Електромагнітні хвилі - це хвилі, які мають електричні та магнітні заряди енергії без необхідності використання середовищ поширення. Ми можемо знайти багато застосувань електромагнітних хвиль у повсякденному житті, наприклад, технології рентгенівських променів, мікрохвильових печей та сигналу, отриманого смартфонами. На основі їх довжини або частоти електромагнітні хвилі можна класифікувати на спектр електромагнітних хвиль.
Спектр електромагнітних хвиль - це безперервний спектр, в якому кожен з різних типів електромагнітних хвиль визначається в певному діапазоні довжин хвиль. Спектр електромагнітних хвиль складається з радіохвиль, мікрохвиль, інфрачервоних променів, видимого світла, ультрафіолетових променів, рентгенівських та гамма-променів.
Радіохвиля
Радіохвилі - це найдовші електромагнітні хвилі з найменшим діапазоном частот в електромагнітному спектрі. Довжина радіохвиль коливається від 0,3 до 600 метрів з діапазоном частот приблизно від 5 × 105 Гц до 109 Гц. Ці хвилі випромінюються прискореними рухомими зарядами та коливаннями заряду в електричному ланцюзі (наприклад, ланцюзі LC).
(Читайте також: Електромагнітні хвилі, визначення та властивості)
Виходячи з частоти, радіохвилі поділяються на кілька діапазонів. Короткохвильовий діапазон знаходиться на частоті від 500 кГц до 54 МГц. У ньому є АМ діапазон, який знаходиться на частоті від 530 кГц до 1710 кГц. Крім того, існують також телевізійні хвилі в діапазоні від 54 МГц до 1000 МГц. У ньому є FM-радіохвилі, які знаходяться на частоті від 88 МГц до 108 МГц.
Мікрохвильові печі
Мікрохвилі мають меншу довжину хвилі з вищою частотою, ніж радіохвилі. Мікрохвилі генеруються вакуумними трубками великої потужності, напівпровідниковими приладами (такими як польові транзистори), тунельними діодами, діодами Ганна та іншими. Діапазон довжин хвиль мікрохвиль знаходиться в діапазоні від 10-3 метрів до 0,3 метра. Частота коливається від 109 Гц до 3 × 1011 Гц.
Одне із застосувань мікрохвиль можна побачити на радіолокаторах (Радіовизначення та діапазон). Радар - це техніка, яка використовується для виявлення відстані, швидкості та інших характеристик рухомих об’єктів. Крім того, мікрохвильові печі також використовуються в мікрохвильових печах.
Інфрачервоний промінь
Наступними електромагнітними хвилями є інфрачервоні промені. Інфрачервоні хвилі мають меншу довжину хвилі, але з більшою частотою, ніж мікрохвилі. Інфрачервоні промені також відомі як теплові хвилі. Довжина коливається від 8 × 10-7 метрів до 10-3 метрів з частотою від 3 × 1011 Герц до 4 × 1014 Герц.
Основним джерелом інфрачервоного випромінювання є теплове випромінювання, яке випромінюють усі гарячі предмети. Коли предмет нагрівається, атоми та молекули, що входять до його складу, отримують теплову енергію і вібрують з більшою амплітудою. Енергія виділяється вібруючими атомами та молекулами у вигляді інфрачервоного випромінювання. Чим вища температура об’єкта, тим сильніше вібрують атоми і молекули і тим більше інфрачервоного випромінювання він виробляє.
Видиме світло
Видиме світло - це область електромагнітного спектра, яка може бути виявлена безпосередньо оком. Видиме світло, також відоме як біле світло, складається з семи різних кольорів. Ми можемо побачити сім кольорів у веселці, коли сонячне світло заломлюється краплями води. У видимому спектрі світла червоне світло має найбільшу довжину хвилі, тоді як фіолетове має найкоротшу довжину хвилі.
Ультрафіолетові промені
Ультрафіолетове світло - це електромагнітна хвиля з довжиною хвилі приблизно від 380 нм до 10 нм. Діапазон частот коливається від 8 × 1014 Герц до 3 × 1016 Герц. Це випромінювання названо ультрафіолетовим, оскільки воно пов'язане з частотою, більшою за частоту фіолетового світла у видимому спектрі світла.
Ультрафіолетове світло широко використовується в повсякденному житті, наприклад, для знищення мікробів при очищенні води, використання УФ-ламп та для хірургічного втручання на очах LASIK.
Рентген
Рентген - це спектр електромагнітних хвиль з довжиною хвилі від 10-13 метрів до 10-8 метрів. Частота коливається від 3 × 1016 Гц до 3 × 1019 Гц. Рентген - це вид високоенергетичного випромінювання, який може легко проникати в багато видів матеріалів.
Рентген також відомий як рентгенівські промені, ім'я якого взято від їх першовідкривача, а саме Вільгельма К. Рентгена в 1895 р. У той час Рентген не міг визначити природу випромінювання, тому він використовував символ X. Сьогодні рентгенівські промені широко використовуються для рентгенівського та променевого лікування або променевої терапії.
Гамма-промені
Останній вид електромагнітного випромінювання - це гамма-промені. Гамма-промені - це найкоротші хвилі з найбільшою частотою порівняно з іншими електромагнітними хвилями. Довжина становить від 0,6 × 10-14 метрів до 10-10 метрів. Тим часом частота становить від 3 × 108 Гц до 5 × 1022 Гц. Джерело гамма-променів отримують внаслідок ядерних реакцій та ядерної радіоактивності.
Гамма-промені широко використовуються для променевого лікування при лікуванні раку та пухлин. Крім того, гамма-промені також можна використовувати для виготовлення радіоізотопів та розуміння металевих конструкцій.
