Spettro elettromagnetico (spettro elettromagnetico) e sue applicazioni

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La radiazione elettromagnetica o la radiazione EM è una parte evidente dello spettro. È un modo per viaggiare con l'energia nello spazio. Le diverse forme di elettromagnetico l'energia include principalmente il calore del fuoco, la luce solare, l'energia delle microonde durante la cottura, i raggi dei raggi X, ecc. Queste forme di energia sono molto diverse l'una dall'altra ma mostrano proprietà simili a quelle delle onde. Ad esempio, se andiamo a nuotare in mare, sei già riconoscibile dalle onde. Queste onde sono solo problemi in un campo particolare e provocano oscillazioni o vibrazioni. Allo stesso modo, le onde elettromagnetiche sono correlate, ma sono separate e sono costituite da 222 onde che oscillano a un angolo di 90 gradi l'una rispetto all'altra. Il set completo di radiazioni EM è noto come spettro elettromagnetico ed è separato in diverse sezioni per semplificare cose come radio, infrarossi, microonde , visibile, raggi UV, raggi gamma, raggi X). Questo è costante e non finisce mai.

Cos'è uno spettro elettromagnetico?

Il termine spettro elettromagnetico può essere definito come la distribuzione dell'intera radiazione elettromagnetica basata sulla lunghezza d'onda e sulla frequenza dell'onda. Tuttavia, tutte le onde possono viaggiare nel vuoto alla velocità della luce in un'ampia gamma di frequenze, lunghezze d'onda ed energie dei fotoni. Questo spettro include la distanza di tutte le radiazioni elettromagnetiche e molti sotto-intervalli, solitamente chiamati come porzioni come la radiazione UV, altrimenti la luce visibile.




Le varie porzioni di spettro consentono nomi dissimili a seconda della dissomiglianza all'interno del comportamento di emissione, trasmissione e assorbimento delle onde associate. La gamma di frequenza dello spettro elettromagnetico dal basso all'alto comprende principalmente tutte le onde come radio, IR, ecc.

L'intero spettro elettromagnetico dalla frequenza più bassa a quella più alta comprende principalmente tutte le radiazioni IR radio, la luce visibile, la radiazione UV, i raggi X e i raggi gamma. Quasi tutte le lunghezze d'onda e le frequenze utilizzano radiazioni elettromagnetiche che possono essere utilizzate per la spettroscopia.



Proprietà di base delle onde

Le proprietà di base delle onde includono principalmente ampiezza, lunghezza d'onda e frequenza. Sappiamo che la luce può essere composta da radiazioni elettromagnetiche che vengono spesso trattate come un fenomeno ondoso. Un'onda include il punto più basso noto come depressione e il punto più alto noto come cresta. Il ampiezza è la distanza verticale tra l'inclinazione di una cresta e l'asse centrale dell'onda. Queste proprietà principalmente connesse con l'intensità altrimenti luminosità dell'onda. La distanza orizzontale tra due depressioni o creste successive è chiamata lunghezza d'onda. È spesso indicato con il simbolo λ (lambda).

L'energia della luce può essere calcolata da questa equazione E = h.c / λ


Nell'equazione precedente,

'E' è l'energia della luce
'H' è la costante di Planck
'C' è la velocità della luce
'Λ' è la lunghezza d'onda

Pertanto, quando la lunghezza d'onda aumenta, l'energia luminosa verrà ridotta.

Perché la frequenza (ν) = c / λ

L'equazione sopra può essere scritta come E = h. ν

Pertanto, quando la frequenza aumenta, l'energia della luce aumenterà. Quindi la relazione tra lunghezza d'onda e frequenza è inversamente proporzionale.

Tabella dello spettro elettromagnetico

Il spettro di radiazioni elettromagnetiche può verificarsi a causa di diversi raggi come IR, radio, UV, visibile, UV, X-Ray, ecc lunghezze d'onda dello spettro elettromagnetico hanno la lunghezza d'onda più alta mentre i raggi gamma hanno la gamma di lunghezze d'onda più breve.

