Elektromagnetno ali EM sevanje je opazen del spektra. To je en način za potovanje energije skozi vesolje. Različne oblike elektromagnetni energija vključuje predvsem toploto iz ognja, sončno svetlobo, mikrovalovno energijo med kuhanjem, rentgenske žarke itd. Te oblike energije se med seboj zelo razlikujejo, vendar imajo valovite lastnosti. Če se na primer kopamo v morju, ste prej prepoznavni z valovi. Ti valovi povzročajo težave le na določenem polju in povzročajo nihanja ali vibracije. Podobno so elektromagnetni valovi povezani, vendar so ločeni in so sestavljeni iz 222 valov, ki med seboj nihajo pod kotom 90 stopinj. Celoten niz EM sevanja je znan kot elektromagnetni spekter in je ločen na različne odseke za poenostavitev stvari, kot so radio, infrardeča povezava, mikrovalovna pečica , vidni, UV žarki, gama žarki, rentgenski žarki). To je nenehno, pa tudi neskončno.
Kaj je elektromagnetni spekter?
Izraz elektromagnetni spekter lahko definiramo kot porazdelitev celotnega elektromagnetnega sevanja na podlagi valovne dolžine in frekvence vala. Vsi valovi pa lahko potujejo v vakuumu s svetlobno hitrostjo v širokem razponu frekvenc, valovnih dolžin in fotonskih energij. Ta spekter vključuje razdaljo vsega elektromagnetnega sevanja in številne podobmočja, ki se običajno imenujejo deli, kot je UV sevanje, sicer vidna svetloba.
Različni deli spektra omogočajo različna imena, odvisno od različnosti znotraj emisijskega vedenja, prenosa in absorpcije pripadajočih valov. Frekvenčno območje elektromagnetnega spektra od nizkega do visokega obsega predvsem vse valove, kot so radio, IR itd.
Celoten elektromagnetni spekter od najnižje do najvišje frekvence obsega v glavnem vse radio IR sevanje, opazno svetlobo, UV sevanje, rentgenske žarke in gama žarke. Skoraj vse valovne dolžine in frekvence uporabljajo elektromagnetno sevanje, ki ga lahko uporabimo za spektroskopijo.
Osnovne lastnosti valov
Osnovne lastnosti valov vključujejo predvsem amplitudo, valovno dolžino in frekvenco. Vemo, da je svetloba lahko sestavljena iz elektromagnetnega sevanja, ki se pogosto obravnava kot valni pojav. Val vključuje najnižjo točko, imenovano korito, in najvišjo točko, znano kot greben. The amplitudo je navpična razdalja med nagibom grebena in osrednjo osjo vala. Te lastnosti so bile povezane predvsem z jakostjo, sicer svetlostjo vala. Vodoravna razdalja med dvema zaporednima koritoma ali grebenoma se imenuje valovna dolžina. Pogosto je označen s simbolom λ (lambda).
S to enačbo lahko izračunamo energijo svetlobe E = h.c / λ
V zgornji enačbi je
‘E’ je svetlobna energija
'H' je Planckova konstanta
'C' je hitrost svetlobe
„Λ“ je valovna dolžina
Torej, ko se valovna dolžina poveča, se bo svetlobna energija zmanjšala.
Ker frekvenca (ν) = c / λ
Zgornjo enačbo lahko zapišemo kot E = h. ν
Torej, ko se frekvenca poveča, se bo energija svetlobe povečala. Torej je razmerje med valovno dolžino in frekvenco obratno sorazmerno.
Tabela elektromagnetnega spektra
The spekter elektromagnetnega sevanja lahko nastanejo zaradi različnih žarkov, kot so IR, radio, UV, vidni, UV, X-ray itd valovne dolžine elektromagnetnega spektra imajo najvišjo valovno dolžino, medtem ko imajo gama žarki najkrajše območje valovnih dolžin.
