Elektromagnētiskais starojums vai EM starojums ir pamanāma spektra daļa. Tas ir viens no veidiem, kā ceļot enerģiju kosmosā. Dažādas formas elektromagnētisks enerģija galvenokārt ietver uguns siltumu, saules gaismu, mikroviļņu enerģiju ēdiena gatavošanas laikā, starus no rentgena utt. Šīs enerģijas formas ļoti atšķiras viena no otras, taču tām piemīt viļņveida īpašības. Piemēram, ja mēs ejam peldēties jūrā, jūs iepriekš varat atpazīt ar viļņiem. Šie viļņi ir nepatikšanas tikai noteiktā laukā un rada svārstības vai vibrācijas. Līdzīgi ir saistīti elektromagnētiskie viļņi, taču tie ir atsevišķi un sastāv no 222 viļņiem, kas svārstās viens pret otru 90 grādu leņķī. Pilns EM starojuma komplekts ir pazīstams kā elektromagnētiskais spektrs, un tas ir sadalīts dažādās sadaļās, lai vienkāršotu tādas lietas kā radio, infrasarkanais, mikroviļņu krāsns , redzami, UV stari, gamma stari, rentgenstari). Tas ir nemainīgs, kā arī nebeidzams.
Kas ir elektromagnētiskais spektrs?
Elektromagnētiskā spektra terminu var definēt kā visa elektromagnētiskā starojuma sadalījumu, pamatojoties uz viļņa viļņa garumu un frekvenci. Lai gan visi viļņi var pārvietoties vakuumā ar gaismas ātrumu plašā frekvenču, viļņu garumu un fotonu enerģiju diapazonā. Šis spektrs ietver visa elektromagnētiskā starojuma attālumu, kā arī daudzus apakš diapazonus, kurus parasti sauc par tādām daļām kā UV starojums, citādi redzama gaisma.
Dažādas spektra daļas pieļauj atšķirīgus nosaukumus atkarībā no saistīto viļņu emisijas uzvedības, pārraides un absorbcijas atšķirības. Elektromagnētiskā spektra frekvenču diapazons no zema līdz augstam galvenokārt ietver visus viļņus, piemēram, radio, IR utt.
Viss elektromagnētiskais spektrs no zemākās līdz augstākajai frekvencei galvenokārt ietver visu radiofrekvenču infrasarkano starojumu, pamanāmo gaismu, UV starojumu, rentgena un gamma starus. Gandrīz visos viļņu garumos un frekvencēs tiek izmantots elektromagnētiskais starojums, ko var izmantot spektroskopijai.
Viļņu pamatīpašības
Viļņu pamatīpašības galvenokārt ietver amplitūdu, viļņa garumu un frekvenci. Mēs zinām, ka gaisma var sastāvēt no elektromagnētiskā starojuma, ko bieži apstrādā kā viļņu parādību. Vilnis ietver zemāko punktu, kas pazīstams kā sile, un augstāko punktu, kas pazīstams kā cekuls. The amplitūda ir vertikālais attālums starp cekula slīpumu un viļņa centrālo asi. Šīs īpašības galvenokārt bija saistītas ar viļņa citādi spilgtumu. Horizontālo attālumu starp divām secīgām silēm vai virsotnēm sauc par viļņa garumu. To bieži apzīmē ar simbolu λ (lambda).
Gaismas enerģiju var aprēķināt, izmantojot šo vienādojumu E = h.c / λ
Iepriekš minētajā vienādojumā
‘E’ ir gaismas enerģija
‘H’ ir Plankas konstante
‘C’ ir gaismas ātrums
‘Λ’ ir viļņa garums
Tāpēc, palielinoties viļņa garumam, gaismas enerģija samazināsies.
Jo frekvence (ν) = c / λ
Iepriekš minēto vienādojumu var uzrakstīt kā E = h. v
Tāpēc, palielinoties frekvencei, gaismas enerģija tiks palielināta. Tātad sakarība starp viļņa garumu un frekvenci ir apgriezti proporcionāla.
Elektromagnētiskā spektra tabula
The elektromagnētiskā starojuma spektrs var rasties dažādu staru dēļ, piemēram, IR, radio, UV, redzamā, UV, rentgena utt elektromagnētiskā spektra viļņu garumi ir visaugstākais viļņa garums, bet gamma stariem ir īsākais viļņu garuma diapazons.
