- Aké je elektromagnetické spektrum?
- Oblasti elektromagnetického spektra
- Využitie elektromagnetického spektra
- Význam elektromagnetického spektra
Vysvetlíme, čo je to elektromagnetické spektrum, na ktoré regióny sa delí, na čo sa používa a ako bolo objavené.
Aké je elektromagnetické spektrum?
Elektromagnetické spektrum je rozloženie energie elektromagnetického žiarenia. Dá sa vyjadriť energiou, hoci bežnejšie sa to robí z hľadiska vlnovej dĺžky a frekvencie žiarenia. Pohybuje sa od žiarenia s kratšou vlnovou dĺžkou (lúče gama) až po žiarenie s dlhšou vlnovou dĺžkou (rádiové vlny).
Skladá sa z rôznych podrozsahov alebo častí, ktorých hranice nie sú úplne definované a majú tendenciu sa prekrývať. Každé pásmo spektra sa odlišuje od ostatných v správaní svojich vĺn počas emisie, prenosu a absorpcie, ako aj v praktických aplikáciách.
Elektromagnetické vlny sú vibrácie elektrické polia Y magnetické ktoré nesú energiu. súvlny šíriť vo vákuu rýchlosťou svetla.
Keď hovoríme o elektromagnetickom spektre objektu, hovoríme o rôznych vlnových dĺžkach, ktoré vyžaruje (nazývané emisné spektrum) alebo absorbuje (nazývané absorpčné spektrum), čím generuje distribúciu energie vo forme súboru elektromagnetických vĺn.
Charakteristiky tejto distribúcie závisia odfrekvencia alebo vlnová dĺžka kmitov, ako aj ich energia. Tieto tri veličiny sú navzájom spojené: daná vlnová dĺžka zodpovedá a frekvencia a určitú energiu. Elektromagnetické vlny sa môžu spájať s časticou nazývanou fotón.
Elektromagnetické spektrum bolo objavené v dôsledkuexperimenty a príspevky Brita Jamesa Maxwella, ktorý objavil prítomnosť elektromagnetických vĺn a formalizoval rovnice svojej štúdie (známe ako Maxwellove rovnice).
Oblasti elektromagnetického spektra
Elektromagnetické spektrum je v princípe prakticky nekonečné (najdlhšia vlnová dĺžka by bola napríklad veľkosť vesmíru) a spojité, no doteraz sme mohli poznať niektoré jeho oblasti, známe ako pásy alebo segmenty. Sú to, od najmenšieho po najväčšie:
- Gama lúče. S vlnovou dĺžkou menšou ako 10-11 metrov (m) a frekvenciou vyššou ako 1019.
- Röntgenové lúče. S vlnovou dĺžkou menšou ako 10-8 m a frekvenciou vyššou ako 1016.
- Extrémne ultrafialové žiarenie. S vlnovou dĺžkou menšou ako 10-8 m a frekvenciou vyššou ako 1,5 × 1015.
- V blízkosti ultrafialového žiarenia. S vlnovou dĺžkou menšou ako 380 × 10-9 m a frekvenciou vyššou ako 7,89 × 1014.
- Viditeľné spektrum svetla. S vlnovou dĺžkou menšou ako 780 × 10-9 m a frekvenciou vyššou ako 384 × 1012.
- Blízke infračervené. S vlnovou dĺžkou menšou ako 2,5 × 10-6 m a frekvenciou vyššou ako 120 × 1012.
- Stredné infračervené. S vlnovou dĺžkou menšou ako 50 × 10-6 m a frekvenciou vyššou ako 6 × 1012.
- Ďaleká infračervená alebo submilimetrová. S vlnovou dĺžkou menšou ako 350 × 10-6 m a frekvenciou vyššou ako 300 × 109.
- Mikrovlnné žiarenie. S vlnovou dĺžkou menšou ako 10-2 m a frekvenciou vyššou ako 3 × 108.
- Ultra vysokofrekvenčné rádiové vlny. S vlnovou dĺžkou menšou ako 1 m a frekvenciou vyššou ako 300 × 106.
- Veľmi vysokofrekvenčné rádiové vlny. S vlnovou dĺžkou menšou ako 100 m, frekvenciou vyššou ako 30 × 106 Hz.
- Krátka rádiová vlna. S vlnovou dĺžkou menšou ako 180 m a frekvenciou vyššou ako 1,7 × 106.
- Stredná rádiová vlna. S vlnovou dĺžkou menšou ako 650 ma frekvenciou vyššou ako 650 × 103 Hz.
- Dlhá rádiová vlna. S vlnovou dĺžkou menšou ako 104 m a frekvenciou vyššou ako 30 × 103.
- Rádiové vlny s veľmi nízkou frekvenciou. s vlnovou dĺžkou väčšou ako 104 m, frekvenciou menšou ako 30 × 103 Hz.
Oblasti elektromagnetického spektra sú gama žiarenie, röntgenové žiarenie, ultrafialové žiarenie, viditeľné spektrum, mikrovlny a rádiofrekvencia.
Využitie elektromagnetického spektra
Využitie elektromagnetického spektra môže byť veľmi rôznorodé. Napríklad:
- Rádiofrekvenčné vlny. Používajú sa na prenos informácií vzduchom, ako je rozhlasové vysielanie, TV alebo internet Wifi.
- Mikrovlny. Používajú sa aj na prenos informácií, ako sú signály mobilných telefónov (mobilné) alebo mikrovlnné antény. Používajú ho aj satelity ako mechanizmus na prenos informácií na zem. A zároveň slúžia na ohrev jedla v mikrovlnných rúrach.
- Ultrafialové žiarenie. Vydáva ho slnko a absorbovaný rastliny pre fotosyntéza, ako aj pre našu pokožku pri opaľovaní. Tiež napája žiarivky a umožňuje existenciu zariadení, ako sú soláriá.
- Infra červená radiácia. Je to ten, ktorý prenáša teplo zo Slnka na našu planétu, z ohňa na predmety okolo neho alebo z ohrievača v našich izbách.
- Spektrum viditeľného svetla. Zviditeľňuje veci. Okrem toho môže byť použitý pre iné vizuálne mechanizmy, ako je napr kino, baterky a pod.
- Röntgenové lúče sa v medicíne používajú na snímanie vizuálnych dojmov z vnútra nášho tela, ako aj nášho kostizatiaľ čo oveľa intenzívnejšie gama lúče sa používajú ako forma radiačnej terapie alebo liečby rakoviny, pretože ničia DNA z bunky ktoré sa rozmnožujú mimo poradia.
Význam elektromagnetického spektra
V súčasnom svete je elektromagnetické spektrum kľúčovým prvkom pre telekomunikácie a prenos informácií. Je tiež nevyhnutný v prieskumných technikách (typ radaru / sonaru) kozmického priestoru ako spôsob pochopenia vzdialených astronomických javov v počasie a priestor.
Má rôzne medicínske a praktické aplikácie, ktoré sú tiež súčasťou toho, čo dnes berieme kvalita života. Preto je jeho manipulácia bezpochyby jedným z veľkých objavov ľudstva.