Plik widmo elektromagnetyczne Polega na uporządkowanym ułożeniu wszystkich długości fal fal elektromagnetycznych, które przyjmują dowolną wartość dodatnią, bez żadnych ograniczeń. Jest podzielony na 7 sekcji, w tym światła widzialnego.
Znamy częstotliwości światła widzialnego, gdy widzimy tęczę, w której każdy kolor odpowiada innej długości fali: czerwony jest najdłuższy, a fioletowy najkrótszy.
Zakres światła widzialnego zajmuje bardzo krótki obszar widma. Inne obszary, których nie możemy zobaczyć, to fale radiowe, mikrofale, podczerwień, ultrafiolet, promieniowanie rentgenowskie i gamma..
Regiony nie zostały odkryte w tym samym czasie, ale w różnym czasie. Na przykład istnienie fal radiowych przewidział w 1867 roku James Clerk Maxwell, a lata później, w 1887 roku, Heinrich Hertz po raz pierwszy wyprodukował je w swoim laboratorium, stąd nazywane są falami hercowymi..
Wszystkie są zdolne do interakcji z materią, ale na różne sposoby, w zależności od przenoszonej energii. Z drugiej strony różne obszary widma elektromagnetycznego nie są ostro zdefiniowane, ponieważ w rzeczywistości granice są rozproszone.
Indeks artykułów
Granice między różnymi regionami widma elektromagnetycznego są raczej rozmyte. To nie są naturalne podziały, w rzeczywistości widmo jest kontinuum.
Jednak rozdzielenie na pasma lub strefy służy do wygodnego scharakteryzowania widma zgodnie z jego właściwościami. Nasz opis zaczniemy od fal radiowych, których fale są dłuższe.
Najniższe częstotliwości mają zakres około 104 Hz, które z kolei odpowiadają najdłuższym długościom fal, zazwyczaj wielkości budynku. AM, FM i radio z pasma obywatelskiego wykorzystują fale w tym zakresie, a także programy telewizyjne VHF i UHF..
Do celów komunikacyjnych po raz pierwszy wykorzystano fale radiowe około 1890 roku, kiedy to Guglielmo Marconi wynalazł radio.
Ponieważ częstotliwość fal radiowych jest niższa, nie mają one wpływu jonizującego na materię. Oznacza to, że fale radiowe nie mają wystarczającej energii, aby wyrzucić elektrony z cząsteczek, ale podnoszą temperaturę obiektów, podnosząc wibracje cząsteczek..
Długość fali mikrofal jest rzędu centymetrów i zostały one również po raz pierwszy wykryte przez Heinricha Hertza.
Mają wystarczająco dużo energii, aby podgrzać żywność, która w mniejszym lub większym stopniu zawiera wodę. Woda jest cząsteczką polarną, co oznacza, że chociaż jest elektrycznie obojętna, ładunki ujemne i dodatnie są nieco oddzielone, tworząc dipol elektryczny..
Kiedy mikrofale, które są polami elektromagnetycznymi, uderzają w dipol, wytwarzają momenty obrotowe, które powodują ich obrót, aby ustawić je w linii z polem. Ruch przekłada się na energię, która rozchodzi się po żywności i powoduje jej podgrzanie.
Ta część widma elektromagnetycznego została odkryta przez Williama Herschela na początku XIX wieku i ma niższą częstotliwość niż światło widzialne, ale wyższą niż mikrofale..
Długość fali widma podczerwonego (poniżej czerwonego) jest porównywalna z końcówką igły, dlatego jest to promieniowanie bardziej energetyczne niż mikrofale.
Znaczna część promieniowania słonecznego pochodzi z tych częstotliwości. Każdy obiekt emituje określoną ilość promieniowania podczerwonego, zwłaszcza jeśli jest gorący, na przykład palniki kuchenne i zwierzęta ciepłokrwiste. Jest niewidoczny dla ludzi, ale niektóre drapieżniki odróżniają emisję podczerwieni od swojej ofiary, co daje im przewagę w polowaniu..
