Co je elektromagnetické spektrum?

Zjistěte v tomto článku, co je Elektromagnetické spektrum kdy a jak byl objeven, jak se rozkládá, jeho četnost, účinky, druhy a další. Čtěte dále a dozvíte se s námi o vědeckém pokroku vytvořeném prostřednictvím elektřiny a magnetismu!

Co je to?

El Elektromagnetické spektrum jsou vlny, které jsou obsaženy ve spektru. Víme, že existuje mnoho druhů elektromagnetických vln, od rádiových, jejichž vlnové délky jsou tisíce kilometrů, až po takzvané gama záření, jehož vlnové délky jsou menší než u elementární částice.

Tyto vlny se od sebe liší pouze tím, že mají různé vlnové délky, jinak jsou zcela totožné a ukazují jejich strukturu, zde vám ukážeme seznam elektromagnetických vln, které běžně známe:

• AM rádio soustřeďuje desítky až stovky vln
• Rádio FM-TV kilometry do rukou
• mikrovlnné centimetry
• Infračervené tisíciny centimetru
• Světlo vládne 8000 atomům
• Fialové světlo 4000 centimetrů
• ultrafialové stovky atomů
• Rentgenuje několik atomů
• gama záření několik atomů

Je třeba poznamenat, že viditelné světlo představuje pouze malou část elektromagnetického spektra. Viditelné světlo je pro člověka důležité, ve skutečnosti je to jen jeden z mnoha různých typů elektromagnetického záření a zaujímá malou část Eelektromagnetické spektrum.

Pokud jsme na slunci příliš dlouho a dostaneme úpal, příčinou našeho nepohodlí je ultrafialové záření. Tímto způsobem můžeme namítnout, že naše tělo detekuje UV záření.
Elektřina a magnetismus jsou jednoduše různé aspekty stejné základní síly, kterou nazýváme elektromagnetická síla.

Naše Slunce vyzařuje světlo nebo energii, která se šíří ve formě vln, některé z těchto vln můžeme vnímat i očima, nicméně naprostá většina této energie je našim očím neviditelná. Velký anglický vědec Isaac Newton, který byl vynálezcem, alchymistou, teologem, matematikem a fyzikem v 1600. století, provedl experiment, který spočíval v tom, že nechal projít malou čáru bílého světla skleněným hranolem.

Vědec si uvědomil, že tato malá čára světla při průchodu hranolem byla rozdělena do velkého množství barev, podobně jako u duhy. Tento objev dal v průběhu let podnět k četným výzkumům, jako například astronom William Herschel použil Newtonův nález jako základ pro měření teploty barev ve spektru. Výsledkem bylo, že každá barva měla jinou teplotu.

Potvrzení, že červené barvy mají vyšší teplotu na rozdíl od fialových barev. V tomto experimentu však Herschel učinil zcela revoluční objev díky tomu, že umístil teploměr k červenému světlu (kde předpokládal, že nic není) a všiml si, že teplota je mnohem vyšší, tento objev nazval infračervené paprsky. protože to bylo na jedné straně té barvy.

Tento revoluční a důležitý objev znamenal otevření nového pole v oblasti výzkumu, tedy objevení četných elektromagnetických vln.

am a fm rádiové vlny

Používají se k přenosu a sdílení informací, tyto vlny se také používají v jiných komunikačních zařízeních, jako je mimo jiné telefon, TV.

Mikrovlnná trouba

Jedná se o vysokofrekvenční elektromagnetické vlny, které se pohybují mezi 30 GHz a 300 MHz. Dnes se běžně používají v anténách, telekomunikačních satelitech, radarech a dalších. Používají se také k ohřívání a/nebo vaření jídla na denní bázi prostřednictvím zařízení, která byla k tomuto účelu vynalezena a jsou schopna je vydávat.

Luz

Spektrum, které si dokážeme představit, se nazývá světlo, lidské oko je však na tyto vlny citlivé Elektromagnetické spektrum je velmi velký a tato viditelná část je reprezentována jako malý zlomek spektra.

Ultrafialové světlo

V dnešní době se používá v různých odvětvích vědy a lékařství, obecně se používá k dezinfekci a sterilizaci, v jiném oboru nebo oblasti k odhalení skrytých znamének nebo otisků prstů.

Gama paprsky

Tyto vlny jsou generovány především při astrofyzikálních jevech nebo událostech, které jsou velmi prudké, jasným příkladem těchto jevů může být výbuch supernovy. Mohou být také generovány v kontrolovaných situacích na Zemi, jako jsou jaderné elektrárny nebo reaktory.

