De elektromagnetisk spektrum Den består av det ordnede arrangementet av alle bølgelengder av elektromagnetiske bølger, som antar en hvilken som helst positiv verdi, uten noen begrensning. Den er delt inn i 7 seksjoner, inkludert synlig lys.
Vi er kjent med frekvensene av synlig lys når vi ser regnbuen, der hver farge tilsvarer en annen bølgelengde: rød er den lengste og fiolett den korteste.
Rekkevidden av synlig lys opptar bare et veldig kort område av spekteret. De andre regionene, som vi ikke kan se, er radiobølger, mikrobølger, infrarød, ultrafiolett, røntgen og gammastråler..
Regionene ble ikke oppdaget samtidig, men på forskjellige tidspunkter. For eksempel ble eksistensen av radiobølger spådd i 1867 av James Clerk Maxwell og år senere, i 1887, produserte Heinrich Hertz dem for første gang i laboratoriet sitt, det er derfor de kalles Hertzian bølger.
Alle er i stand til å samhandle med materie, men på forskjellige måter, avhengig av energien de bærer. På den annen side er de forskjellige regionene i det elektromagnetiske spekteret ikke skarpt definert, fordi grensene faktisk er diffuse.
Artikkelindeks
Grensene mellom de forskjellige regionene i det elektromagnetiske spekteret er ganske uklare. Dette er ikke naturlige inndelinger, faktisk er spekteret et kontinuum.
Imidlertid tjener separasjonen i bånd eller soner til å beleilig karakterisere spekteret i henhold til dets egenskaper. Vi vil begynne beskrivelsen med radiobølger, hvis bølgelengder er lengre.
De laveste frekvensene har et område rundt 104 Hz, som igjen tilsvarer de lengste bølgelengdene, vanligvis størrelsen på en bygning. AM, FM og borgerradioen bruker bølger i dette området, så vel som VHF- og UHF-TV-sendinger..
For kommunikasjonsformål ble radiobølger brukt for første gang rundt 1890, da Guglielmo Marconi oppfant radioen.
Siden frekvensen av radiobølger er lavere, har de ikke ioniserende effekter på materie. Dette betyr at radiobølger mangler nok energi til å løse ut elektroner fra molekyler, men de øker temperaturen på objekter ved å øke vibrasjonen i molekylene..
Bølgelengden til mikrobølger er i størrelsesorden centimeter, og de ble også oppdaget for første gang av Heinrich Hertz.
De har nok energi til å varme opp mat, som i større eller mindre grad inneholder vann. Vann er et polært molekyl, noe som betyr at selv om det er elektrisk nøytralt, skilles de negative og positive ladningene litt og danner en elektrisk dipol..
Når mikrobølger, som er elektromagnetiske felt, treffer en dipol, produserer de dreiemomenter som får dem til å rotere for å justere dem med feltet. Bevegelsen oversettes til energi som sprer seg gjennom maten og har den effekten at den varmes opp.
Denne delen av det elektromagnetiske spekteret ble oppdaget av William Herschel tidlig på 1800-tallet og har lavere frekvens enn synlig lys, men høyere enn mikrobølger..
Bølgelengden til det infrarøde spektrumet (under rødt) kan sammenlignes med spissen av en nål, derfor er det en mer energisk stråling enn mikrobølger.
Mye av solstrålingen kommer ved disse frekvensene. Ethvert objekt avgir en viss mengde infrarød stråling, spesielt hvis de er varme, for eksempel kjøkkenbrennere og varmblodige dyr. Det er usynlig for mennesker, men noen rovdyr skiller infrarødt utslipp fra byttet sitt, noe som gir dem en fordel i jakt..
Det er den delen av spekteret vi kan oppdage med øynene, mellom 400 og 700 nanometer (kort sagt 1 nanometer nm er 1 × 10-9 m) bølgelengde.
Hvitt lys inneholder en blanding av alle bølgelengder, som vi kan se hver for seg når de føres gjennom et prisme. Regndråper fra skyer oppfører seg noen ganger som prismer, og det er derfor vi kan se regnbuens farger.
Bølgelengdene til fargene vi ser, i nanometer, er:
-Rød: 700-620
-Oransje: 620-600
-Gul: 600-580
-Grønn: 580-490
-Blå: 490-450
-Fiolett: 450-400
Det er et mer energisk område enn synlig lys, med bølgelengder utover fiolett, det vil si større enn 450 nm.
Vi kan ikke se det, men strålingen som kommer fra solen er veldig rikelig. Og siden den har høyere energi enn den synlige delen, samhandler denne strålingen mye mer med materie, og forårsaker skade på mange molekyler av biologisk betydning..
Ultrafiolette stråler ble oppdaget kort tid etter infrarøde stråler, selv om de først ble kalt "kjemiske stråler", fordi de reagerer med stoffer som sølvklorid..
De ble oppdaget av Wilhelm Roentgen i 1895 mens de eksperimenterte med akselererende elektroner (katodestråler) rettet mot et mål. Han kunne ikke forklare hvor de kom fra, og kalte dem røntgen.
Det er en meget energisk stråling med en bølgelengde som kan sammenlignes med atomets størrelse, som er i stand til å passere gjennom ugjennomsiktige legemer og produsere bilder som i røntgenstråler..
Ettersom de har mer energi, kan de samhandle med materie ved å trekke ut elektroner fra molekyler, derav de er kjent under navnet ioniserende stråling..
Dette er den mest energiske strålingen av alle, med bølgelengder i størrelsesorden en atomkjerne. Det forekommer ofte i naturen, ettersom det sendes ut av radioaktive elementer når de forfaller til mer stabile kjerner.
I universet er det kilder til gammastråler i supernovaeksplosjoner, så vel som mystiske gjenstander, inkludert pulsarer, sorte hull og nøytronstjerner..
Jordens atmosfære beskytter planeten mot disse svært ioniserende strålingene som kommer fra universet, og på grunn av deres store energi har de en skadelig effekt på biologisk vev..
-Radiobølger eller radiofrekvenser brukes i telekommunikasjon, fordi de er i stand til å bære informasjon. Også for terapeutiske formål for å varme vev og forbedre hudtekstur.
-MR-bildebehandling krever også radiofrekvenser. I astronomi bruker radioteleskoper dem til å studere strukturen til himmelobjekter.
-Mobiltelefoner og satellitt-TV er to applikasjoner av mikrobølger. Radar er en annen viktig applikasjon. I tillegg er hele universet nedsenket i en mikrobølgestrålingsbakgrunn, som kommer fra Big Bang, og deteksjonen av nevnte bakgrunnsstråling er det beste beviset til fordel for denne teorien..
-Synlig lys er nødvendig ettersom det lar oss samhandle effektivt med miljøet vårt.
-Røntgenstråler har flere applikasjoner som et diagnostisk verktøy i medisin og også på materialvitenskapelig nivå, for å bestemme egenskapene til mange stoffer.
-Gamma-stråling fra forskjellige kilder brukes som behandling for kreft, samt for å sterilisere mat.
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.