, baterky atd.
  • Rentgenové záření se v medicíně používá k pořizování vizuálních dojmů vnitřku našeho těla i našeho kosti, zatímco mnohem prudší gama paprsky se používají jako forma radiační terapie nebo léčby rakoviny, protože ničí DNA z buňky které se množí mimo pořadí.

Význam elektromagnetického spektra

V současném světě je elektromagnetické spektrum klíčovým prvkem pro telekomunikace a přenos informací. Je také nezbytný v průzkumných technikách (typ radaru / sonaru) vesmíru jako způsob, jak porozumět vzdáleným astronomickým jevům ve vesmíru. počasí a prostor.

Má různé lékařské a praktické aplikace, které jsou také součástí toho, co dnes bereme kvalita života. Proto je jeho manipulace bezpochyby jedním z velkých objevů lidstva.

!-- GDPR -->