spectru electromagnetic

Fizic

2022

Vă explicăm ce este spectrul electromagnetic, în ce regiuni este împărțit, pentru ce este folosit și cum a fost descoperit.

Spectrul electromagnetic poate fi împărțit în regiuni în funcție de lungimea lor de undă.

Ce este spectrul electromagnetic?

Spectrul electromagnetic este distribuția de energii a radiatiilor electromagnetice. Poate fi exprimat în termeni de energie, deși se face mai frecvent în termeni de lungime de undă și frecvențe de radiație. Ea variază de la radiații cu o lungime de undă mai scurtă (razele gamma) până la cele cu o lungime de undă mai mare (unde radio).

Este alcătuit din diferite subzone sau porțiuni, ale căror limite nu sunt complet definite și tind să se suprapună. Fiecare bandă a spectrului se distinge de celelalte prin comportamentul undelor sale în timpul emisiei, transmisiei și absorbției, precum și în aplicațiile sale practice.

Undele electromagnetice sunt vibrații ale câmpuri electrice Y magnetic care transportă energie. Suntvaluri se propagă în vid cu viteză a luminii.

Când vorbim despre spectrul electromagnetic al unui obiect, ne referim la diferitele lungimi de undă pe care acesta le emite (numit spectru de emisie) sau le absoarbe (numit spectru de absorbție), generând astfel o distribuție a energiei sub forma unui set de unde electromagnetice.

Caracteristicile acestei distribuții depind defrecvență sau lungimea de undă a oscilațiilor, precum și energia acestora. Cele trei mărimi sunt asociate între ele: o lungime de undă dată îi corespunde a frecvență și o anumită energie. Undele electromagnetice se pot asocia cu o particulă numită foton.

Spectrul electromagnetic a fost descoperit ca urmare aexperimente și contribuțiile britanicului James Maxwell, care a descoperit prezența undelor electromagnetice și a oficializat ecuațiile studiului său (cunoscute sub numele de ecuațiile lui Maxwell).

Regiunile spectrului electromagnetic

Spectrul electromagnetic, în principiu, este practic infinit (de exemplu, cea mai mare lungime de undă ar fi mărimea universului) și continuu, dar până acum am putut cunoaște unele dintre regiunile sale, cunoscute sub denumirea de benzi sau segmente. Acestea sunt, de la cel mai mic la cel mai mare:

  • Raze gamma. Cu o lungime de undă mai mică de 10-11 metri (m) și o frecvență mai mare de 1019.
  • Raze X. Cu o lungime de undă mai mică de 10-8 m și o frecvență mai mare de 1016.
  • Radiații ultraviolete extreme. Cu o lungime de undă mai mică de 10-8 m și o frecvență mai mare de 1,5 × 1015.
  • Aproape de radiații ultraviolete. Cu o lungime de undă mai mică de 380 × 10-9 m și o frecvență mai mare de 7,89 × 1014.
  • Spectrul de lumină vizibil. Cu o lungime de undă mai mică de 780 × 10-9 m și o frecvență mai mare de 384 × 1012.
  • Aproape de infrarosu. Cu o lungime de undă mai mică de 2,5 × 10-6 m și o frecvență mai mare de 120 × 1012.
  • Infraroșu mediu. Cu o lungime de undă mai mică de 50 × 10-6 m și o frecvență mai mare de 6 × 1012.
  • Infraroșu îndepărtat sau submilimetru. Cu o lungime de undă mai mică de 350 × 10-6 m și o frecvență mai mare de 300 × 109.
  • Radiația cu microunde. Cu o lungime de undă mai mică de 10-2 m și o frecvență mai mare de 3 × 108.
  • Unde radio de ultra-înaltă frecvență. Cu o lungime de undă mai mică de 1 m și o frecvență mai mare de 300 × 106.
  • Unde radio de foarte înaltă frecvență. Cu o lungime de undă mai mică de 100 m, o frecvență mai mare de 30 × 106 Hz.
  • Undă radio scurtă. Cu o lungime de undă mai mică de 180 m și o frecvență mai mare de 1,7 × 106.
  • Undă radio medie. Cu o lungime de undă mai mică de 650 m și o frecvență mai mare de 650 × 103 Hz.
  • Undă radio lungă. Cu o lungime de undă mai mică de 104 m și o frecvență mai mare de 30 × 103.
  • Undă radio de frecvență foarte joasă. Cu o lungime de undă mai mare de 104 m, o frecvență mai mică de 30 × 103 Hz.

Regiunile spectrului electromagnetic sunt razele gamma, razele X, radiațiile ultraviolete, spectrul vizibil, microundele și frecvența radio.

Utilizări ale spectrului electromagnetic

Razele X sunt folosite în medicină pentru a privi în interiorul corpului.

Utilizările spectrului electromagnetic pot fi foarte diverse. De exemplu:

  • Unde de radiofrecvență. Ele sunt folosite pentru a transmite informații prin aer, cum ar fi emisiuni radio, televizor sau Internet Wifi.
  • Cuptoarele cu microunde. Ele sunt, de asemenea, folosite pentru a transmite informații, cum ar fi semnale de telefon mobil (celulare) sau antene cu microunde. De asemenea, este folosit de sateliți ca mecanism de transmitere a informațiilor către sol. Și servesc, în același timp, la încălzirea alimentelor în cuptoarele cu microunde.
  • Radiația ultravioletă. Este emis de către Soare și absorbită de plantelor pentru fotosinteză, precum și pentru pielea noastră atunci când ne bronzăm. De asemenea, alimentează tuburile fluorescente și permite existența unor facilități precum solarii.
  • Radiatii infrarosii. Este cea care transmite căldură de la Soare la planeta noastră, de la un foc la obiectele din jur sau de la un încălzitor din camerele noastre.
  • Spectrul luminii vizibile. Face lucrurile vizibile. În plus, poate fi folosit pentru alte mecanisme vizuale, cum ar fi Cinema, lanterne etc.
  • Razele X sunt folosite în medicină pentru a lua impresii vizuale ale interiorului corpului nostru, precum și al nostru oase, în timp ce razele gamma mult mai violente sunt folosite ca formă de radioterapie sau tratament pentru cancer, deoarece distrug ADN al celule care se reproduc in afara ordinii.

Importanța spectrului electromagnetic

În lumea contemporană, spectrul electromagnetic este un element cheie pentru telecomunicații și transmiterea informațiilor. De asemenea, este esențial în tehnicile de explorare (tip radar/sonar) ale spațiului cosmic, ca modalitate de a înțelege fenomenele astronomice îndepărtate din vreme si spaţiu.

Are diverse aplicații medicale și practice care fac, de asemenea, parte din ceea ce considerăm astăzi calitatea vieții. De aceea manipularea sa este, fără îndoială, una dintre marile descoperiri ale umanității.

!-- GDPR -->