Ανακαλύψτε σε αυτό το άρθρο τι είναι το Ηλεκτρομαγνητικό φάσμα πότε και πώς ανακαλύφθηκε, πώς διασπάται, συχνότητα, επιπτώσεις, είδη και άλλα. Διαβάστε παρακάτω και μάθετε μαζί μας για τις επιστημονικές προόδους που παράγονται μέσω του ηλεκτρισμού και του μαγνητισμού!
Τι είναι αυτό;
El Ηλεκτρομαγνητικό φάσμα είναι κύματα που περιέχονται στο φάσμα. Γνωρίζουμε ότι υπάρχουν πολλά είδη ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων, από το ραδιόφωνο του οποίου τα μήκη κύματος είναι χιλιάδες χιλιόμετρα, μέχρι τις λεγόμενες ακτίνες γάμμα των οποίων τα μήκη κύματος είναι μικρότερα από ένα στοιχειώδες σωματίδιο.
Αυτά τα κύματα διαφέρουν μεταξύ τους μόνο στο ότι έχουν διαφορετικά μήκη κύματος, διαφορετικά είναι εντελώς πανομοιότυπα και δείχνουν τη δομή τους, εδώ σας δείχνουμε μια λίστα με τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα που συνήθως γνωρίζουμε:
- Το ραδιόφωνο AM συγκεντρώνει δεκάδες έως εκατοντάδες κύματα
- Ραδιόφωνο FM-TV χιλιόμετρα στα χέρια
- εκατοστά μικροκυμάτων
- Υπέρυθρες χιλιοστά του εκατοστού
- Το φως κυβερνά 8000 άτομα
- Βιολετί φως 4000 εκατοστά
- υπεριώδες εκατοντάδες άτομα
- Ακτινογραφεί μερικά άτομα
- ακτίνες γάμμα λίγα άτομα
Πρέπει να σημειωθεί ότι το ορατό φως αντιπροσωπεύει μόνο ένα μικρό μέρος του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. Το ορατό φως είναι σημαντικό για τον άνθρωπο, στην πραγματικότητα είναι μόνο ένας από τους πολλούς διαφορετικούς τύπους ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας και καταλαμβάνει ένα μικρό μέρος της Eηλεκτρομαγνητικό φάσμα.
Αν βρισκόμαστε στον ήλιο για πολλή ώρα και έχουμε εγκαύματα, η αιτία της ταλαιπωρίας μας είναι η υπεριώδης ακτινοβολία. Με αυτόν τον τρόπο μπορούμε να αντιταχθούμε στο ότι το σώμα μας ανιχνεύει την υπεριώδη ακτινοβολία.
Ο ηλεκτρισμός και ο μαγνητισμός είναι απλώς διαφορετικές όψεις της ίδιας θεμελιώδους δύναμης που ονομάζουμε ηλεκτρομαγνητική δύναμη.
Ο Ήλιος μας εκπέμπει φως ή ενέργεια που ταξιδεύει με τη μορφή κυμάτων, μερικά από αυτά τα κύματα μπορούμε να τα αντιληφθούμε με τα μάτια μας, ωστόσο, η συντριπτική πλειοψηφία αυτής της ενέργειας είναι αόρατη στα μάτια μας. Ο μεγάλος Άγγλος επιστήμονας Isaac Newton, ο οποίος ήταν εφευρέτης, αλχημιστής, θεολόγος, μαθηματικός και φυσικός το 1600, πραγματοποίησε ένα πείραμα που περιελάμβανε το να αφήσει μια μικρή γραμμή λευκού φωτός να περάσει μέσα από ένα γυάλινο πρίσμα.
Ο επιστήμονας συνειδητοποίησε ότι αυτή η μικρή γραμμή φωτός όταν περνούσε από το πρίσμα χωρίστηκε σε μεγάλο αριθμό χρωμάτων, παρόμοια με το ουράνιο τόξο. Αυτή η ανακάλυψη θα δώσει αφορμή για πολυάριθμες έρευνες κατά τη διάρκεια των ετών, όπως, για παράδειγμα, ο αστρονόμος William Herschel, χρησιμοποίησε το εύρημα του Newton ως βάση για να μετρήσει τη θερμοκρασία των χρωμάτων στο φάσμα. Το αποτέλεσμα ήταν κάθε χρώμα να έχει διαφορετική θερμοκρασία.