Infračervené paprsky

Tyto paprsky se denně používají v dálkových ovladačích ke generování nebo přenosu informací a příkazů. Paprsky v optických vláknech se používají v lékařské oblasti k potlačení bolesti způsobené pádem, úderem nebo stresem. Jsou také velmi užitečné v meteorologii a dalších různých oblastech díky tomu, že se tyto paprsky používají k měření teploty v Kelvinech a jsou implementovány ve speciálních kamerách a satelitech pro měření radiace Elektromagnetické spektrum.

rentgenové záření

Byly objeveny také díky experimentům, které prováděl William, slouží k průchodu neprůhlednými těly a v současné době se používají k tomu, aby si lidé mohli pořídit rentgenové záření, aby mohli rozlišit, zda existuje nějaká možná faktura nebo zda něco není v pořádku. tělo.

Jak fungují různé vlny elektromagnetického spektra?

Tyto vlny se skládají z elektrického pole a magnetického pole, které závisí nebo se mění v čase. Vlny se frekvenčně zesilují a rozlišují se na ionizující a neionizující vlny. Jsou radioaktivní, dokonce se stávají nebezpečnými. Dále si ukážeme rozdíly:

Neionizující záření 

Tyto vlny jsou považovány za neionizující, protože nejsou schopny extrahovat elektrony z osvětlujícího tělesa procesem elektronické excitace.

Elektromagnetické vlny mají také různé způsoby přenosu informací, pohybu nebo plnění nějaké jiné funkce. Nyní uvidíme různé funkce a aplikace elektromagnetických vln:

Rozhlasové a televizní vlny zvané rádiové frekvence se odrážejí od ionosféry a cestují z jednoho bodu na planetě do druhého. Tímto způsobem mohou média a lidé sdílet informace zasíláním prostřednictvím různých zařízení, jako je telefon.

Ionizující radiace

Je považován za model energie, která se uvolňuje prostřednictvím atomů a jako elektromagnetické vlny, jako jsou paprsky gama nebo částice, jako jsou alfa a beta, a neutrony. Při této činnosti se atomy mohou rozpadat, tomu se říká radioaktivita.

Mikrovlny ve spotřebiči pracují prostřednictvím tření, které vytváří s částicemi vody v potravinách, což může generovat vysokou teplotu, která jídlo značně propeče. Zatímco infračervené vlny měří záření vyzařované tělem a používají se také k odesílání příkazů pomocí dálkového ovládání.

Rentgenové záření prochází jakýmkoli neprůhledným předmětem nebo tělesem. Dnes je to jeden z hlavních prvků v medicíně. Díky tomu byla provedena řada studií a v oblasti medicíny to pozoruhodným způsobem pomohlo.

Význam

Díky jeho objevu bylo dosaženo mnoha vědeckých pokroků, které lidstvu poskytly různé rozsáhlé výhody. Bezpochyby způsobil obrovskou revoluci v různých odvětvích vědy, jako je astronomie, fyzika, astrologie, kromě toho, že se pustil do oblasti medicíny. Je třeba poznamenat, že Elektromagnetické spektrum Poskytla člověku velkou rozmanitost pokroku na mnoha úrovních nebo platformách, za jejichž podporu rozvoje lidstva byla zodpovědná věda.

Tento objev s sebou přinesl velký rozvoj telekomunikací, které jim díky jejich správě různým vládám světa propůjčily politický, strategický a ekonomický význam a také vynález četných artefaktů, které jsou dnes nezbytné v každodenním životě každého bytost. člověk. Mezi různými zařízeními vynalezenými, jejichž výkon je založen na elektromagnetických vlnách, můžeme najít následující:

Rádio a jeho formáty

Tento artefakt je bezpochyby jedním z největších vynálezů v historii komunikace. V moderní době to znamenalo nepostradatelný nástroj. Tento komunikační nástroj byl vynalezen na konci XNUMX. století, což z něj činí první prostředek zvukové komunikace.

AM rádio

Znamená to amplitudovou modulaci, nabízí větší dosah a pokrytí, ale nemá tak širokou šířku pásma. Nachází se totiž v pásmu mezi 153 KHz a 30 MHz a jeho vlny jsou prezentovány jako dlouhé, střední a krátké vlny.

