வளிமண்டல சாளரம் என்றால் என்ன?

பிரபஞ்சம் மின்காந்த நிறமாலையின் அனைத்து நீளமான திசைகளிலும் அலைகளிலும் கதிர்வீச்சை வெளிப்படுத்துகிறது. இந்த கதிர்வீச்சு வாழ்க்கையின் அனைத்து பகுதிகளிலும் உள்ளது மற்றும் கிரகத்தின் பெரும்பாலான சுற்றுச்சூழல் அமைப்புகளின் செயல்பாட்டை அனுமதிக்கிறது மற்றும் ஆற்றலை கடத்துவதன் மூலம் நம்மை வெப்பப்படுத்துகிறது. இருப்பினும், வளிமண்டலத்தில் ஒரு குறிப்பிட்ட கதிர்வீச்சு பூமியின் மேற்பரப்பிற்கு செல்ல அனுமதிக்கிறது மற்றும் அழைக்கப்படுகிறது வளிமண்டல ஜன்னல்.

வளிமண்டல சாளரம் என்றால் என்ன?

பூமியின் வளிமண்டலத்தின் சிறப்பு சக்தி, விண்வெளியில் இருந்து வரும் சில கதிர்வீச்சுகளுக்கு வெளிப்படையானது மற்றும் பூமியில் உயிர்கள் இருப்பதை சாத்தியமற்றதாக மாற்றும் மற்ற கதிர்வீச்சுகள் மேற்பரப்புக்கு செல்வதைத் தடுக்கிறது. பொதுவாக, காஸ்மோஸில் இருந்து பூமியின் மேற்பரப்பில் நுழைய அனுமதிக்கப்படும் கதிர்வீச்சுகள் ரேடியோ அலைகள் மற்றும் புலப்படும் ஒளி. (மேலும் ஒரு சிறிய பகுதி அகச்சிவப்பு கதிர்வீச்சு மற்றும் புற ஊதா) இது ஆப்டிகல் மற்றும் ரேடியோ ஜன்னல்கள் என்று அழைக்கப்படுவதற்கு ஒத்திருக்கிறது.

ஆப்டிகல் மற்றும் ரேடியோ சாளரம்

பூமியின் வளிமண்டலம் அதன் அலைநீளங்களில் பிரபஞ்சத்திலிருந்து மின்காந்த கதிர்வீச்சை உறிஞ்சும் திறனைக் கொண்டுள்ளது. வளிமண்டலம் கிட்டத்தட்ட வெளிப்படையானதாக இருக்கும் பட்டைகள் உள்ளன, மேலும் இவற்றில் இரண்டு வானியல் ஆர்வமுள்ளதாகவும், தொடர் ஆய்வின் இலக்காகவும் இருக்கும் அளவுக்கு அகலமானவை.

நன்கு அறியப்பட்ட "ஆப்டிகல் விண்டோ" ஆகும், இது பொதுவாக காணக்கூடிய நிறமாலை எனப்படும் மின்காந்த அலைகளை கடந்து செல்ல அனுமதிக்கிறது: சுமார் 300 முதல் 1.000 நானோமீட்டர்கள் (0,3 முதல் 1 பைக்கோமீட்டர்) அலைநீளம். இரண்டாவது "ரேடியோ விண்டோ" என அழைக்கப்படுகிறது, இது 1 மில்லிமீட்டரிலிருந்து 15 மீட்டர் வரை அலைநீளத்தில் நீண்டுள்ளது, (300 Ghz - 20 Mhz).

ஆப்டிகல் சாளரத்திற்கும் ரேடியோ சாளரத்திற்கும் இடையே உள்ள மண்டலத்தில், வளிமண்டல உறிஞ்சுதல் முக்கியமாக நீர் மற்றும் கார்பன் டை ஆக்சைடு காரணமாகும், (சில பகுதியளவு வெளிப்படையான பட்டைகள் இங்கே தெளிவாகத் தெரியும்). நீளமான அலைநீளங்களைப் பொறுத்தவரை (1 மிமீ முதல் 1 செமீ வரை), அவை முக்கியமாக ஆக்ஸிஜன் மற்றும் நீராவி உறிஞ்சுதலுக்கு பொறுப்பாகும்.

