Spekter elektromagnetnega valovanja: prednosti, lastnosti, primeri

Razumevanje elektromagnetnih valov

Elektromagnetni valovi so valovi, ki sevajo brez propagacijskega medija, ki nosi naboj električne in magnetne energije (elektromagnetne). Ne kot valovi naprej na splošno ki zahteva medij za širjenje, ta elektromagnetni val ne zahteva medija za širjenje (pa tudi sevanja). Ker tega razširjevalnega medija ne potrebuje, so elektromagnetni valovi pogosto imenovani tudi elektromagnetno sevanje.

Lastnosti elektromagnetnih valov

Oblika tega elektromagnetnega vala je skoraj enaka obliki prečnega vala na splošno, toda v tem valu je naboj električne energije in tudi ki je v električnem polju (E) vedno pravokotno na magnetno polje (B), ki je v (E) in (B) usmerjeno v smeri vala, kot je prikazano na spodnji sliki to

Oblika elektromagnetnega valovanja, ki nosi naboj elektromagnetne energije, ne da bi imela medij širjenja.

Tako lahko sklepamo, da je narava elektromagnetnih valov naslednja:

1. Ni potrebe po medijih za razmnoževanje
2. To vključuje prečne valove in ima tudi enake lastnosti kot prečni valovi
3. Ne prenašanje mase, ampak prenašanje energije
4. Prenesena energija je sorazmerna s frekvenco vala
5. Električno polje (E) je vedno pravokotno na magnetno polje (B) in je v fazi
6. Imejte zagon
7. Razdeljeno na več vrst, odvisno tudi od frekvence (ali valovne dolžine)
   

   ---

Elektromagnetni valovni spekter

Razporeditev vseh oblik elektromagnetnih valov glede na njihovo valovno dolžino in frekvenco imenujemo elektromagnetni spekter.

Ti elektromagnetni valovi vključujejo svetlobo, radijske valove, rentgenske žarke, gama žarke, mikrovalovne pečice itd. Ti različni elektromagnetni valovi se razlikujejo le po svoji valovni dolžini in frekvenci. Oglejte si zgornjo sliko, da dobite pregled vrst spektra elektromagnetnih valov, ki so običajno povezane z različnimi frekvenčnimi intervali in valovnimi dolžinami.

---

Ti intervali pogosto niso pravilno opredeljeni in se včasih prekrivajo. Na primer, elektromagnetni valovi približno 0,1 nm se običajno imenujejo rentgenski žarki, če pa izvirajo iz jedrske radioaktivnosti, jih imenujemo gama žarki.

---

Človeško oko je občutljivo na sevanje ali elektromagnetno valovanje od približno 400 do 700 nm (nanometrov), kar imenujemo vidna svetloba. Elektromagnetni valovi z valovno dolžino nekoliko manjšo od dolžine vidne svetlobe se na splošno imenujejo ultravijolični žarki ki izvirajo iz sonca, valovi z valovnimi dolžinami, nekoliko daljšimi od vidnih svetlobnih valov, se imenujejo valovi infrardeči. Za elektromagnetno valovno dolžino ni omejitev; se pravi, da so teoretično možne vse valovne dolžine (ali frekvence).

---

Značilnosti elektromagnetnih valov

1. Spremembe v električnem polju in magnetnem polju se pojavljajo hkrati, tako da imata obe polji največje in najmanjše vrednosti hkrati in na istem mestu.
2. Smeri električnega in magnetnega polja sta pravokotni drug na drugega in pravokotni na smer širjenja valov.
3. Iz značilnosti št. 2 je razvidno, da so elektromagnetni valovi prečni valovi.
4. Tako kot valovi na splošno tudi elektromagnetni valovi doživljajo odsev, lom, motnje in difrakcijo. Doživlja tudi polarizacijske dogodke, ker vključuje prečne valove.
5. Hitrost elektromagnetnega valovanja je odvisna samo od električnih in magnetnih lastnosti medija, skozi katerega potuje.

---

Vrste elektromagnetnih valov

Spodaj so tipi elektromagnetnih valov, vključno z naslednjimi L

1. Radijski val

Radijski valovi so oblika elektromagnetnega sevanja in nastanejo, ko so predmeti električno nabiti iz elektromagnetnih valov Oscilator (nosilni val) je moduliran z avdio valom (superponirana frekvenca) na frekvenci, ki jo vsebuje frekvenčni pas. radijskih valov (RF) v elektromagnetnem spektru, njihovo elektromagnetno sevanje pa se premika s pomočjo električnih nihanj oz. magnetno.

