Elektromagnetické spektrum je jednoducho vysvetlené · videom
The elektromagnetické spektrum sumarizuje celý elektromagnetická radiácia a zaraďuje ich do kategórií rôznych druhov žiarenia vrátane známych farebná škála z viditeľné svetlo. Ak chcete vedieť, ako to funguje, ste na správnom mieste!
V našom Video máme pre vás aj to najdôležitejšie elektromagnetické spektrum stručne.
Elektromagnetické spektrum je jednoducho vysvetlené
The elektromagnetické spektrum pojme všetky rôzne typy elektromagnetické vlny všetkých možných vlnových dĺžok a frekvencií. Opisuje preto súhrn tých, ktoré sa vyskytujú prirodzene a sú hlavne zistiteľné elektromagnetická radiácia.
Keďže elektromagnetické spektrum na mnohých rádových vlnách (mocninách desiatich) vlnových dĺžok a frekvencií elektromagnetické vlny rozširuje a žiarenie rôznych oblastí tohto spektra má preto veľmi odlišné vlastnosti, zaobchádza sa s týmito oblasťami ako s rôznymi druhmi žiarenia.
Jednou z takýchto oblastí elektromagnetické spektrum je toto farebná škála z viditeľné svetlo. Toto Svetelné spektrum je vypnutý Spektrálne farby zložený.
Rozdelenie elektromagnetického spektra
v elektromagnetické spektrum žiarenie je charakterizované svojou vlnovou dĺžkou alebo frekvenciou. Že ja elektromagnetické vlny sa šíri vždy rýchlosťou svetla, platí vzťah vlnová dĺžka - frekvencia
.
Dôležitá je tu inverzná proporcionalita vlnovej dĺžky a frekvencie. Čím väčší, tým menší a naopak.
Vieme to prostredníctvom fotoefektu viditeľné svetlo, a teda elektromagnetická radiácia všeobecne tiež vlastnosti častíc tzv Fotóny relácie. Pre ich energiu platí toto
.
s Planckovým kvantom akcie . Elektromagnetická radiácia dá sa povedať aj o ich energii Fotóny charakterizovať a triediť. Tu musíme opäť dbať na proporcionalitu.
Hranice jednotlivých oblastí sú samozrejme iba hrubé a prechody medzi rôznymi typmi žiarenia sú plynulé, pretože koniec koncov ich máme elektromagnetická radiácia umelo rozdelené do týchto kategórií.
Druhy elektromagnetických vĺn
| Typ žiarenia/názov rozsahu spektra | vlnová dĺžka | frekvencia | Energia fotónov |
| Nízka frekvencia | 100 000 km - 10 km | 3 Hz - 30 kHz | 12,4 feV - 124 peV |
| Rádiové vlny | 10 km - 1 m | 30 kHz - 300 MHz | 124 pev - 1,24 eV |
| Mikrovlny | 1 m - 1 mm | 300 MHz - 300 GHz | 1,24 eV - 1,24 meV |
| Infračervené žiarenie/tepelné žiarenie | 1 mm - 780 nm | 300 GHz - 385 THz | 1,24 meV - 1,59 eV |
| viditeľné svetlo | 780 nm - 380 nm | 385 THZ - 789 THz | 1,59 eV - 3,27 eV |
| UV žiarenie | 380 nm - 10 nm | 789 THz - 30 PHz | 3,27 eV - 124 eV |
| Röntgenové lúče | 10 nm - 22:00 | 30 PHz - 30 EHz | 124 eV - 124 keV |
| -žiarenie | 30 EHz | > 124 keV |
Menej známe použité jednotkové predpony sú tu f pre „femto“ a, p pre „piko“ a, T pre „Terra“ a P pre „Penta“ a E pre „Exa“ a. Použili sme tiež prepočet pomocou elementárneho náboja.
-žiarenie v skutočnosti označuje akékoľvek žiarenie s vlnovými dĺžkami menej ako 22 hodín. Vidíme to aj my viditeľné svetlo iba veľmi malá časť z celkového počtu elektromagnetické spektrum záleží. Na záver treba poznamenať, že ide iba o hrubú klasifikáciu a že každý z týchto typov žiarenia sa v praxi delí na ďalšie poddruhy.
Elektromagnetické žiarenie Výskyt v prírode a technické využitie
Akýkoľvek typ elektromagnetické vlny vyskytuje sa v prírode a používa sa v technológii. V nasledujúcom texte uvádzame niekoľko príkladov.