மின்காந்த நிறமாலைக்கு வளிமண்டல ஜன்னல்கள்

மின்காந்த நிறமாலை என்பது ஒரு பொருள் வெளியிடும் அல்லது உறிஞ்சும் மின்காந்த அலைகளின் தொகுப்பின் ஆற்றல் ஒதுக்கீடு என்று அழைக்கப்படுகிறது. ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோப்களைப் பயன்படுத்தி ஸ்பெக்ட்ராவைக் காணலாம் அதாவது, ஸ்பெக்ட்ரமைக் கவனிப்பதற்கான வாய்ப்பை வழங்குவதோடு, கதிர்வீச்சின் அலைநீளம், அதிர்வெண் மற்றும் தீவிரம் போன்ற அளவீடுகளைச் செய்ய அனுமதிக்கவும்.

மின்காந்த நிறமாலை காமா கதிர்கள் மற்றும் எக்ஸ்-கதிர்கள் போன்ற குறுகிய அலைநீள கதிர்வீச்சிலிருந்து புற ஊதா ஒளி, புலப்படும் ஒளி மற்றும் அகச்சிவப்பு கதிர்கள் மூலம் ரேடியோ அலைகள் போன்ற நீண்ட அலைநீள மின்காந்த அலைகளுக்கு விரிவடைகிறது. சிறிய அலைநீளத்திற்கான வரம்பு பிளாங்க் நீளம் மற்றும் அதிகபட்ச வரம்பு பிரபஞ்சத்தின் அளவாக இருக்கலாம். அறிவியல் முறைப்படி மின்காந்த நிறமாலை எல்லையற்றது மற்றும் தொடர்ச்சியானது என்று வலியுறுத்துகிறது.

ஸ்பெக்ட்ரம் வரம்பு

ஸ்பெக்ட்ரம் வெவ்வேறு அலைநீளங்களைக் கொண்ட மின்காந்த அலைகளின் ஆற்றலை உள்ளடக்கியது. 30 ஹெர்ட்ஸ் மற்றும் அதற்கும் குறைவான அதிர்வெண்கள் பெரும்பாலும் சில நட்சத்திர நெபுலாக்களால் உற்பத்தி செய்யப்படுகின்றன மற்றும் அவற்றின் ஆய்வுக்கு பொருத்தமானவை. 2.9 * 1027 ஹெர்ட்ஸ் போன்ற மிக அதிக அதிர்வெண்கள் கண்டறியப்பட்டுள்ளன.உயர் அதிர்வெண் மின்காந்த அலைகள் குறுகிய அலைநீளத்தையும் அதிக ஆற்றலையும் கொண்டிருக்கின்றன, அதே சமயம் குறைந்த அதிர்வெண் அலைகள் நீண்ட அலைநீளமும் குறைந்த ஆற்றலும் கொண்டவை.

இருப்பினும், மின்காந்த அலைகள் ஒரு ஊடகத்தில் (பொருளில்) இருக்கும்போதெல்லாம், அவற்றின் அலைநீளம் குறைகிறது. மின்காந்த கதிர்வீச்சின் அலைநீளங்கள், அவை எந்த ஊடகத்தின் மூலம் பயணிக்கும் என்பதைப் பொருட்படுத்தாமல், பொதுவாக வெற்றிடத்தில் உள்ள அலைநீளத்தின் அடிப்படையில் மேற்கோள் காட்டப்படுகின்றன. மின்காந்த கதிர்வீச்சு பொதுவாக அலைநீளத்தின்படி வகைப்படுத்தப்படுகிறது: ரேடியோ அலைகள், நுண்ணலைகள், அகச்சிவப்பு மற்றும் புலப்படும் பகுதி, இவை ஒளி, புற ஊதா கதிர்கள், எக்ஸ்-கதிர்கள் மற்றும் காமா கதிர்கள் என நாம் கவனிக்கிறோம்.