2. Mikrovalovi

Mikrovalovna pečica (Micro Wave) je elektromagnetno valovanje s super visoko frekvenco (super visoka frekvenca), ki je nad 3 GHz (3 × 109 Hz)
Če predmet mikrovalovno pečico absorbira, se na njej pojavi učinek segrevanja. Ko hrana absorbira mikrovalovno sevanje, postane vroča in se v kratkem skuha. Ta postopek se uporablja v mikrovalovni pečici.

Mikrovalovi se uporabljajo tudi v radarjih. Radar se uporablja za iskanje in ugotavljanje sledi predmeta z mikrovalovi s frekvenco približno 1010 Hz.

3. Infrardeči žarki (infrardeča)

Infrardeče je elektromagnetno sevanje z valovno dolžino, daljšo od vidne svetlobe, vendar krajše od radijskega valovanja. Ime izhaja (iz latinskega infra, "spodaj"), rdeča je barva vidne svetlobe z najdaljšo valovno dolžino. To infrardeče sevanje ima obseg treh "naročil" in ima tudi valovno dolžino med 700 nm in 1 mm.

---

Formula elektromagnetnega valovanja

Maxwell je izjavil, da hitrost tega elektromagnetnega vala ustreza enačbi:

Iz zgornje formule se izkaže, da je hitrost širjenja elektromagnetnih valov odvisna od električne propustnosti in tudi magnetne prepustnosti medija. Tako je na splošno enačba hitrosti širjenja elektromagnetnih valov za različna sredstva:

Vir elektromagnetnih valov

1. Električno nihanje.
2. Sunlight ® proizvaja infrardeče žarke.
3. Žarnica Mercury ® proizvaja ultra vijolično.
4. Pri streljanju elektronov v vakuumsko cev na kovinskem čipu nastajajo rentgenski žarki (ki se uporabljajo za rentgenske žarke).
5. Nestabilna atomska jedra proizvajajo gama žarke.
   

   ---

Prednosti elektromagnetnih valov

Ta razlika v valovni dolžini različnih vrst elektromagnetnih valov je zelo pomembna. Obnašanje teh valov je močno odvisno od relativne dolžine valov. Zato je razlika v valovni dolžini tista, ki povzroča razlike v obnašanju vsake vrste valov, valov Elektromagnetno polje se pogosto uporablja za različne namene uporabe, odvisno od vrste val. Poleg tega sta valovna dolžina in frekvenca pomembni tudi pri določanju vrste interakcije med elektromagnetnimi valovi in ​​snovjo.

---

Spodaj so navedene različne prednosti elektromagnetnih valov:

Prednosti rentgenskih žarkov

Ta rentgen ima zelo kratko valovno dolžino in ima visoko frekvenco, zato ga je mogoče zlahka videti prodira v številne materiale, ki so neprepustni za svetlobne valove nižje frekvence, ki jih material absorbira to. Zdravniki z rentgenskimi žarki vidijo notranje organe, kot so kosti, za diagnosticiranje bolnikov. Zahvaljujoč tej rentgenski sliki lahko zdravniki vidijo organe v pacientovem telesu, ne da bi morali posegati po operaciji. Poleg tega se rentgenski žarki uporabljajo tudi na letališčih, da lahko vidijo vsebino vsake torbe / prtljage potnikov, ne da bi morali odpreti torbo ali kovček, da bo postopek čakalnih vrst lažje potekal hitro.

---

Prednosti mikrovalov

Ti mikrovalovi imajo valovne dolžine nekaj centimetrov in frekvence, ki so blizu naravni resonančni frekvenci molekul vode v trdnih snoveh in tekočinah. Tako lahko ti mikrovalovi zlahka absorbirajo molekule vode v hrani, ki je grelni mehanizem v mikrovalovni pečici, na primer pečici mikrovalovi.

---

Prednosti infrardečih žarkov

Te infrardeče svetlobe ni mogoče videti, lahko pa jo zaznamo nad spektrom rdeče svetlobe, ki se običajno uporablja za prenos oblike energije, ki ni prevelika. Ta infrardeči žarek se uporablja na igralnih konzolah ali tudi različnih vrstah daljinskih upravljalnikov, tako da uporabniki ne potrebujejo kabelskih medijev za prenos podatkov v obliki energije.

