8 typů elektromagnetických vln a jejich vlastnosti

elektromagnetických vln, ve fyzice zaujímají převažující roli, aby pochopili, jak vesmír funguje. Když je objevil James Maxwell, otevřelo okno, aby lépe porozumělo fungování světla a sjednocení elektřiny, magnetismu a optiky ve stejném poli..

Na rozdíl od mechanických vln, které narušují fyzikální médium, mohou elektromagnetické vlny procházet vakuem rychlostí světla. Kromě společných vlastností (amplituda, délka a frekvence) se skládají ze dvou typů kolmých polí (elektrických a magnetických), které se při kmitání projevují jako zachytitelné vibrace a absorbovatelná energie..

Tyto vlnění jsou si navzájem podobné a způsob, jak je odlišit, souvisí s jejich vlnovou délkou a frekvencí. Tyto vlastnosti určují jeho záření, viditelnost, průnik, teplo a další aspekty.

Abychom je lépe pochopili, byli seskupeni do toho, co známe jako elektromagnetické spektrum, které odhaluje jeho fungování spojené s fyzickým světem..

Druhy elektromagnetických vln nebo elektromagnetické spektrum

Tato klasifikace, která je založena na vlnové délce a frekvenci, stanoví elektromagnetické záření přítomné ve známém vesmíru. Tento rozsah má dva neviditelné konce oddělené malým viditelným pruhem.

V tomto smyslu jsou frekvence s nižší energií umístěny vpravo, zatímco ty s vyšší frekvencí jsou na opačné straně.

Ačkoli to není ohraničené s přesností, protože některé frekvence mohly se překrývat, to slouží jako obecný odkaz. Abychom tyto elektromagnetické vlny znali podrobněji, podívejme se na jejich polohu a nejdůležitější charakteristiky:

Rádiové vlny

Nachází se na konci nejdelší vlnové délky a nejnižší frekvence, pohybují se od několika až miliard Hertzů. Jsou to ty, které se používají k přenosu signálu s informacemi různého druhu a jsou zachyceny anténami. Televize, rádio, mobilní telefony, planety, hvězdy a další nebeská tělesa je vydávají a mohou být zachyceny.

Mikrovlnná trouba

Nachází se v ultravysokých frekvencích (UHF), super vysoké (SHF) a extrémně vysoké (EHF), v rozmezí od 1 GHz do 300 GHz, na rozdíl od předchozích frekvencí, které mohou měřit až 1,6 km, mikrovlny pohybují se od několika centimetrů do 33 cm.

Vzhledem ke své poloze ve spektru, mezi 100 000 a 400 000 nm, se používají k přenosu dat na frekvencích, které nejsou rušeny rádiovými vlnami. Z tohoto důvodu se používají v radarové technologii, mobilních telefonech, kuchyňských pecích a počítačových řešeních.

Jeho oscilace je výsledkem zařízení známého jako magnetron, což je druh rezonanční dutiny, která má na konci dva magnety na disku. Elektromagnetické pole je generováno zrychlením katodových elektronů.

Infračervené paprsky

Tyto tepelné vlny jsou emitovány tepelnými tělesy, některými typy laserů a diodami, které vyzařují světlo. I když se často překrývají s rádiovými vlnami a mikrovlnami, jejich rozsah je mezi 0,7 a 100 mikrometry.

Subjekty nejčastěji produkují teplo, které může být detekováno nočním viděním a kůží. Často se používají pro dálkové ovládání a speciální komunikační systémy.

Viditelné světlo

V referenčním dělení spektra najdeme vnímatelné světlo, které má vlnovou délku mezi 0,4 a 0,8 mikrometry. Rozlišujeme barvy duhy, kde je nejnižší frekvence charakteristická červenou barvou a nejvyšší fialovou.

Jeho délkové hodnoty jsou měřeny v nanometrech a Angstromu, představují velmi malou část celého spektra a tento rozsah zahrnuje největší množství záření emitovaného sluncem a hvězdami. Navíc je výsledkem zrychlení elektronů v energetických tranzitech.

Naše vnímání věcí je založeno na viditelném záření, které narazí na objekt a pak na oči. Pak mozek interpretuje frekvence, které dávají vzniknout barvě, a detaily přítomné ve věcech.

Ultrafialové paprsky

Tyto vlnění jsou v rozsahu 4 a 400 nm, jsou generovány sluncem a dalšími procesy, které emitují velké množství tepla. Dlouhodobé vystavení těmto krátkým vlnám může způsobit popáleniny a určité druhy rakoviny v živých bytostech.

Protože jsou produktem elektronových skoků v excitovaných molekulách a atomech, jejich energie zasahuje do chemických reakcí a používá se v medicíně ke sterilizaci. Jsou odpovědné za ionosféru, protože ozonová vrstva se vyhýbá škodlivým účinkům na Zemi.

X paprsky

Toto označení je proto, že jsou neviditelnými elektromagnetickými vlnami, které jsou schopné projít neprůhlednými tělesy a produkovat fotografické dojmy. Nachází se mezi 10 a 0,01 nm (30 až 30 000 PHz) a je výsledkem elektronů vycházejících z drah v těžkých atomech..

Tyto paprsky mohou být emitovány koronou slunce, pulsary, supernovami a černými dírami kvůli jejich velkému množství energie. Jeho prodloužená expozice způsobuje rakovinu a používá se v oblasti medicíny k získání obrazů kostních struktur.

Gama paprsky

Nachází se v krajní levici spektra, jsou to vlny, které jsou nejčastější a obvykle se vyskytují v černých dírách, supernovech, pulzarech a neutronových hvězdách. Mohou být také důsledkem štěpení, jaderných výbuchů a blesků.

Protože jsou generovány procesy stabilizace v atomovém jádru po radioaktivních emisích, jsou smrtelné. Jejich vlnová délka je subatomární, což jim umožňuje procházet atomy. Přesto jsou absorbovány zemskou atmosférou.

Dopplerův efekt

Pojmenovaný pro rakouského fyzika Christiana Andrease Dopplera, odkazuje na změnu frekvence ve vlnovém produktu zdánlivého pohybu zdroje ve vztahu k pozorovateli. Když je analyzováno světlo hvězdy, rozlišuje se červený posun nebo modrý posun.

Ve viditelném spektru, když objekt sám inklinuje se pohybovat pryč, světlo vyzařuje posuny k delším vlnovým délkám, reprezentovaným červeným koncem. Když se objekt přiblíží, jeho vlnová délka se sníží, což představuje posun směrem k modrému konci.

Odkazy

1. Wikipedia (2017). Elektromagnetické spektrum Zdroj: wikipedia.org.
2. KahnAcademy (2016). Světlo: elektromagnetické vlny, elektromagnetické spektrum a fotony. Zdroj: khanacademy.org.
3. Projekt Aesop (2016). Rádiové spektrum. Technická fakulta, Univerzita Uruguayské republiky. Získané z edu.uy.
4. Céspedes A., Gabriel (2012). Elektromagnetické vlny. Univerzita Santiago de Chile. Zdroj: slideshare.net.