Elektromagnetinė spinduliuotė arba EM spinduliuotė yra pastebima spektro dalis. Tai yra vienas iš būdų keliauti energijai per kosmosą. Įvairios formos elektromagnetinis energija daugiausia apima ugnies šilumą, saulės spindulius, mikrobangų energiją ruošiant maistą, rentgeno spindulius ir kt. Šios energijos formos labai skiriasi viena nuo kitos, tačiau jos pasižymi bangų savybėmis. Pavyzdžiui, jei mes einame maudytis jūroje, jus anksčiau galima atpažinti bangomis. Šios bangos yra tik tam tikro lauko bėdos ir sukelia svyravimus ar vibracijas. Panašiai yra susijusios ir elektromagnetinės bangos, tačiau jos yra atskiros ir susideda iš 222 bangų, kurios svyruoja viena kitos atžvilgiu 90 laipsnių kampu. Visas EM spinduliuotės rinkinys yra žinomas kaip elektromagnetinis spektras, ir jis yra padalintas į skirtingas dalis, kad būtų paprasčiau, pavyzdžiui, radijas, infraraudonasis, mikrobangų krosnelė , matomi, UV spinduliai, gama, rentgeno spinduliai). Tai yra nuolatinė ir nesibaigianti.
Kas yra elektromagnetinis spektras?
Elektromagnetinio spektro sąvoką galima apibrėžti kaip visos elektromagnetinės spinduliuotės pasiskirstymą pagal bangos bangos ilgį ir dažnį. Nors visos bangos gali judėti vakuume šviesos greičiu plačiu dažnių, bangos ilgių ir fotonų energijos diapazonu. Šis spektras apima visos elektromagnetinės spinduliuotės atstumą, taip pat daugybę pogrupių, paprastai vadinamų tokiomis dalimis kaip UV spinduliai, kitaip matoma šviesa.
Įvairios spektro dalys leidžia naudoti skirtingus pavadinimus, priklausomai nuo emisijos elgesio, perdavimo ir susijusių bangų absorbcijos skirtumų. Elektromagnetinio spektro dažnių diapazonas nuo mažo iki aukščiausia apima visas bangas, tokias kaip radijas, IR ir kt.
Visą elektromagnetinį spektrą nuo žemiausio iki aukščiausio dažnio daugiausia sudaro visa radijo IR spinduliuotė, pastebima šviesa, UV spinduliai, rentgeno ir gama spinduliai. Beveik visuose bangos ilgiuose ir dažniuose naudojama elektromagnetinė spinduliuotė, kuri gali būti naudojama spektroskopijai.
Pagrindinės bangų savybės
Pagrindinės bangų savybės daugiausia apima amplitudę, bangos ilgį ir dažnį. Mes žinome tą faktą, kad šviesa gali būti sudaryta iš elektromagnetinės spinduliuotės, kuri dažnai traktuojama kaip bangos reiškinys. Banga apima žemiausią tašką, vadinamą loviu, ir aukščiausią tašką, vadinamą keterą. The amplitudė yra vertikalus atstumas tarp keteros pasvirimo ir centrinės bangos ašies. Šios savybės daugiausia susijusios su kitu bangos ryškumu. Horizontalus atstumas tarp dviejų vienas po kito einančių lovelių ar keterų vadinamas bangos ilgiu. Jis dažnai žymimas simboliu λ (lambda).
Pagal šią lygtį galima apskaičiuoti šviesos energiją E = h.c / λ
Pirmiau pateiktoje lygtyje
'E' yra šviesos energija
„H“ yra Plancko konstanta
„C“ yra šviesos greitis
‘Λ’ yra bangos ilgis
Todėl padidėjus bangos ilgiui šviesos energija sumažės.
Nes dažnis (ν) = c / λ
Pirmiau pateiktą lygtį galima parašyti taip E = h. v
Todėl padidėjus dažniui, šviesos energija bus padidinta. Taigi bangos ilgio ir dažnio santykis yra atvirkščiai proporcingas.
Elektromagnetinio spektro lentelė
The elektromagnetinės spinduliuotės spektras gali atsirasti dėl skirtingų spindulių, tokių kaip IR, radijas, UV, matomi, UV, rentgeno spinduliai ir kt elektromagnetinio spektro bangos ilgiai turi didžiausią bangos ilgį, tuo tarpu gama spinduliai turi trumpiausią bangos ilgio diapazoną.