---

Prednosti radijskih valov

Ti radijski valovi imajo precej velik domet. Ti radijski valovi se uporabljajo za prenos signalov na zelo velike razdalje, ki jih radijski valovi ne morejo doseči pri infrardečih valovih pa količina prenesene energije ni tako velika kot tista, ki jo lahko prenašajo valovi infrardeči. Te radijske valove uporabljajo televizijske postaje, radio in drugi za prenos in prenos komunikacijskih signalov. Poleg tega te radijske valove radar uporablja za določanje položaja predmetov nad zemeljsko površino. Ti radijski valovi se uporabljajo tudi za satelitsko slikanje zemlje pri izdelavi tridimenzionalnih zemljevidov.

---

Primeri elektromagnetnih valov

• Radijski valovi (MF in HF)

• Za radijsko komunikacijo (izkoriščanje narave MF in HF valov, ki jih lahko odseva ionosferska plast, tako da lahko dosežejo oddaljene kraje).

• Radijski valovi (UHF in VHF)

• Za satelitsko komunikacijo (z uporabo lastnosti UHF in VHF valov, ki lahko prodrejo v atmosferski sloj (ionosfera), tako da lahko dosežejo satelit).

• Mikrovalovna pečica

1. Za mikrovalovno ogrevanje
2. Za komunikacijo RADAR (Radio Detection and Ranging)
3. Za analizo atomske in molekularne strukture
4. Lahko se uporablja za merjenje globine oceana.
5. Uporablja se v televizijskih serijah
6. RADAR valovi se uporabljajo za zaznavanje predmeta, usmerjanje pristanka letala, pomoč pri opazovanju na ladjah in letalih ponoči ali v meglenem vremenu ter določiti želeno smer in položaj prav.

• Infrardeči žarek

1. Za fizikalno terapijo pozdravite črne koze in protin en
2. Za fotografiranje naravnih virov podrobno odkrivanje rastlin, ki rastejo na zemlji
3. Za fotografiranje diagnoze bolezni
4. Uporablja se za daljinsko upravljanje različne elektronske opreme (protivlomni alarm)
5. Hitro posuši barvo v avtomobilski industriji
6. Na vojaškem področju so narejeni infrardeči teleskopi, ki se uporabljajo za gledanje v temnih ali meglenih krajih.
7. Infrardeči žarki na vojaškem polju uporabljajo sateliti za fotografiranje zemeljske površine, čeprav jo blokirajo megla ali oblaki.

• Vidna svetloba

• Pomoč človeškemu očesu
• Ena od aplikacij vidne svetlobe je uporaba laserske svetlobe v optičnih vlaknih v telekomunikacijskem sektorju.

• Ultravijolična svetloba

1. Za fotosintezo v rastlinah
2. Pomaga pri tvorbi vitamina D v človeškem telesu
3. S posebno opremo se lahko uporablja za ubijanje mikrobov, čiščenje bolnišničnih operacijskih sob in kirurških instrumentov
4. Za preverjanje pristnosti podpisov v bankah.

• X-žarki (X-žarki)

1. Uporablja se na področju zdravstvenega zdravja za fotografiranje notranjih organov (kosti), srca, pljuč, ogled notranjih organov brez operacije, rentgenske fotografije
2. Za analizo materiala / kristalne strukture
3. Odkrijte razpoke / napake v kovini
4. Preverjanje blaga na letališču / pristanišču.

• Gama žarki

1. Uporablja ga medicinski svet za zdravljenje raka
2. Uporablja se za sterilizacijo bolnišnične opreme peralatan
3. Za sterilizacijo živil, konzervirana živila
4. Za izdelavo vrhunskih rastlinskih sort z visoko produktivnostjo, odpornih proti boleznim
5. Zmanjšati populacijo rastlinskih škodljivcev (žuželk)
6. Za odkrivanje razpok / napak v kovini (kot so tudi rentgenski žarki)
7. Za sistem za sledenje pretoku tekočine (npr. Pretok PDAM) zaznavanje puščanja.

---

To je vse in hvala, ker ste prebrali o definiciji elektromagnetnih valov, lastnostih, spektru in Upajmo, da je lahko koristno to, kar je opisano zgoraj o elektromagnetnih valovih ti.