Φτάνοντας στην επιβεβαίωση ότι τα κόκκινα χρώματα έχουν υψηλότερη θερμοκρασία σε αντίθεση με τα βιολετί. Ωστόσο, σε αυτό το πείραμα, ο Herschel θα έκανε μια εντελώς επαναστατική ανακάλυψη χάρη στο γεγονός ότι τοποθέτησε το θερμόμετρο δίπλα στο κόκκινο φως (όπου νόμιζε ότι δεν υπήρχε τίποτα) και παρατήρησε ότι η θερμοκρασία ήταν πολύ υψηλότερη, αυτή την ανακάλυψη ονόμασε υπέρυθρες ακτίνες. γιατί ήταν στη μια πλευρά αυτού του χρώματος.
Αυτή η επαναστατική και σημαντική ανακάλυψη σήμαινε το άνοιγμα ενός νέου πεδίου στον τομέα της έρευνας, ανακαλύπτοντας έτσι πολυάριθμα ηλεκτρομαγνητικά κύματα.
ραδιοκύματα am και fm
Χρησιμοποιούνται για τη μεταφορά και την ανταλλαγή πληροφοριών, αυτά τα κύματα χρησιμοποιούνται επίσης σε άλλες συσκευές επικοινωνίας όπως το τηλέφωνο, η τηλεόραση, μεταξύ άλλων.
Φούρνο μικροκυμάτων
Πρόκειται για ηλεκτρομαγνητικά κύματα υψηλής συχνότητας που είναι μεταξύ 30 GHz και 300 MHz.Σήμερα χρησιμοποιούνται γενικά σε κεραίες, δορυφόρους τηλεπικοινωνιών, ραντάρ, μεταξύ άλλων. Χρησιμοποιούνται επίσης για τη θέρμανση και/ή το μαγείρεμα φαγητού σε καθημερινή βάση μέσω συσκευών που εφευρέθηκαν για αυτόν τον σκοπό και είναι ικανές να τις εκπέμπουν.
Luz
Το φάσμα που μπορούμε να οραματιστούμε ονομάζεται φως, το ανθρώπινο μάτι είναι ευαίσθητο σε αυτά τα κύματα, ωστόσο Ηλεκτρομαγνητικό φάσμα είναι πολύ μεγάλο και αυτό το ορατό τμήμα αναπαρίσταται ως ένα μικρό κλάσμα του φάσματος.
Υπεριώδες φως
Σήμερα χρησιμοποιείται σε διάφορους κλάδους της επιστήμης και της ιατρικής, γενικά η χρήση του είναι για απολύμανση και αποστείρωση ενώ σε άλλο πεδίο ή περιοχή χρησιμοποιείται για την αποκάλυψη κρυμμένων σημαδιών ή δακτυλικών αποτυπωμάτων.
Ακτίνες γάμμα
Αυτά τα κύματα δημιουργούνται κυρίως σε αστροφυσικά φαινόμενα ή γεγονότα που είναι πολύ βίαια, ένα σαφές παράδειγμα αυτών των φαινομένων μπορεί να είναι η έκρηξη ενός Supernova. Μπορούν επίσης να δημιουργηθούν σε ελεγχόμενες καταστάσεις στη Γη, όπως πυρηνικούς σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής ή αντιδραστήρες.
υπέρυθρες ακτίνες
Αυτές οι ακτίνες χρησιμοποιούνται καθημερινά σε τηλεχειριστήρια για τη δημιουργία ή τη μετάδοση πληροφοριών και παραγγελιών. Οι ακτίνες στις οπτικές ίνες χρησιμοποιούνται στον ιατρικό τομέα για τον έλεγχο του πόνου που προκαλείται από πτώση, χτύπημα ή άγχος. Είναι επίσης πολύ χρήσιμες στη μετεωρολογία και σε άλλες διαφορετικές περιοχές χάρη στο γεγονός ότι αυτές οι ακτίνες χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση της θερμοκρασίας σε βαθμούς Kelvin και εφαρμόζονται σε ειδικές κάμερες και δορυφόρους για τη μέτρηση της ακτινοβολίας της Ηλεκτρομαγνητικό φάσμα.
ακτινογραφίες
Ανακαλύφθηκαν επίσης χάρη σε αυτά τα πειράματα που πραγματοποίησε ο William, χρησιμεύουν για να περάσουν μέσα από αδιαφανή σώματα και χρησιμοποιούνται επί του παρόντος για να μπορούν οι άνθρωποι να λαμβάνουν ακτινογραφίες για να διακρίνουν αν υπάρχει κάποιο πιθανό τιμολόγιο ή αν κάτι δεν πάει καλά στο σώμα.
