什么是大气窗口？ ➡️ Postposmo

宇宙在所有纵向方向和电磁波谱中发出辐射。这种辐射存在于生命的所有领域，使地球上大多数生态系统发挥作用，并通过传输能量使我们变暖。但是，大气中有一种特性，可以让某些辐射通过地球表面，被称为 大气窗.

什么是大气窗？

地球大气层的特殊能力是对来自外太空的某些辐射透明，进而阻止其他辐射进入地球表面，从而使地球上不可能存在生命。一般来说，允许从宇宙进入地球表面的辐射是无线电波和可见光。 （加上一小部分红外辐射和紫外线） 这对应于所谓的光学和无线电窗口。

地球大气层有能力吸收来自宇宙的大部分波长的电磁辐射。 有些波段的大气几乎是透明的，其中两个足够宽，足以引起天文兴趣并成为继续研究的目标。

最著名的是“光学窗口”，它允许通常称为可见光谱的电磁波通过：波长从大约 300 到 1.000 纳米（0,3 到 1 皮米）。第二个被称为“无线电窗口”，其波长从 1 毫米延伸到 15 米（300 Ghz - 20 Mhz）。

在光学窗口和无线电窗口之间的区域，大气吸收主要是由于水和二氧化碳，（这里也有一些部分透明的波段）。对于最长的波长（在 1 毫米和 1 厘米之间），它们主要负责吸收氧气和水蒸气。

电磁波谱被称为物质发射或吸收的一组电磁波的能量分配。 可以使用分光镜观察光谱 除了允许观察光谱之外，还允许对其进行测量，例如辐射的波长、频率和强度。

电磁波谱从较短波长的辐射（如伽马射线和 X 射线）通过紫外线、可见光和红外线扩展到较长波长的电磁波，如无线电波。最小波长的极限可能是普朗克长度，而最大极限可能是宇宙的大小，尽管 科学正式断言电磁频谱是无限且连续的.

该光谱涵盖了具有不同波长的电磁波的能量。 30 Hz 及以下的频率通常由某些恒星星云产生，并且与它们的研究相关。已经发现了2.9*1027Hz等非常高的频率，高频电磁波波长短、能量高，而低频电磁波波长长、能量低。

然而，只要电磁波在介质（物质）中，它们的波长就会减小。电磁辐射的波长，无论它们通过何种介质传播，通常以真空中的波长表示。 电磁辐射通常按波长分类：无线电波、微波、红外线和可见光区域，我们观察到的光、紫外线、X 射线和伽马射线。

无线电波通常由适当尺寸的天线（根据谐振原理）使用，波长从数百米到大约一毫米不等。它的使用适用于数据传输，通过调制。从无线网络、移动电话、电视和磁共振成像来看，这些只是所谓的“无线电波”最流行的一些用途。

它们是高频波，因此波长很短，因此得名。它们的特性是激发水分子，它们位于红外线和常规无线电波之间。它的波长约为 1 毫米至 30 厘米。它在微波炉中用于加热含有液体的食物得到了证明。

红外线是位于可见红光和无线电波区域的起始波之间的电磁波谱。在电磁频谱的空间中，人们理解这种辐射就是我们所注意到的热量。

它是波长约为 400 nm 和 700 nm 的电磁辐射。在这个范围内，太阳和与其相似的恒星产生大部分辐射，其频率高于红外线。我们观察到的光实际上只是电磁光谱的一小部分。彩虹是电磁光谱可见部分的样本。

也称为紫外线，它是一种波长短于可见光谱紫色端的辐射。由于其能量，紫外线辐射可以破坏化学键，使分子异常反应或电离它们，这将保证它们的行为发生变化，因此晒伤甚至癌症都归因于紫外线。

X 射线出现在紫外线之后。硬 X 射线的波长比软 X 射线短。它的用处适用于透视某些物体。中子星和吸积盘发射的 X 射线是研究这些电磁波的原因。 X 射线在医学和工业中很有用。恒星，尤其是某些类型的星云是 X 射线的主要发射器。

伽马射线排在 X 射线之后，是能量最高的光子，其波长的下限是未知的。它们为天文学家研究高能物体或区域提供了实用性，并且由于它们的穿透能力和放射性同位素的产生而对物理学家有用。伽马射线的波维通过康普顿散射进行高精度测量。

元素的原子发射光谱是该元素的原子在向其传递能量时以气态发射的一组电磁波频率。每个元素的发射光谱都是独一无二的，可用于确定该元素是否是未知化合物的一部分。

吸收光谱显示了材料在一定频率范围内吸收的入射电磁辐射的比例。每种化学元素在某些波长处都有吸收线，这与其不同原子轨道的能量差异有关。实际上，吸收光谱是用来识别一些样品的组成元素的，例如液体和气体；超过， 可用于确定有机化合物的结构.

重要的是要指出，在所谓的 大气窗，被测物体和测量仪器之间的空气成分只有很少或没有电磁辐射的吸收或发射。