ரேடியோ அலைகள்

ரேடியோ அலைகள் பொதுவாக நூற்றுக்கணக்கான மீட்டர்கள் முதல் ஒரு மில்லிமீட்டர் வரையிலான அலைநீளங்களைக் கொண்ட பொருத்தமான அளவு (அதிர்வுக் கொள்கையின்படி) ஆண்டெனாக்களால் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. பண்பேற்றம் மூலம் தரவு பரிமாற்றத்திற்கு அதன் பயன்பாடு பொருந்தும். வயர்லெஸ் நெட்வொர்க்குகளிலிருந்து, மொபைல் டெலிபோனி, தொலைக்காட்சி மற்றும் காந்த அதிர்வு இமேஜிங் ஆகியவை "ரேடியோ அலைகள்" என்று அழைக்கப்படும் மிகவும் பிரபலமான பயன்பாடுகளில் சில.

நீங்கள் நுண்ணலை

அவை உயர் அதிர்வெண் அலைகள் எனவே மிகக் குறுகிய அலைநீளத்தைக் கொண்டிருக்கின்றன, எனவே அவற்றின் பெயர். அகச்சிவப்பு கதிர்கள் மற்றும் வழக்கமான ரேடியோ அலைகளுக்கு இடையில் நீர் மூலக்கூறுகளை உற்சாகப்படுத்துவதே அவற்றின் சிறப்பியல்பு பண்பு. இது தோராயமாக 1 மிமீ முதல் 30 செமீ வரை அலைநீளம் கொண்டது. திரவங்களைக் கொண்ட உணவுகளை சூடாக்க மைக்ரோவேவ் அடுப்புகளில் அதன் பயன்பாடு நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது.

அகச்சிவப்பு அலைகள்

அகச்சிவப்பு என்பது மின்காந்த நிறமாலையின் அலைகள் ஆகும், அவை புலப்படும் சிவப்பு ஒளி மற்றும் ரேடியோ அலை மண்டலத்தின் தொடக்க அலைகளுக்கு இடையில் உள்ளன. மின்காந்த நிறமாலையின் இடைவெளியில் இந்த கதிர்வீச்சை வெப்பமாக நாம் கவனிக்கிறோம் என்பது புரிகிறது.

காணக்கூடிய பகுதி

இது தோராயமாக 400 nm மற்றும் 700 nm அலைநீளம் கொண்ட மின்காந்த கதிர்வீச்சு ஆகும். இந்த வரம்பில் சூரியனும் அதை ஒத்த நட்சத்திரங்களும் அவற்றின் பெரும்பாலான கதிர்வீச்சை உருவாக்குகின்றன மற்றும் அவற்றின் அதிர்வெண் அகச்சிவப்புக்கு மேல் இருக்கும். நாம் கவனிக்கும் ஒளி உண்மையில் மின்காந்த நிறமாலையின் ஒரு சிறிய பகுதியாகும். வானவில் என்பது மின்காந்த நிறமாலையின் புலப்படும் பகுதியின் மாதிரி.

புற ஊதா கதிர்கள்

UV கதிர்கள் என்றும் அழைக்கப்படும், இது புலப்படும் நிறமாலையின் ஊதா முனையை விட குறைவான அலைநீளம் கொண்ட கதிர்வீச்சு ஆகும். அதன் ஆற்றல் காரணமாக, புற ஊதா கதிர்வீச்சு இரசாயனப் பிணைப்புகளை உடைத்து, மூலக்கூறுகளை விதிவிலக்காக எதிர்வினையாற்றுகிறது அல்லது அயனியாக்குகிறது, இது அவற்றின் நடத்தையில் மாற்றத்திற்கு உத்தரவாதமாக இருக்கும்.