Jest to część widma, którą możemy wykryć naszymi oczami, od 400 do 700 nanometrów (w skrócie 1 nanometr nm wynosi 1 × 10-9 m) długość fali.
Białe światło zawiera mieszaninę wszystkich długości fal, które widzimy osobno przechodząc przez pryzmat. Krople deszczu z chmur zachowują się czasem jak pryzmaty, dzięki czemu widzimy kolory tęczy.
Długości fal kolorów, które widzimy, wyrażone w nanometrach, to:
-Czerwony: 700-620
-Pomarańczowy: 620-600
-Żółty: 600-580
-Zielony: 580-490
-Niebieski: 490-450
-Fioletowy: 450-400
Jest to obszar bardziej energetyczny niż światło widzialne, o długościach fal poza fioletem, czyli powyżej 450 nm.
Nie możemy tego zobaczyć, ale promieniowanie pochodzące ze Słońca jest bardzo obfite. A ponieważ ma wyższą energię niż część widzialna, promieniowanie to oddziałuje znacznie bardziej z materią, powodując uszkodzenia wielu cząsteczek o znaczeniu biologicznym..
Promienie ultrafioletowe odkryto wkrótce po promieniowaniu podczerwonym, choć początkowo nazywano je „promieniami chemicznymi”, ponieważ reagują z takimi substancjami, jak chlorek srebra..
Zostały odkryte przez Wilhelma Roentgena w 1895 roku podczas eksperymentów z przyspieszającymi elektronami (promieniami katodowymi) skierowanymi na cel. Nie będąc w stanie wyjaśnić, skąd pochodzą, nazwał je promieniami rentgenowskimi.
Jest to wysokoenergetyczne promieniowanie o długości fali porównywalnej z rozmiarem atomu, zdolne do przechodzenia przez nieprzezroczyste ciała i generowania obrazów jak w przypadku promieni rentgenowskich..
Ponieważ mają więcej energii, mogą oddziaływać z materią poprzez wyodrębnianie elektronów z cząsteczek, stąd znane są pod nazwą promieniowania jonizującego..
Jest to najbardziej energetyczne promieniowanie ze wszystkich, o długościach fal rzędu jądra atomowego. Występuje często w przyrodzie, ponieważ jest emitowany przez pierwiastki promieniotwórcze, gdy rozpadają się do bardziej stabilnych jąder.
We wszechświecie istnieją źródła promieniowania gamma w wybuchach supernowych, a także tajemnicze obiekty, w tym pulsary, czarne dziury i gwiazdy neutronowe..
Atmosfera ziemska chroni planetę przed tymi silnie jonizującymi promieniami pochodzącymi z wszechświata, a ze względu na ich ogromną energię mają one szkodliwy wpływ na tkankę biologiczną..
-Fale radiowe lub częstotliwości radiowe są używane w telekomunikacji, ponieważ mogą przenosić informacje. Również w celach terapeutycznych, aby ogrzać tkanki i poprawić strukturę skóry.
-Obrazowanie MRI wymaga również częstotliwości radiowych. W astronomii radioteleskopy wykorzystują je do badania struktury ciał niebieskich.
-Telefony komórkowe i telewizja satelitarna to dwa zastosowania mikrofal. Radar to kolejna ważna aplikacja. Ponadto cały wszechświat jest zanurzony w tle promieniowania mikrofalowego pochodzącego z Wielkiego Wybuchu, co jest najlepszym dowodem na poparcie tej teorii..
-Światło widzialne jest niezbędne, ponieważ pozwala nam efektywnie współdziałać z otoczeniem.
-Promieniowanie rentgenowskie ma wielorakie zastosowanie jako narzędzie diagnostyczne w medycynie, a także na poziomie materiałoznawstwa, do określania właściwości wielu substancji.
-Promieniowanie gamma z różnych źródeł jest stosowane w leczeniu raka, a także do sterylizacji żywności.
Jeszcze bez komentarzy