Regione

Radio Microonde Infrarossi Visibile Ultravioletto Raggi X

Raggi gamma

Lunghezza d'onda (Angstrom)

> 109

109a 106106- 7.0007.000 a 4.000Da 4.000 a 10Da 10 a 0,1 < 0.1

Lunghezza d'onda (centimetri)

> 10

Da 10 a 0,01Da 0,01 a 7 x 10-57 × 10-5a 4 × 1054 × 10-5to10-710-7a 10-9

< 10-9

Frequenza (Hz)

<3x 109

3x 109a 3x 10123x 1012a 4,3 x 10144,3 × 1014

per

7,5 × 1014

7,5 × 1014

per

3 × 1017

3 × 1017a 3 × 1019

> 3X109

Energia

(casa)

<10-5Da 10-5 a 0,010,01 a 2Da 2 a 3Da 3 a 103103 a105

> 105

Viene pianificato lo spettro elettromagnetico (EM) mostrato nella figura sopra. Lo spettro visibile è disposto al centro dalle lunghezze d'onda inferiori a quelle superiori nell'ordine da sinistra a destra. Pertanto lo spettro visibile sinistro è indicato in colore viola, mentre lo spettro visibile destro è indicato con colore rosso. Il diagramma dello spettro elettromagnetico è mostrato sotto.

spettro elettromagnetico

spettro elettromagnetico

Nella direzione della sinistra

Lo spettro UV (spettro ultravioletto)

Spostandosi maggiormente verso il lato sinistro dello spettro visibile, si trova nella regione UV. Sebbene non sia visibile all'occhio umano, e questa regione UV apparirà in viola perché è più vicina all'area viola dello spettro. La gamma dello spettro UV è compresa tra 10 nm e 400 nm.

Raggi X

Spostandoci verso il lato sinistro dello spettro UV, inizialmente, abbiamo i raggi X che vanno da 0,01 nm a 10 nm. Questa regione può anche essere separata in due a seconda della loro penetrabilità. Questi sono estremamente penetrabili e hanno un'energia superiore e lunghezze d'onda che vanno da 0,01 nm a 0,1 nm.

Raggi gamma

Spostandoci verso la sinistra dei raggi X, abbiamo i raggi più energetici come i raggi gamma. Le radiazioni di questi raggi non contengono alcun bordo minore di lunghezza d'onda, tuttavia il loro limite superiore è di 0,01 nm. L'energia e la penetrabilità di questi raggi sono molto elevate.

Nella direzione della destra

Spettro IR (spettro infrarosso): quando ci spostiamo verso il lato destro dello spettro visibile, abbiamo la regione dello spettro IR. Paragonabile allo spettro ultravioletto, lo spettro IR non è visibile, ma poiché l'area è più vicina alla regione di colore rosso dello spettro visibile, viene denominata come l'infrarosso regione. La gamma di lunghezze d'onda dello spettro IR varia da 780 nm a 1 mm. Questo tipo di spettro si suddivide ulteriormente in tre regioni:

  • Lo spettro del vicino infrarosso varia da 780 nm a 2.500 nm.
  • Lo spettro del medio infrarosso varia da 2.500 nm a 10.000 nm.
  • Lo spettro dell'infrarosso lontano varia da 10.000 nm a 1000 μm

Microonde

Quando ci muoviamo verso il lato destro dello spettro visibile, allora abbiamo le microonde . Le lunghezze d'onda delle microonde esisterebbero molto probabilmente nella gamma del micrometro. La gamma di queste onde varia da 1 mm a 10 cm.

Spettro radio

Quando ci spostiamo verso il lato destro dello spettro visibile, abbiamo la regione della radiofrequenza (RF). La regione dello spettro radio si sovrappone alla regione delle microonde. Ma inizia ufficialmente a 10 cm.

Usi / applicazioni dello spettro elettromagnetico

  • I raggi gamma vengono utilizzati per uccidere i batteri nei marshmallow e per disinfettare le apparecchiature mediche
  • I raggi X vengono utilizzati per la scansione delle strutture dell'osso dell'immagine
  • La luce ultravioletta può osservare le api perché i fiori possono risaltare visibilmente a questa frequenza
  • La luce visibile viene utilizzata per vedere il mondo dagli esseri umani
  • L'infrarosso viene utilizzato nel taglio laser dei metalli, nella visione notturna e nei sensori di calore,
  • Il microonde viene utilizzato nei radar e nei forni a microonde
  • Le onde radio sono utilizzate in radio, trasmissioni TV

Quindi, si tratta di spettro elettromagnetico e include un insieme di onde elettromagnetiche a frequenze diverse. Ma questi sono invisibili agli occhi umani. Ogni giorno, siamo circondati da questo tipo di onde perché tutti sono esposti a campi magnetici ed elettrici sul posto di lavoro o in casa dalla trasmissione di elettricità e dalla generazione di macchine domestiche, strumenti industriali alle telecomunicazioni e alle trasmissioni. Ecco una domanda per te, qual è il file gamma dello spettro elettromagnetico ?