எக்ஸ் கதிர்கள்

புற ஊதாக் கதிர்களுக்குப் பிறகு எக்ஸ்-கதிர்கள் வரும். கடினமான எக்ஸ்-கதிர்கள் மென்மையான எக்ஸ்-கதிர்களை விட குறைவான அலைநீளங்களைக் கொண்டுள்ளன. சில பொருட்களைப் பார்க்க அதன் பயன் பொருந்தும். நியூட்ரான் நட்சத்திரங்கள் மற்றும் அக்ரிஷன் டிஸ்க்குகளில் இருந்து வெளிவரும் எக்ஸ்-கதிர்கள் இந்த மின்காந்த அலைகளை ஆய்வு செய்ய அனுமதிக்கின்றன. X- கதிர்கள் மருத்துவம் மற்றும் தொழில்துறையில் பயனுள்ளதாக இருக்கும். நட்சத்திரங்கள் மற்றும் குறிப்பாக சில வகையான நெபுலாக்கள் எக்ஸ்-கதிர்களின் முக்கிய உமிழ்வுகளாகும்.

காமா கதிர்கள்

காமா கதிர்கள் எக்ஸ்-கதிர்களுக்குப் பிறகு வருகின்றன மற்றும் அவை மிகவும் ஆற்றல் வாய்ந்த ஃபோட்டான்கள், மேலும் அவற்றின் அலைநீளத்தின் குறைந்த வரம்பு தெரியவில்லை. அவை அதிக ஆற்றல் கொண்ட பொருள்கள் அல்லது பகுதிகளைப் படிப்பதில் வானியலாளர்களுக்குப் பயன்படுகின்றன, மேலும் அவற்றின் ஊடுருவக்கூடிய திறன் மற்றும் கதிரியக்க ஐசோடோப்புகளின் உற்பத்தியின் காரணமாக இயற்பியலாளர்களுக்கு பயனுள்ளதாக இருக்கும். காமா கதிர்களின் அலை பரிமாணம் காம்ப்டன் சிதறல் மூலம் அதிக துல்லியத்துடன் அளவிடப்படுகிறது.

உமிழ்வு மற்றும் உறிஞ்சுதல் நிறமாலை

ஒரு தனிமத்தின் அணு உமிழ்வு ஸ்பெக்ட்ரம் என்பது அந்த தனிமத்தின் அணுக்களால் வெளிப்படும் மின்காந்த அலைகளின் அதிர்வெண்களின் தொகுப்பாகும், அது ஒரு வாயு நிலையில், ஆற்றல் அதற்குத் தெரிவிக்கப்படும். ஒவ்வொரு தனிமத்தின் உமிழ்வு ஸ்பெக்ட்ரம் தனித்தன்மை வாய்ந்தது மற்றும் அந்த உறுப்பு அறியப்படாத சேர்மத்தின் ஒரு பகுதியாக உள்ளதா என்பதைக் கண்டறியப் பயன்படுத்தலாம்.

உறிஞ்சுதல் ஸ்பெக்ட்ரம் ஒரு பொருள் பல்வேறு அதிர்வெண்களுக்குள் உறிஞ்சும் மின்காந்த கதிர்வீச்சின் பகுதியைக் காட்டுகிறது. ஒவ்வொரு வேதியியல் உறுப்புக்கும் சில அலைநீளங்களில் உறிஞ்சுதல் கோடுகள் உள்ளன, இது அதன் வெவ்வேறு அணு சுற்றுப்பாதைகளின் ஆற்றல் வேறுபாடுகளுடன் தொடர்புடையது. உண்மையில், உறிஞ்சுதல் ஸ்பெக்ட்ரம் திரவங்கள் மற்றும் வாயுக்கள் போன்ற சில மாதிரிகளின் கூறு கூறுகளை அடையாளம் காண பயன்படுத்தப்படுகிறது; அப்பால், கரிம சேர்மங்களின் கட்டமைப்பை தீர்மானிக்க பயன்படுத்தலாம்.

என அறியப்பட்டதில், சுட்டிக்காட்ட வேண்டியது அவசியம் வளிமண்டல ஜன்னல்கள், அளவிடப்படும் பொருள் மற்றும் அளவிடும் கருவிகளுக்கு இடையில் காற்றின் கூறுகளால் மின்காந்த கதிர்வீச்சை உறிஞ்சுவது அல்லது வெளியேற்றுவது மிகக் குறைவு அல்லது இல்லை.