Novads | Radio | Mikroviļņu krāsns | Infrasarkanais | Redzams | Ultravioletais | Rentgena stari | Gamma stari |
Viļņa garums (angstromi) | > 109 | 109līdz 106 | 106- 7000 | 7000 līdz 4000 | No 4000 līdz 10 | 10 līdz 0,1 | < 0.1 |
Viļņa garums (centimetri) | > 10 | 10 līdz 0,01 | No 0,01 līdz 7 x 10-5 | 7 × 10-5līdz 4 × 105 | 4 × 10-5līdz10-7 | 10-7līdz 10-9 | < 10-9 |
Frekvence (Hz) | <3x 109 | 3x 109līdz 3x 1012 | 3x 1012līdz 4,3 x 1014 | 4,3 × 1014 uz 7,5 × 1014 | 7,5 × 1014 uz 3 × 1017 | 3 × 1017līdz 3 × 1019 | > 3X109 |
| Enerģija (mājas) | <10-5 | 10-5 līdz 0,01 | 0,01 līdz 2 | 2 līdz 3 | 3 līdz 103 | 103 līdz105 | > 105 |
Tiek plānots elektromagnētiskais (EM) spektrs, kas parādīts iepriekš redzamajā attēlā. Redzamais spektrs ir sakārtots centrā no mazākā līdz augšējam viļņu garumam kreisās uz labo secībā. Tāpēc kreisais redzamais spektrs ir norādīts violetā krāsā, savukārt labais redzamais spektrs ir norādīts ar sarkanu krāsu. The elektromagnētiskā spektra diagramma ir parādīts zemāk.
elektromagnētiskais spektrs
Kreiso virzienā
UV spektrs (ultravioletais spektrs)
Vairāk virzoties uz redzamā spektra kreiso pusi, tas atrodas UV zonā. Lai gan tas nav pamanāms cilvēka acij, un šis UV apgabals parādīsies violetā krāsā, jo tas ir tuvāk spektra violetajam laukumam. UV spektra diapazons ir starp 10 nm - 400 nm.
Rentgena stari
Sākumā virzoties uz UV spektra kreiso pusi, mums ir rentgenstari, kas svārstās no 0,01 nm līdz 10 nm. Šo reģionu var arī sadalīt divās daļās atkarībā no to iekļūstamības. Tie ir ārkārtīgi iekļūstami, un tiem ir lielāki enerģijas un viļņu garumi, kas svārstās no 0,01 nm līdz 0,1 nm.
Gamma stari
Virzoties uz rentgenstaru kreiso pusi, mums ir visenerģiskākie stari, piemēram, gamma stari. Šo staru starojumos nav mazākas viļņa malas, tomēr to augstākā robeža ir 0,01 nm. Šo staru enerģija un iekļūstamība ir ļoti augsta.
Labējo virzienā
IR spektrs (infrasarkanais spektrs): Kad mēs virzāmies uz redzamā spektra labo pusi, tad mums ir IR spektra reģions. IR spektrs nav salīdzināms ar ultravioleto staru spektru, bet, tā kā apgabals ir tuvāk redzamā spektra sarkanās krāsas apgabalam, tas tiek nosaukts kā infrasarkano staru novads. IR spektra viļņu garuma diapazons svārstās no 780 nm līdz 1 mm. Šāda veida spektrs tika sadalīts trīs reģionos:
- Tuvā infrasarkanā spektra diapazons ir no 780 nm līdz 2500 nm.
- Vidējais infrasarkanais spektrs svārstās no 2500 nm līdz 10 000 nm.
- Tālā infrasarkanā spektra diapazons ir no 10 000 nm līdz 1000 μm
Mikroviļņu krāsnis
Kad mēs virzāmies uz redzamā spektra labo pusi, tad mums tas ir mikroviļņu krāsnis . Mikroviļņu viļņu garumi, visticamāk, pastāvētu mikrometru diapazonā. Šo viļņu diapazons svārstās no 1 mm - 10 cm.
Radio spektrs
Kad mēs virzāmies uz redzamā spektra labo pusi, mums ir radiofrekvenču (RF) reģions. Radiofrekvenču spektra reģions pārklājas ar mikroviļņu apgabalu. Bet oficiāli tas sākas ar 10 cm.
Elektromagnētiskā spektra izmantošana / pielietošana
- Gamma stari tiek izmantoti zefīru baktēriju iznīcināšanai un medicīnas iekārtu sanitārijai
- Rentgena starus izmanto attēla kaula struktūru skenēšanai
- Ultravioletā gaisma var novērot bites, jo šajā frekvencē ziedi var pamanāmi izcelties
- Redzamo gaismu cilvēki izmanto, lai pasauli apskatītu
- Infrasarkano staru izmanto metāla lāzergriešanā, nakts redzamības un siltuma sensoros,
- Mikroviļņu krāsni izmanto radaros un mikroviļņu krāsnīs
- Radioviļņi tiek izmantoti radio, TV pārraidēs
Tādējādi tas viss ir par elektromagnētiskais spektrs un tajā ietilpst dažādu frekvenču elektromagnētisko viļņu kopums. Bet tie nav redzami cilvēka acīm. Katru dienu mēs esam norobežoti ar šāda veida viļņiem, jo visi tiek pakļauti magnētiskā, kā arī elektriskā lauka iedarbībai darba vietā vai mājās, sākot no elektrības pārraides un sadzīves mašīnu, rūpniecisko instrumentu ražošanas līdz telekomunikācijām un apraidei. Šeit ir jautājums jums, kas ir elektromagnētiskā spektra diapazons ?
