Универзум емитује зрачење у свим уздужним правцима и таласима електромагнетног спектра. Ово зрачење је присутно у свим областима живота и омогућава функционисање већине екосистема планете и греје нас преношењем енергије. Међутим, у атмосфери постоји својство које омогућава пролаз одређеног зрачења на површину земље и тзв Атмоспхериц Виндов.
Шта је атмосферски прозор?
Посебна моћ Земљине атмосфере је да буде провидна за одређена зрачења која стижу из свемира и заузврат спречава пролазак других зрачења на површину која би онемогућила постојање живота на земљи. Уопштено говорећи, зрачење које је дозвољено да уђе на површину Земље из космоса су радио таласи и видљива светлост. (плус мали део Инфрацрвено зрачење и ултраљубичасто) који одговарају такозваним оптичким и радио прозорима.
Оптички и радио прозор
Земљина атмосфера има капацитет да апсорбује електромагнетно зрачење из Универзума у већини његових таласних дужина. Има бендова код којих је атмосфера готово провидна, а два од њих су довољно широка да буду од астрономског интереса и да буду мета континуираног проучавања.
Најпознатији је „Оптички прозор“, који омогућава пролаз електромагнетних таласа који су опште познати као видљиви спектар: таласне дужине од приближно 300 до 1.000 нанометара (0,3 до 1 пикометар). Други је познат као "Радио прозор" који се протеже у таласним дужинама од 1 милиметра до 15 метара, (300 Гхз - 20 Мхз).
У зони између оптичког и радио прозора, атмосферска апсорпција је углавном због воде и угљен-диоксида (овде су такође евидентне неке делимично провидне траке). Што се тиче најдужих таласних дужина (између 1 мм и 1 цм), оне су одговорне за апсорпцију, углавном, кисеоника и водене паре.
Атмосферски прозори до електромагнетног спектра
Електромагнетни спектар се назива алокација енергије скупа електромагнетних таласа које емитује или апсорбује супстанца. Спектри се могу посматрати помоћу спектроскопа да, поред давања могућности посматрања спектра, омогућавају мерења на њему, као што су таласна дужина, фреквенција и интензитет зрачења.
Електромагнетни спектар се шири од зрачења краће таласне дужине, као што су гама зраци и рендгенски зраци, преко ултраљубичастог светла, видљиве светлости и инфрацрвених зрака, до електромагнетних таласа дуже таласне дужине, као што су радио таласи. Могуће је да је граница за најмању таласну дужину Планкова дужина, а да би максимална граница била величина Универзума, иако наука формално тврди да је електромагнетни спектар бесконачан и континуиран.
Спецтрум Ранге
Спектар обухвата енергију електромагнетних таласа који имају различите таласне дужине. Фреквенције од 30 Хз и ниже често производе одређене звездане маглине и релевантне су за њихово проучавање. Пронађене су веома високе фреквенције као што је 2.9 * 1027 Хз.Високофреквентни електромагнетни таласи имају кратку таласну дужину и велику енергију, док нискофреквентни таласи имају дугу таласну дужину и ниску енергију.
Међутим, кад год су електромагнетни таласи у медијуму (материји), њихова таласна дужина се смањује. Таласне дужине електромагнетног зрачења, без обзира на медијум кроз који путују, генерално се наводе у смислу таласне дужине у вакууму. Електромагнетно зрачење се обично класификује према таласној дужини: радио таласи, микроталаси, инфрацрвено и видљиво подручје које посматрамо као светлост, ултраљубичасто зрачење, рендгенско и гама зрачење.
Радио таласи
Радио таласе обично користе антене одговарајуће величине (по принципу резонанције), са таласним дужинама у распону од стотина метара до око милиметра. Његова употреба је применљива на пренос података, путем модулације. Од бежичних мрежа, мобилне телефоније, телевизије и магнетне резонанце, само су неке од најпопуларнијих употреба такозваних „радио таласа“.
Микроталасна пећница
Они су таласи високе фреквенције и стога имају веома кратку таласну дужину, па отуда и њихово име. Њихово карактеристично својство је да побуђују молекуле воде и налазе се између инфрацрвених зрака и конвенционалних радио таласа. Има приближну таласну дужину од 1 мм до 30 цм. Његова употреба је доказана у микроталасним пећницама за загревање хране која садржи течности.
инфрацрвени таласи
Инфрацрвени су таласи електромагнетног спектра који се налазе између видљиве црвене светлости и почетних таласа радиоталасног региона. У простору електромагнетног спектра подразумева се да је ово зрачење оно што примећујемо као топлоту.
видљиви регион
То је електромагнетно зрачење са таласном дужином од приближно 400 нм и 700 нм. У овом опсегу Сунце и њему сличне звезде генеришу већину свог зрачења и њихова фреквенција је изнад инфрацрвене. Светлост коју посматрамо је заправо мали део електромагнетног спектра. Дуге су узорак видљивог дела електромагнетног спектра.
Ултраљубичасто зрачење
Такође познато као УВ зраци, то је зрачење са таласном дужином краћом од љубичастог краја видљивог спектра. Ултраљубичасто зрачење због своје енергије може да разбије хемијске везе, чинећи молекуле изузетно реактивним или их јонизујући, што би било гарант промене њиховог понашања, па се опекотине од сунца, па чак и рак приписују УВ зрацима коже.
Кс зраци
Кс-зраци долазе након ултраљубичастог. Тврди рендгенски зраци имају краће таласне дужине од меких рендгенских зрака. Његова корисност је применљива за гледање кроз неке објекте. Емисија рендгенских зрака из неутронских звезда и акреционих дискова је оно што омогућава проучавање ових електромагнетних таласа. Рендгенски зраци су корисни у медицини и индустрији. Звезде и посебно неке врсте маглина су главни емитери рендгенских зрака.
Гама зраци
Гама зраци долазе после рендгенских зрака и представљају најенергетскији фотони, а доња граница њихове таласне дужине је непозната. Они пружају помоћ астрономима у проучавању високоенергетских објеката или региона, а корисни су физичарима због своје способности продирања и производње радиоизотопа. Таласна димензија гама зрака се мери са великом прецизношћу помоћу Цомптоновог расејања.
Спектри емисије и апсорпције
Атомски емисиони спектар елемента је скуп фреквенција електромагнетних таласа које емитују атоми тог елемента, у гасовитом стању, када му се преноси енергија. Спектар емисије сваког елемента је јединствен и може се користити да се утврди да ли је тај елемент део непознатог једињења.
Спектар апсорпције показује удео упадног електромагнетног зрачења који материјал апсорбује у опсегу фреквенција. Сваки хемијски елемент има апсорпционе линије на неким таласним дужинама, што је чињеница која је повезана са енергетским разликама његових различитих атомских орбитала. У ствари, апсорпциони спектар се користи за идентификацију саставних елемената неких узорака, као што су течности и гасови; изван, може се користити за одређивање структуре органских једињења.
Важно је истаћи да у тзв Атмоспхериц Виндовс, постоји врло мала апсорпција или никаква апсорпција или емисија електромагнетног зрачења од стране компоненти ваздуха између објекта који се мери и мерних инструмената.