• Kas ir elektromagnētiskais spektrs?
• Elektromagnētiskā spektra reģioni
• Elektromagnētiskā spektra izmantošana
• Elektromagnētiskā spektra nozīme

Mēs izskaidrojam, kas ir elektromagnētiskais spektrs, kādos reģionos tas ir sadalīts, kam tas tiek izmantots un kā tas tika atklāts.

Elektromagnētisko spektru var iedalīt reģionos, pamatojoties uz to viļņa garumu.

Kas ir elektromagnētiskais spektrs?

Elektromagnētiskais spektrs ir sadalījums enerģijas no elektromagnētiskā starojuma. To var izteikt ar enerģiju, lai gan to biežāk izdara ar starojuma viļņa garumu un frekvencēm. Tas svārstās no starojuma ar īsāku viļņa garumu (gamma stariem) līdz starojumam ar garāku viļņa garumu (radio viļņi).

To veido dažādas apakšgrupas vai daļas, kuru robežas nav pilnībā noteiktas un mēdz pārklāties. Katra spektra josla atšķiras no citām ar savu viļņu uzvedību emisijas, pārraides un absorbcijas laikā, kā arī praktiskajos pielietojumos.

Elektromagnētiskie viļņi ir vibrācijas elektriskie lauki Y magnētisks kas nes enerģiju. Irviļņi izplatīties vakuumā ar ātrumu no gaismas.

Runājot par objekta elektromagnētisko spektru, mēs runājam par dažādiem viļņu garumiem, ko tas izstaro (saukts par emisijas spektru) vai absorbē (ko sauc par absorbcijas spektru), tādējādi radot enerģijas sadalījumu elektromagnētisko viļņu kopas veidā.

Šī sadalījuma īpašības ir atkarīgas nobiežums vai svārstību viļņa garums, kā arī to enerģija. Trīs lielumi ir saistīti viens ar otru: dots viļņa garums atbilst a biežums un noteiktu enerģiju. Elektromagnētiskie viļņi var saistīties ar daļiņu, ko sauc par fotonu.

Elektromagnētiskais spektrs tika atklāts kā rezultātāeksperimentiem un brita Džeimsa Maksvela ieguldījums, kurš atklāja elektromagnētisko viļņu klātbūtni un formalizēja sava pētījuma vienādojumus (pazīstami kā Maksvela vienādojumi).

Elektromagnētiskā spektra reģioni

Elektromagnētiskais spektrs principā ir praktiski bezgalīgs (piemēram, garākais viļņa garums būtu Visuma lielums) un nepārtraukts, taču līdz šim mums ir izdevies uzzināt dažus tā reģionus, kas pazīstami kā joslas vai segmenti. Tie ir no mazākā līdz lielākajam:

• Gamma stari. Ar viļņa garumu, kas mazāks par 10-11 metriem (m) un frekvenci, kas lielāka par 1019.
• Rentgenstari.Ar viļņa garumu mazāku par 10-8 m un frekvenci, kas lielāka par 1016.
• Ekstrēms ultravioletais starojums. Ar viļņa garumu, kas mazāks par 10–8 m, un frekvenci, kas lielāka par 1,5 × 1015.
• Netālu no ultravioletā starojuma. ar viļņa garumu, kas mazāks par 380 × 10–9 m, un frekvenci, kas lielāka par 7,89 × 1014.
• Redzamais gaismas spektrs. ar viļņa garumu, kas mazāks par 780 × 10–9 m, un frekvenci, kas lielāka par 384 × 1012.
• Tuvumā infrasarkanais. ar viļņa garumu, kas mazāks par 2,5 × 10–6 m, un frekvenci, kas lielāka par 120 × 1012.
• Vidējs infrasarkanais stars. ar viļņa garumu, kas mazāks par 50 × 10–6 m, un frekvenci, kas lielāka par 6 × 1012.
• Tāls infrasarkanais vai submilimetrs. ar viļņa garumu, kas mazāks par 350 × 10–6 m, un frekvenci, kas lielāka par 300 × 109.
• Mikroviļņu starojums. ar viļņa garumu, kas mazāks par 10–2 m, un frekvenci, kas lielāka par 3 × 108.
• Īpaši augstas frekvences radio viļņi. ar viļņa garumu, kas mazāks par 1 m, un frekvenci, kas lielāka par 300 × 106.
• Ļoti augstas frekvences radio viļņi. ar viļņa garumu, kas mazāks par 100 m, un frekvenci, kas lielāka par 30 × 106 Hz.
• Īss radio vilnis. ar viļņa garumu, kas mazāks par 180 m, un frekvenci, kas lielāka par 1,7 × 106.
• Vidējs radio vilnis. ar viļņa garumu, kas mazāks par 650 m, un frekvenci, kas lielāka par 650 × 103 Hz.
• Garais radio vilnis. ar viļņa garumu, kas mazāks par 104 m, un frekvenci, kas lielāka par 30 × 103.
• Ļoti zemas frekvences radio vilnis. ar viļņa garumu, kas lielāks par 104 m, un frekvenci, kas mazāka par 30 × 103 Hz.

Elektromagnētiskā spektra apgabali ir gamma stari, rentgena stari, ultravioletais starojums, redzamais spektrs, mikroviļņi un radiofrekvences.

Elektromagnētiskā spektra izmantošana

Rentgenstarus medicīnā izmanto, lai ielūkotos ķermeņa iekšienē.

Elektromagnētiskā spektra izmantošanas iespējas var būt ļoti dažādas. Piemēram:

• Radiofrekvences viļņi. Tos izmanto, lai pārraidītu informāciju pa gaisu, piemēram, radio raidījumus, TV vai Internets bezvadu internets.
• Mikroviļņu krāsnis. Tos izmanto arī, lai pārraidītu informāciju, piemēram, mobilo tālruņu signālus (šūnu) vai mikroviļņu antenas. To izmanto arī satelīti kā mehānismu informācijas pārsūtīšanai uz zemi. Un tajā pašā laikā tie kalpo ēdiena sildīšanai mikroviļņu krāsnīs.
• Ultravioletais starojums. To izsniedz Saule un absorbē augi priekš fotosintēze, kā arī mūsu ādai, kad iedegamies. Tas arī baro dienasgaismas lampas un ļauj izmantot tādas telpas kā solāriji.
• Infrasarkanais starojums. Tas ir tas, kas pārraida karstums no Saules uz mūsu planētu, no uguns līdz objektiem ap to vai no sildītāja mūsu istabās.
• Redzamās gaismas spektrs. Tas padara lietas redzamas. Turklāt to var izmantot citiem vizuāliem mehānismiem, piemēram, kinoteātris, lukturīši utt.
• Rentgenstari tiek izmantoti medicīnā, lai iegūtu vizuālus iespaidus par mūsu ķermeņa iekšpusi, kā arī par mūsu kauli, savukārt daudz spēcīgākie gamma stari tiek izmantoti kā staru terapijas vai vēža ārstēšanas veids, jo tie iznīcina DNS no šūnas kas vairojas ne kārtībā.

Elektromagnētiskā spektra nozīme

Mūsdienu pasaulē elektromagnētiskais spektrs ir galvenais telekomunikāciju un informācijas pārraides elements. Tā ir būtiska arī kosmosa izpētes tehnikās (radara/sonāra tipa), lai izprastu tālas astronomiskas parādības laikapstākļi un telpa.

Tam ir dažādi medicīniski un praktiski pielietojumi, kas arī ir daļa no tā, ko mēs šodien uztveram kā dzīves kvalitāte. Tāpēc manipulācijas ar to, bez šaubām, ir viens no lielākajiem cilvēces atklājumiem.