Regija | Radio | Mikrovalovna pečica | Infrardeči | Vidno | Ultravijolično | X-žarki | Gama žarki |
Valovna dolžina (angstromi) | > 109. | 10.9.do 106. | 10.6.- 7.000 | 7.000 do 4.000 | 4000 do 10 | 10 do 0,1 | < 0,1 |
Valovna dolžina (centimetri) | > 10 | 10 do 0,01 | 0,01 do 7 x 10-5 | 7 × 10-5do 4 × 105. | 4 × 10-5do10-7 | 10.-7do 10-9 | < 10.-9 |
Frekvenca (Hz) | <3x 109. | 3x 109.do 3x 1012. | 3x 1012.do 4,3 x 1014. | 4,3 × 1014. do 7,5 × 1014. | 7,5 × 1014. do 3 × 1017. | 3 × 1017.do 3 × 1019. | > 3X109. |
| Energija (domov) | <10-5 | 10-5 do 0,01 | 0,01 do 2 | 2 do 3 | 3 do 103. | 10.3 do10.5. | > 10.5. |
Načrtovan je elektromagnetni (EM) spekter, ki je prikazan na zgornji sliki. Vidni spekter je razporejen v središču od manjše do zgornje valovne dolžine v vrstnem redu od leve proti desni. Zato je levi vidni spekter označen z vijolično barvo, desni vidni spekter pa z rdečo barvo. The diagram elektromagnetnega spektra je prikazano spodaj.
elektromagnetni spekter
V smeri levice
UV-spekter (ultravijolični spekter)
Bolj se premika proti levi strani vidnega spektra in leži v UV območju. Čeprav ga človeško oko ne opazi, bo to UV območje videti vijolično, ker je bližje vijoličnemu območju spektra. Območje UV spektra je med 10 nm in 400 nm.
X-žarki
Premik proti levi strani UV spektra ima na začetku rentgenske žarke, ki se gibljejo od 0,01 nm do 10 nm. To regijo lahko ločimo tudi na dve, odvisno od njihove prodornosti. Ti so izjemno prodorni in imajo vrhunsko energijo in valovne dolžine, ki se gibljejo od 0,01 nm do 0,1 nm.
Gama žarki
Ko se premikamo levo od rentgenskih žarkov, imamo najbolj energijske žarke, kot so gama žarki. Sevanja teh žarkov nimajo manjšega roba valovne dolžine, vendar je njihova zgornja meja 0,01 nm. Energija in prodornost teh žarkov sta zelo visoki.
V smeri desnice
IR spekter (infrardeči spekter): Ko se pomaknemo proti desni strani vidnega spektra, imamo območje IR spektra. Primerljiv z ultravijoličnim spektrom, IR spekter ni viden, ker pa je območje bližje območju rdeče barve vidnega spektra, je poimenovan kot infrardeče povezave regiji. Območje valovnih dolžin IR spektra se giblje od 780nm do 1mm. Takšen spekter se je nadalje razdelil na tri regije:
- Bližnji infrardeči spekter se giblje od 780 nm do 2500 nm.
- Srednji infrardeči spekter se giblje od 2500 nm do 10 000 nm.
- Dalji infrardeči spekter se giblje med 10.000 nm in 1000 μm
Mikrovalovi
Ko se premaknemo proti desni strani vidnega spektra, potem imamo mikrovalovi . Valovne dolžine mikrovalov najverjetneje obstajajo v območju mikrometrov. Razpon teh valov je od 1 mm do 10 cm.
Radijski spekter
Ko se pomaknemo proti desni strani vidnega spektra, imamo območje radiofrekvenčnega (RF) območja. Območje radijskega spektra se prekriva z mikrovalovnim območjem. Ampak, uradno se začne pri 10 cm.
Uporaba / uporaba elektromagnetnega spektra
- Gama žarki se uporabljajo za ubijanje bakterij v močvirjih in za sanacijo medicinske opreme
- Rentgenski žarki se uporabljajo za skeniranje struktur slikovne kosti
- Ultravijolična svetloba lahko opazuje čebele, ker lahko rože vidno izstopajo pri tej frekvenci
- Vidno svetlobo ljudje uporabljajo za ogled sveta
- Infrardeči se uporablja pri laserskem rezanju kovin, senzorjih nočnega vida in toplote,
- Mikrovalovna pečica se uporablja v radarskih in mikrovalovnih pečicah
- Radijski valovi se uporabljajo v radijskih in televizijskih oddajah
Tu gre torej za elektromagnetni spekter in vključuje nabor elektromagnetnih valov v različnih frekvencah. A te so človeškim očem nevidne. Vsak dan nas zaprejo te vrste valov, ker smo vsi izpostavljeni tako magnetnim kot električnim poljem na delovnem mestu ali doma, od prenosa električne energije in proizvodnje domačih strojev, industrijskih orodij do telekomunikacij in radiodifuzije. Tukaj je vprašanje za vas, kaj je obseg elektromagnetnega spektra ?