Πώς λειτουργούν τα διαφορετικά κύματα του Ηλεκτρομαγνητικού Φάσματος;
Αυτά τα κύματα αποτελούνται από ένα ηλεκτρικό και ένα μαγνητικό πεδίο, αυτά εξαρτώνται ή ποικίλλουν χρονικά. Τα κύματα εντείνονται με συχνότητα και διαφοροποιούνται σε ιοντίζοντα και μη ιονίζοντα κύματα. Είναι ραδιενεργά, ακόμη και επικίνδυνα. Στη συνέχεια θα δείξουμε τις διαφορές:
Μη ιοντίζουσα ακτινοβολία
Αυτά τα κύματα θεωρούνται μη ιονιστικά επειδή δεν είναι ικανά να εξάγουν ηλεκτρόνια από το φωτίζον σώμα μέσω της διαδικασίας της ηλεκτρονικής διέγερσης.
Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα έχουν επίσης διαφορετικούς τρόπους μεταφοράς πληροφοριών, κίνησης ή εκπλήρωσης κάποιας άλλης λειτουργίας. Τώρα θα δούμε τις διαφορετικές λειτουργίες και εφαρμογές των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων:
Ραδιοφωνικά και τηλεοπτικά κύματα που ονομάζονται ραδιοσυχνότητες αναπηδούν από την ιονόσφαιρα για να ταξιδέψουν από το ένα σημείο του πλανήτη στο άλλο. Με αυτόν τον τρόπο τα μέσα και οι άνθρωποι μπορούν να μοιράζονται πληροφορίες στέλνοντάς τις μέσω διαφορετικών συσκευών όπως το τηλέφωνο.
Ιοντίζουσα ακτινοβολία
Θεωρείται ως μοντέλο ενέργειας που απελευθερώνεται μέσω των ατόμων και ως ηλεκτρομαγνητικά κύματα όπως ακτίνες γάμμα ή σωματίδια όπως άλφα και βήτα και νετρόνια. Σε αυτή τη δραστηριότητα, τα άτομα μπορούν να διασπαστούν, αυτό ονομάζεται ραδιενέργεια.
Τα μικροκύματα στη συσκευή λειτουργούν μέσω της τριβής που δημιουργεί με τα σωματίδια νερού στο φαγητό, κάτι που μπορεί να δημιουργήσει υψηλή θερμοκρασία που μαγειρεύει το φαγητό αρκετά. Ενώ τα υπέρυθρα κύματα μετρούν την ακτινοβολία που εκπέμπεται από ένα σώμα και χρησιμοποιούνται επίσης για την αποστολή εντολών μέσω τηλεχειριστηρίου.
Οι ακτίνες Χ περνούν από οποιοδήποτε αδιαφανές αντικείμενο ή σώμα. Σήμερα είναι ένα από τα κύρια στοιχεία στην ιατρική. Χάρη σε αυτά έχουν πραγματοποιηθεί πολυάριθμες μελέτες και έχει βοηθήσει με αξιοσημείωτο τρόπο τον χώρο της ιατρικής.
Σημασία
Χάρη στην ανακάλυψή του, έχουν γίνει πολλαπλές επιστημονικές πρόοδοι, οι οποίες έχουν προσφέρει στην ανθρωπότητα διάφορα οφέλη σε μεγάλη κλίμακα. Χωρίς αμφιβολία, προκάλεσε μια τεράστια επανάσταση σε διάφορους κλάδους της επιστήμης, όπως η αστρονομία, η φυσική, η αστρολογία, εκτός από το να επιχειρήσει στον τομέα της ιατρικής. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι η Ηλεκτρομαγνητικό φάσμα Παρείχε στον άνθρωπο μια μεγάλη ποικιλία προόδου σε πολλά επίπεδα ή πλατφόρμες που η επιστήμη ήταν υπεύθυνη για την προώθηση της ανάπτυξης της ανθρωπότητας.