• Krátký: přechází z 1705 kHz na 30 MHz
• Long: přechází od 153 kHz do 281 kHz
• Střední: od 530 kHz do 1710 kHz

FM rádio

To znamená frekvenčně modulovaný, funguje analogově. Tento formát se nachází v pásmu mezi 87,5 MHz a 108 MHz, má menší dosah než frekvenční rádio AM, nicméně je to pásmo nejpoužívanější rozhlasovými stanicemi na americkém a evropském kontinentu.

Televize 

Toto zařízení je jedním z největších vynálezů XNUMX. století, je schopno odesílat a přijímat zvuky a obrazy na velkou vzdálenost, které simulují pohyby. Tímto způsobem je tento technologický zdroj dnes jedním z nejpoužívanějších.

Telefon

Představuje, stejně jako televize, jeden z nejpoužívanějších vynálezů moderní doby. Díky vynálezu tohoto technologického zdroje bylo možné optimalizovat život lidské bytosti. Je vzato v úvahu, že toto zařízení bylo zdokonaleno díky novým technologiím implementovaným v souladu s procesem globalizace, který určitým způsobem podporoval technologické inovace. Toto zařízení zase umožňuje výměnu informací prostřednictvím elektromagnetických vln.

Satelity 

L Umělé satelity jsou skvělým vynálezem před a po v moderní době. Díky tomuto systému je možné vysílat četné vlny na celou planetu Zemi i mimo ni. Obrovské využití mají také v oblasti astronomického, meteorologického a geografického výzkumu. V meteorologii je schopen předpovídat různé změny klimatu díky infračerveným paprskům, které vnímá speciálními čočkami, a přenáší je jako informaci v obrazech, kde lze vidět teplo nebo záření vyzařované různými tělesy.

Tyto mechanismy se nacházejí v Obíhat pozemní, umístěné tam záměrně za účelem propojit a kategoricky spravovat velké množství informací shromážděných díky Elektromagnetické spektrum a jeho vlny.

Elektromagnetismus

Elektromagnetismus je oddělení fyziky, je zodpovědné za studium různých magnetických a elektrických dějů za účelem jejich sjednocení do jediné teorie. Tato větev projevuje korelaci mezi magnetickými poli a nabitými částicemi, tato interakce se provádí výměnou fotonů.

Studuje také některé jevy našeho vesmíru, jako je oscilující elektromagnetické pole, které vyzařuje energii prostřednictvím nabitých a urychlených částic nazývaných světlo. Zahrnuje také další jevy, jako je gravitace a další síly, které každodenně zažíváme v důsledku elektromagnetismu.

Toto odvětví fyziky se uplatňuje v různých vědních disciplínách nebo oborech, jako je medicína. Jeho použití lze vidět v anténách, elektrických spotřebičích, jaderném výzkumu, vláknové optice a satelitní komunikaci. Nachází se také v různých zařízeních považovaných za elektromagnetické, jako jsou mimo jiné lasery, motory elektrických strojů, TV.

Zajímavá fakta o elektromagnetickém spektru

Toto zajímavé téma se skládá z několika zvláštních faktů, které mají co do činění s vlnami a zářením Elektromagnetické spektrum, také jak to ovlivňuje přírodu a svět zvířat. Mezi nimi najdeme následující:

• Zvířata, zejména plazi, mají zrak velmi citlivý na infračervené paprsky, které jim dávají možnost vidět svou kořist a další druhy pomocí termosnímků.
• Kočky mají vidění, které dokáže zachytit 5x více světla, než jaké vnímá lidské oko, to je přeneseno do umělého s technologií, která je implementována zejména ve vojenské oblasti s čočkami a mířidly pro noční vidění.
• Pokud by supernova vybuchla v blízkosti naší sluneční soustavy, gama paprsky by mohly snadno zničit naši ozónovou vrstvu, což by způsobilo, že silné ultrafialové paprsky ze Slunce pronikly na naši planetu a zabily na ní život.
• Rentgenové záření nemůže projít atmosférou naší planety. Protože není snadné je odhalit, museli odborníci na oběžnou dráhu umístit dalekohledy s dostatečnou technologií k zaznamenání těchto paprsků.
• Ryby mají také schopnost vidět infračervené paprsky, ty jim umožňují vidět teplo těl a je to nesmírně užitečné vzhledem k tomu, že sluneční světlo může proniknout vodou pouze do hloubky několika set metrů.

https://www.youtube.com/watch?v=0E63LB2ezKg