elektromagnetisk spektrum

Fysisk

2022

Vi forklarer hva det elektromagnetiske spekteret er, i hvilke områder det er delt inn, hva det brukes til og hvordan det ble oppdaget.

Det elektromagnetiske spekteret kan deles inn i områder basert på deres bølgelengde.

Hva er det elektromagnetiske spekteret?

Det elektromagnetiske spekteret er fordelingen av energier av elektromagnetisk stråling. Det kan uttrykkes i form av energi, selv om det oftere gjøres i form av bølgelengde og frekvenser av stråling. Det spenner fra stråling med kortere bølgelengde (gammastråler) til de med lengre bølgelengde (radiobølger).

Den består av forskjellige underområder eller deler, hvis grenser ikke er helt definert og har en tendens til å overlappe. Hvert bånd i spekteret skiller seg fra de andre i oppførselen til bølgene under emisjon, overføring og absorpsjon, så vel som i praktiske anvendelser.

Elektromagnetiske bølger er vibrasjoner av elektriske felt Y magnetisk som bærer energi. Arebølger forplante seg i et vakuum med hastighet av lyset.

Når vi snakker om det elektromagnetiske spekteret til et objekt, refererer vi til de forskjellige bølgelengdene som det sender ut (kalt emisjonsspekteret) eller absorberer (kalt absorpsjonsspekteret), og genererer dermed en energifordeling i form av et sett med elektromagnetiske bølger.

Egenskapene til denne fordelingen avhenger avFrekvens eller bølgelengden til svingningene, samt deres energi. De tre størrelsene er assosiert med hverandre: en gitt bølgelengde tilsvarer a Frekvens og en viss energi. Elektromagnetiske bølger kan assosieres med en partikkel som kalles et foton.

Det elektromagnetiske spekteret ble oppdaget som følge aveksperimenter og bidragene fra briten James Maxwell, som oppdaget tilstedeværelsen av elektromagnetiske bølger og formaliserte ligningene i studien hans (kjent som Maxwells ligninger).

Regioner i det elektromagnetiske spekteret

Det elektromagnetiske spekteret er i prinsippet praktisk talt uendelig (for eksempel vil den lengste bølgelengden være størrelsen på universet) og kontinuerlig, men så langt har vi vært i stand til å kjenne noen av regionene, kjent som bånd eller segmenter. Disse er, fra minste til største:

  • Gammastråler. Med en bølgelengde mindre enn 10-11 meter (m) og en frekvens større enn 1019.
  • Røntgen. Med en bølgelengde mindre enn 10-8 m og en frekvens større enn 1016.
  • Ekstrem ultrafiolett stråling. Med en bølgelengde mindre enn 10-8 m og en frekvens større enn 1,5 × 1015.
  • Nær ultrafiolett stråling. Med en bølgelengde mindre enn 380 × 10-9 m og en frekvens større enn 7,89 × 1014.
  • Synlig lysspekter. Med en bølgelengde mindre enn 780 × 10-9 m og en frekvens større enn 384 × 1012.
  • Nær infrarød. Med en bølgelengde mindre enn 2,5 × 10-6 m og en frekvens større enn 120 × 1012.
  • Midt infrarød. Med en bølgelengde mindre enn 50 × 10-6 m og en frekvens større enn 6 × 1012.
  • Langt infrarød eller submillimeter. Med en bølgelengde mindre enn 350 × 10-6 m og en frekvens større enn 300 × 109.
  • Mikrobølgestråling. Med en bølgelengde mindre enn 10-2 m og en frekvens større enn 3 × 108.
  • Ultra høyfrekvente radiobølger. Med en bølgelengde mindre enn 1 m og en frekvens større enn 300 × 106.
  • Svært høyfrekvente radiobølger. Med en bølgelengde mindre enn 100 m, en frekvens større enn 30 × 106 Hz.
  • Kort radiobølge. Med en bølgelengde mindre enn 180 m og en frekvens større enn 1,7 × 106.
  • Middels radiobølge. Med en bølgelengde mindre enn 650 m og en frekvens større enn 650 × 103 Hz.
  • Lang radiobølge. Med en bølgelengde mindre enn 104 m og en frekvens større enn 30 × 103.
  • Svært lavfrekvent radiobølge. Med en bølgelengde større enn 104 m, en frekvens mindre enn 30 × 103 Hz.

Områdene i det elektromagnetiske spekteret er gammastråler, røntgenstråler, ultrafiolett stråling, det synlige spekteret, mikrobølger og radiofrekvens.

Bruk av det elektromagnetiske spekteret

Røntgenstråler brukes i medisin for å se inn i kroppen.

Bruken av det elektromagnetiske spekteret kan være svært variert. For eksempel:

  • Radiofrekvensbølger. De brukes til å overføre informasjon via luften, for eksempel radiosendinger, TV eller Internett Wifi.
  • Mikrobølgene. De brukes også til å overføre informasjon, for eksempel mobiltelefonsignaler (mobil) eller mikrobølgeantenner. Den brukes også av satellitter som en mekanisme for å overføre informasjon til bakken. Og de tjener samtidig til å varme opp mat i mikrobølgeovner.
  • Ultrafiolett stråling. Den er utstedt av Sol og absorbert av planter for fotosyntese, så vel som for huden vår når vi blir brune. Den mater også lysstoffrørene og tillater eksistensen av fasiliteter som solarier.
  • Infrarød stråling. Det er den som overfører varme fra solen til planeten vår, fra en brann til gjenstandene rundt den, eller fra en varmeovn inne i rommene våre.
  • Spekteret av synlig lys. Det gjør ting synlig. I tillegg kan den brukes til andre visuelle mekanismer som f.eks kino, lommelykter osv.
  • Røntgenstråler brukes i medisin for å ta visuelle inntrykk av kroppens indre, så vel som beinmens de mye mer voldelige gammastrålene brukes som en form for strålebehandling eller kreftbehandling, siden de ødelegger DNA av celler som gjengir seg i uorden.

Viktigheten av det elektromagnetiske spekteret

I den moderne verden er det elektromagnetiske spekteret et nøkkelelement for telekommunikasjon og overføring av informasjon. Det er også viktig i utforskende teknikker (radar/ekkoloddtype) i det ytre rom som en måte å forstå fjerne astronomiske fenomener i vær og rom.

Den har ulike medisinske og praktiske anvendelser som også er en del av det vi tar i dag som livskvalitet. Derfor er manipulasjonen uten tvil en av menneskehetens store oppdagelser.

!-- GDPR -->