Αυτή η ανακάλυψη έφερε μαζί της μια μεγάλη ανάπτυξη στις τηλεπικοινωνίες, δίνοντάς τους, χάρη στη διαχείρισή τους στις διάφορες κυβερνήσεις του κόσμου, πολιτική, στρατηγική και οικονομική σημασία καθώς και στην εφεύρεση πολυάριθμων αντικειμένων που σήμερα είναι απαραίτητα στην καθημερινή ζωή οποιουδήποτε ον.άνθρωπος. Μεταξύ των διαφόρων συσκευών που εφευρέθηκαν των οποίων η απόδοση βασίζεται σε ηλεκτρομαγνητικά κύματα, μπορούμε να βρούμε τα ακόλουθα:
Το ραδιόφωνο και οι μορφές του
Αυτό το τεχνούργημα είναι αναμφίβολα μια από τις μεγαλύτερες εφευρέσεις στην ιστορία της επικοινωνίας. Σημαίνει ένα απαραίτητο εργαλείο στη σύγχρονη εποχή. Αυτό το επικοινωνιακό όργανο επινοήθηκε στα τέλη του XNUMXου αιώνα, γεγονός που το καθιστά το πρώτο μέσο επικοινωνίας ήχου.
AM Radio
Σημαίνει διαμόρφωση πλάτους, προσφέρει μεγαλύτερη εμβέλεια και κάλυψη, ωστόσο δεν έχει τόσο μεγάλο εύρος ζώνης. Αυτό συμβαίνει επειδή βρίσκεται στη ζώνη μεταξύ 153 KHz και 30 MHz. Τα κύματα του παρουσιάζονται ως μακρά, μεσαία και βραχέα κύματα.
- Σύντομη: μεταβαίνει από 1705 kHz σε 30 MHz
- Long: πηγαίνει από 153 kHz σε 281 kHz
- Μέσο: από 530 kHz έως 1710 kHz
FM Radio
Σημαίνει διαμορφωμένη συχνότητα, λειτουργεί με αναλογικό τρόπο. Αυτή η μορφή βρίσκεται στη ζώνη μεταξύ 87,5 MHz και 108 MHz. Έχει μικρότερο εύρος από το ραδιόφωνο συχνότητας AM, ωστόσο είναι η ζώνη που χρησιμοποιείται περισσότερο από ραδιοφωνικούς σταθμούς στην αμερικανική και ευρωπαϊκή ήπειρο.
Τηλεόραση
Αυτή η συσκευή είναι μια από τις μεγαλύτερες εφευρέσεις του XNUMXου αιώνα, είναι ικανή να στέλνει και να λαμβάνει ήχους και εικόνες σε μεγάλη απόσταση, που προσομοιώνουν κινήσεις. Με αυτόν τον τρόπο, αυτός ο τεχνολογικός πόρος είναι ένας από τους πιο χρησιμοποιούμενους σήμερα.
Το ΤΗΛΕΦΩΝΟ
Αντιπροσωπεύει, όπως και η τηλεόραση, μια από τις πιο χρησιμοποιούμενες εφευρέσεις στη σύγχρονη εποχή. Χάρη στην εφεύρεση αυτού του τεχνολογικού πόρου, κατέστη δυνατή η βελτιστοποίηση της ζωής του ανθρώπου. Λαμβάνεται υπόψη ότι αυτή η συσκευή έχει τελειοποιηθεί χάρη στις νέες τεχνολογίες που εφαρμόζονται σύμφωνα με τη διαδικασία παγκοσμιοποίησης που έχει προωθήσει την τεχνολογική καινοτομία κατά κάποιο τρόπο. Με τη σειρά του, αυτή η συσκευή επιτρέπει την ανταλλαγή πληροφοριών μέσω ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων.
Δορυφόροι
Ο Τεχνητοί δορυφόροι είναι μια μεγάλη εφεύρεση που σημαίνει πριν και μετά στη σύγχρονη εποχή. Χάρη σε αυτό το σύστημα, είναι δυνατή η αποστολή πολυάριθμων κυμάτων σε ολόκληρο τον πλανήτη Γη και όχι μόνο. Έχουν επίσης τεράστια χρήση στον τομέα της αστρονομικής, μετεωρολογικής και γεωγραφικής έρευνας. Στη μετεωρολογία, είναι σε θέση να προβλέψει τις διαφορετικές κλιματικές αλλαγές χάρη στις υπέρυθρες ακτίνες που αντιλαμβάνεται μέσω ειδικών φακών και τις αναμεταδίδει ως πληροφορίες σε εικόνες όπου φαίνεται η θερμότητα ή η ακτινοβολία που εκπέμπεται από τα διάφορα σώματα.