Regionas | Radijas | Mikrobangų krosnelė | Infraraudonasis | Matomas | Ultravioletinė | Rentgeno spinduliai | Gama spinduliai |
Bangos ilgis (angstremai) | > 109 | 109iki 106 | 106- 7000 | 7000–4000 | Nuo 4000 iki 10 | Nuo 10 iki 0,1 | < 0.1 |
Bangos ilgis (centimetrais) | > 10 | Nuo 10 iki 0,01 | Nuo 0,01 iki 7 x 10-5 | 7 × 10-5iki 4 × 105 | 4 × 10-5iki10-7 | 10-7iki 10-9 | < 10-9 |
Dažnis (Hz) | <3x 109 | 3x109iki 3x1012 | 3x1012iki 4,3 x 1014 | 4,3 × 1014 į 7,5 × 1014 | 7,5 × 1014 į 3 × 1017 | 3 × 1017iki 3 × 1019 | > 3X109 |
| Energija (namai) | <10-5 | 10–0–01 | Nuo 0,01 iki 2 | Nuo 2 iki 3 | Nuo 3 iki 103 | 10Nuo 3 iki105 | > 105 |
Planuojamas elektromagnetinis (EM) spektras, kuris parodytas aukščiau pateiktame paveiksle. Matomas spektras yra išdėstytas centre nuo mažesnio iki viršutinio bangos ilgio kairės į dešinę tvarka. Todėl kairysis matomas spektras žymimas violetine spalva, o dešinysis matomas spektras - raudona. The elektromagnetinio spektro diagrama yra parodyta žemiau.
elektromagnetinis spektras
Kairiųjų kryptimi
UV spektras (ultravioletinis spektras)
Judėdamas labiau kairiosios matomo spektro pusės link, jis yra UV srityje. Nors tai nėra pastebima žmogaus akiai, o šis UV regionas pasirodys violetinis, nes yra arčiau violetinės spektro srities. UV spektro diapazonas yra tarp 10 nm - 400 nm.
Rentgeno spinduliai
Iš pradžių judėdami kairiosios UV spektro pusės link, mes turime rentgeno spindulius, kurie svyruoja nuo 0,01 nm iki 10 nm. Šis regionas taip pat gali būti padalintas į du, atsižvelgiant į jų prasiskverbimą. Jie yra labai prasiskverbiantys, jų energija ir bangos ilgis yra didesnis nei nuo 0,01 iki 0,1 nm.
Gama spinduliai
Judėdami kairės rentgeno spindulių link, mes turime energingiausius spindulius, tokius kaip gama spinduliai. Šių spindulių spinduliuose nėra mažesnio bangos ilgio krašto, tačiau jų viršutinė riba yra 0,01 nm. Šių spindulių energija ir skvarba yra labai didelė.
Dešiniųjų kryptimi
IR spektras (infraraudonųjų spindulių spektras): Kai mes judame link dešiniojo matomo spektro krašto, turime IR spektro sritį. IR spektras, lyginant su ultravioletinių spindulių spektru, nematomas, tačiau kadangi sritis yra arčiau matomo spektro raudonos spalvos regiono, ji vadinama infraraudonųjų spindulių regione. IR spektro bangos ilgio diapazonas svyruoja nuo 780 nm iki 1 mm. Toks spektras dar labiau suskaidytas į tris regionus:
- Artimojo infraraudonųjų spindulių spektras svyruoja nuo 780 nm iki 2 500 nm.
- Vidurinis infraraudonųjų spindulių spektras svyruoja nuo 2500 nm iki 10 000 nm.
- Tolimojo infraraudonųjų spindulių spektras svyruoja nuo 10 000 nm iki 1000 μm
Mikrobangų krosnelės
Kai judame link dešiniojo matomo spektro krašto, tada turime mikrobangos . Mikrobangų bangos ilgiai greičiausiai egzistuotų mikrometro diapazone. Šių bangų diapazonas svyruoja nuo 1 mm iki 10 cm.
Radijo spektras
Kai judame link dešiniojo matomo spektro krašto, turime radijo dažnio (RF) sritį. Radijo spektro sritis sutampa su mikrobangų sritimi. Bet oficialiai jis prasideda nuo 10 cm.
Elektromagnetinio spektro panaudojimas / taikymas
- Gama spinduliai naudojami sunaikinti zefyrų bakterijas ir dezinfekuoti medicinos įrangą
- Rentgeno spinduliai naudojami vaizdo kaulo struktūroms nuskaityti
- Ultravioletinė šviesa gali stebėti bites, nes šiuo dažniu gėlės gali akivaizdžiai išsiskirti
- Matoma šviesa naudojama žmonėms apžiūrėti pasaulį
- Infraraudonieji spinduliai naudojami lazerio metalo pjovimo, naktinio matymo ir šilumos jutikliuose,
- Mikrobangų krosnelė naudojama radaruose ir mikrobangų krosnelėse
- Radijo bangos naudojamos radijo, televizijos laidose
Taigi, viskas yra apie elektromagnetinis spektras ir ji apima skirtingų dažnių elektromagnetinių bangų rinkinį. Bet tai nematoma žmogaus akims. Kasdien mus gaubia tokio tipo bangos, nes visi yra veikiami magnetinių ir elektrinių laukų darbe ar namuose nuo elektros perdavimo ir buitinių mašinų, pramoninių įrankių iki telekomunikacijų ir transliavimo. Štai jums klausimas, kas yra elektromagnetinio spektro diapazonas ?
