• Mis on elektromagnetiline spekter?
• Elektromagnetilise spektri piirkonnad
• Elektromagnetilise spektri kasutusalad
• Elektromagnetilise spektri tähtsus

Selgitame, mis on elektromagnetiline spekter, millistesse piirkondadesse see jaguneb, milleks seda kasutatakse ja kuidas see avastati.

Elektromagnetilise spektri saab jagada piirkondadeks nende lainepikkuse alusel.

Mis on elektromagnetiline spekter?

Elektromagnetiline spekter on jaotus energiad elektromagnetkiirgusest. Seda saab väljendada energiana, kuigi sagedamini tehakse seda kiirguse lainepikkuse ja sageduste järgi. See ulatub lühema lainepikkusega kiirgusest (gammakiirgus) kuni pikema lainepikkusega kiirguseni (raadiolained).

See koosneb erinevatest alamvahemikest või osadest, mille piirid pole täielikult määratletud ja kipuvad kattuma. Iga spektririba eristub teistest oma lainete käitumise poolest kiirguse, ülekande ja neeldumise ajal, samuti selle praktiliste rakenduste poolest.

Elektromagnetlained on vibratsioonid elektriväljad Y magnetiline mis kannavad energiat. Arelained levivad vaakumis kiirusega valgusest.

Objekti elektromagnetilisest spektrist rääkides viitame erinevatele lainepikkustele, mida see kiirgab (nimetatakse emissioonispektriks) või neelab (nimetatakse neeldumisspektriks), tekitades seega energiajaotuse elektromagnetlainete komplekti kujul.

Selle jaotuse omadused sõltuvadsagedus ehk võnkumiste lainepikkus ja ka nende energia. Kolm suurust on omavahel seotud: antud lainepikkus vastab a sagedus ja teatud energia. Elektromagnetlained võivad seostuda osakesega, mida nimetatakse footoniks.

Elektromagnetiline spekter avastati selle tulemusenakatsed ja briti James Maxwelli panus, kes avastas elektromagnetlainete olemasolu ja vormistas oma uuringu võrrandid (tuntud kui Maxwelli võrrandid).

Elektromagnetilise spektri piirkonnad

Elektromagnetiline spekter on põhimõtteliselt praktiliselt lõpmatu (näiteks pikim lainepikkus oleks universumi suurus) ja pidev, kuid seni oleme saanud teada mõningaid selle piirkondi, mida nimetatakse ribadeks või segmentideks. Need on väikseimast suurimani:

• Gammakiired. Lainepikkusega alla 10-11 meetri (m) ja sagedusega üle 1019.
• Röntgenikiirgus Lainepikkusega alla 10-8 m ja sagedusega üle 1016.
• Äärmuslik ultraviolettkiirgus. Lainepikkusega alla 10–8 m ja sagedusega üle 1,5 × 1015.
• Ultraviolettkiirguse lähedal. Lainepikkusega alla 380 × 10–9 m ja sagedusega üle 7,89 × 1014.
• Nähtav valguse spekter. Lainepikkusega alla 780 × 10–9 m ja sagedusega üle 384 × 1012.
• Infrapuna lähedal. Lainepikkusega alla 2,5 × 10–6 m ja sagedusega üle 120 × 1012.
• Keskmine infrapuna. Lainepikkusega alla 50 × 10–6 m ja sagedusega üle 6 × 1012.
• Kaug-infrapuna või submillimeeter. Lainepikkusega alla 350 × 10–6 m ja sagedusega üle 300 × 109.
• Mikrolainekiirgus. Lainepikkusega alla 10–2 m ja sagedusega üle 3 × 108.
• Ülikõrgsageduslikud raadiolained. Lainepikkusega alla 1 m ja sagedusega üle 300 × 106.
• Väga kõrge sagedusega raadiolained. Lainepikkusega alla 100 m, sagedusega üle 30 × 106 Hz.
• Lühike raadiolaine. Lainepikkusega alla 180 m ja sagedusega üle 1,7 × 106.
• Keskmine raadiolaine. lainepikkusega alla 650 m ja sagedusega üle 650 × 103 Hz.
• Pikk raadiolaine. lainepikkusega alla 104 m ja sagedusega üle 30 × 103.
• Väga madala sagedusega raadiolaine. lainepikkusega üle 104 m, sagedusega alla 30 × 103 Hz.

Elektromagnetilise spektri piirkonnad on gammakiirgus, röntgenikiirgus, ultraviolettkiirgus, nähtav spekter, mikrolained ja raadiosagedus.

Elektromagnetilise spektri kasutusalad

Röntgenikiirgust kasutatakse meditsiinis keha sisse vaatamiseks.

Elektromagnetilise spektri kasutusalad võivad olla väga mitmekesised. Näiteks:

• Raadiosageduslained. Neid kasutatakse teabe edastamiseks õhu kaudu, nagu raadiosaated, TV või Internet Wifi.
• Mikrolaineahjud. Neid kasutatakse ka teabe edastamiseks, näiteks mobiiltelefoni signaalide (mobiilside) või mikrolaineantennide edastamiseks. Seda kasutavad ka satelliidid teabe maapinnale edastamise mehhanismina. Ja neid kasutatakse samal ajal toidu soojendamiseks mikrolaineahjus.
• Ultraviolettkiirgus. Selle annab välja Päike ja imendub taimed Selle eest fotosüntees, aga ka meie nahale, kui päevitame. See toidab ka luminofoortorusid ja võimaldab kasutada selliseid rajatisi nagu solaariumid.
• Infrapunakiirgus. See on see, mis edastab soojust Päikeselt meie planeedile, tulelt ümbritsevatele objektidele või meie tubades olevast küttekehast.
• Nähtava valguse spekter. See teeb asjad nähtavaks. Lisaks saab seda kasutada muude visuaalsete mehhanismide jaoks, näiteks kinosaal, taskulambid jne.
• Röntgenikiirgust kasutatakse meditsiinis, et saada visuaalseid muljeid nii meie keha sisemusest kui ka meie kehast luud, samas kui palju ägedamaid gammakiirgust kasutatakse kiiritusravi või vähiravina, kuna need hävitavad DNA selle rakud mis paljunevad korrast ära.

Elektromagnetilise spektri tähtsus

Kaasaegses maailmas on elektromagnetiline spekter telekommunikatsiooni ja teabeedastuse võtmeelement. See on oluline ka avakosmose uurimismeetodites (radar / sonar), et mõista kaugeid astronoomilisi nähtusi. ilm ja ruumi.

Sellel on mitmesuguseid meditsiinilisi ja praktilisi rakendusi, mis on samuti osa sellest, mida me täna võtame elukvaliteet. Seetõttu on selle manipuleerimine kahtlemata üks inimkonna suuri avastusi.