Αυτοί οι μηχανισμοί βρίσκονται σε Ρβίτα επίγεια, τοποθετημένα εκεί σκόπιμα με σκοπό τη σύνδεση και την κατηγορηματική διαχείριση μεγάλου αριθμού πληροφοριών που συλλέγονται χάρη στο Ηλεκτρομαγνητικό φάσμα και τα κύματα του.
Ηλεκτρομαγνητισμός
Ο ηλεκτρομαγνητισμός είναι ένα τμήμα της φυσικής, είναι υπεύθυνος για τη μελέτη των διαφορετικών μαγνητικών και ηλεκτρικών γεγονότων προκειμένου να τα ενοποιήσει σε μια ενιαία θεωρία. Αυτός ο κλάδος εκδηλώνει τη συσχέτιση μεταξύ μαγνητικών πεδίων και φορτισμένων σωματιδίων, αυτή η αλληλεπίδραση πραγματοποιείται μέσω της ανταλλαγής φωτονίων.
Μελετά επίσης ορισμένα φαινόμενα του σύμπαντος μας, όπως το ταλαντούμενο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο που εκπέμπει ενέργεια μέσω φορτισμένων και επιταχυνόμενων σωματιδίων που ονομάζονται φως. Καλύπτει επίσης άλλα φαινόμενα όπως η βαρύτητα και οι άλλες δυνάμεις που βιώνουμε σε καθημερινή βάση ως αποτέλεσμα του ηλεκτρομαγνητισμού.
Αυτός ο κλάδος της φυσικής εφαρμόζεται σε διάφορους κλάδους της επιστήμης ή πεδία όπως η ιατρική. Οι χρήσεις του μπορούν να φανούν σε κεραίες, ηλεκτρικές συσκευές, πυρηνική έρευνα, οπτικές ίνες και δορυφορικές επικοινωνίες. Βρίσκεται επίσης σε διάφορες συσκευές που θεωρούνται ηλεκτρομαγνητικές όπως λέιζερ, κινητήρες ηλεκτρικών μηχανών, τηλεόραση, μεταξύ άλλων.
Περίεργα στοιχεία για το Ηλεκτρομαγνητικό Φάσμα
Αυτό το ενδιαφέρον θέμα αποτελείται από διάφορα περίεργα γεγονότα που έχουν να κάνουν με τα κύματα και την ακτινοβολία του Ηλεκτρομαγνητικό φάσμα, επίσης πώς επηρεάζει τη φύση και τον κόσμο των ζώων. Ανάμεσά τους βρίσκουμε τα εξής:
- Τα ζώα, ειδικά τα ερπετά, έχουν μια όραση που είναι πολύ ευαίσθητη στις υπέρυθρες ακτίνες, οι οποίες τους δίνουν τη δυνατότητα να βλέπουν τη λεία τους και άλλα είδη με θερμικές εικόνες.
- Οι γάτες έχουν ένα όραμα που μπορεί να συλλάβει 5 φορές περισσότερο φως από αυτό που αντιλαμβάνεται το ανθρώπινο μάτι, αυτό μεταφέρεται στο τεχνητό με την τεχνολογία που εφαρμόζεται ειδικά στον στρατιωτικό τομέα με φακούς νυχτερινής όρασης και σκοπευτικά
- Εάν ένας σουπερνόβα εκραγεί κοντά στο ηλιακό μας σύστημα, οι ακτίνες γάμμα θα μπορούσαν εύκολα να εξαφανίσουν το στρώμα του όζοντος, προκαλώντας ισχυρές υπεριώδεις ακτίνες από τον Ήλιο να εισέλθουν στον πλανήτη μας, σκοτώνοντας έτσι τη ζωή σε αυτόν.
- Οι ακτίνες Χ δεν μπορούν να περάσουν από την ατμόσφαιρα του πλανήτη μας. Επειδή δεν είναι εύκολο να εντοπιστούν, οι ειδικοί έπρεπε να βάλουν τηλεσκόπια σε τροχιά με αρκετή τεχνολογία για να καταγράψουν αυτές τις ακτίνες.
- Τα ψάρια έχουν επίσης την ικανότητα να βλέπουν υπέρυθρες ακτίνες, αυτές τους επιτρέπουν να βλέπουν τη θερμότητα των σωμάτων και είναι εξαιρετικά χρήσιμο δεδομένου ότι το ηλιακό φως μπορεί να διαπεράσει το νερό μόνο σε βάθος μερικών εκατοντάδων μέτρων.
https://www.youtube.com/watch?v=0E63LB2ezKg