Nízka frekvencia
- spôsobené bleskom v najvyššej atmosfére, vyvolané zvýšenou slnečnou aktivitou
- Rádiová navigácia a podmorská komunikácia
Rádiové vlny
- chladný plynný a prachový oblak (teplota) priestor medzi hviezdami vyžaruje rádiové emisie
- Rozhlasové a televízne vysielanie, magnetická rezonancia (MRI)
Mikrovlny
- žiarenie kozmického pozadia („Kozmické mikrovlnné pozadie“) im Mikrovlny-Plocha, posledné zvyškové žiarenie Veľkého tresku z doby 380 000 rokov po Veľkom tresku, prítomné všade vo vesmíre (slabo)
- Mikrovlnné rúry, radar, satelitné vysielanie, WiFi, bluetooth, GPS
Infra červená radiácia
- „Tepelné žiarenie“ všetkých živých bytostí vzhľadom na ich teplotu, hlavné žiarenie pri všetkých „každodenných“ teplotách až do maximálnej hodnoty niekoľkých tisíc Kelvinov (preto aj silné žiarenie napr. z ohňa a chladu, malé hviezdy)
- Diaľkové ovládače, Tepelné žiarenie (napr. pri chove zvierat), prístroje na nočné videnie
viditeľné svetlo
- Priemerné slnečné hviezdy majú svoje vyžarovacie maximum vo viditeľnom rozsahu. Povrchová teplota slnka je okolo 6000 K, takže má svoje maximum žiarenia modrozeleným svetlom. Ale vyžaruje aj každý druhý viditeľné svetlo v dostatočnej sile, aby sa nám javila ako biela. Chladné hviezdy s povrchovou teplotou okolo 4 000 K vyžarujú hlavne červené svetlo a zdajú sa nám červenkasté, pretože vyžarujú príliš málo modrého svetla. Na druhej strane, horúce hviezdy s povrchovou teplotou okolo 10 000 K pôsobia modrasto.
- Osvetlenie, zobrazovacia technika, fotografia, mikroskopia, prehrávače DVD a Blu-ray, lasery (ukazovatele)
UV žiarenie
- žiaria hlavne horúce hviezdy s povrchovou teplotou 10 000 K. UV žiarenie, Slnko tiež vyžaruje UV žiarenie, ktoré vedie k opáleniu pokožky, ale aj k úpalu
- má účinok zabíjajúci baktérie, preto sa používa na sterilizáciu v nemocniciach, na kontrolu bankoviek, do solárií
Röntgenové lúče
- Výbuchy veľkých hviezd, hmoty padajúcej do čiernych dier, ale aj slnka vychádzajú veľmi slabo Röntgenové lúče, ktorý nedosahuje povrch zeme
- RTG vyšetrenie v medicíne, vyšetrenie kryštalických štruktúr (Braggova rovnica), sterilizácia v nemocniciach
-žiarenie
- rádioaktívny rozpad, výbuchy supernov veľké hviezdy, hmota padajúca do čiernych dier
- Radiačná terapia v medicíne, senzorická technológia a testovanie materiálov, sterilizácia v nemocniciach
Farebné spektrum viditeľného svetla
To sme už videli viditeľné svetlo iba veľmi malá časť z celkového počtu elektromagnetické spektrum záleží. Stále môžeme elektromagnetické spektrum lepšie pochopiť pomocou odkazu na viditeľné svetlo obmedziť to podľa jeho rôznych farieb v jednom farebná škála dá sa rozdeliť. V tomto Svetelné spektrum bude to viditeľné svetlo rozdelené do rôznych farebných rozsahov podľa jeho vlnovej dĺžky a frekvencie.
Svetlo vlnovej dĺžky
| farba | vlnová dĺžka | frekvencia | Energia fotónov |
| červená | 780 nm - 640 nm | 385 THZ - 468 THz | 1,59 eV - 1,93 eV |
| oranžová | 640 nm - 600 nm | 468 THZ - 500 THz | 1,93 eV - 2,07 eV |
| žltá | 600 nm - 570 nm | 500 THz - 526 THz | 2,07 eV - 2,18 eV |
| zelená | 570 nm - 490 nm | 526 THz - 612 THz | 2,18 eV - 2,54 eV |
| Modrá | 490 nm - 430 nm | 612 THz - 697 THz | 2,54 eV - 2,89 eV |
| fialový | 430 nm - 380 nm | 697 THz - 789 THz | 2,89 eV - 3,27 eV |
Celá elektromagnetické spektrum je rozdelený analogicky na rôzne typy žiarenia viditeľné svetlo v farebná škála je rozdelený z rôznych farieb. Vždy však ide iba o elektromagnetická radiácia. Na Svetelné spektrum tiež je zrejmé, prečo sú prechody medzi rôznymi typmi žiarenia skôr tekuté. Oranžové svetlo sa líši tak výrazne od žltého svetla svojou priamo vnímateľnou vlastnosťou farby, že máme tieto dva typy viditeľné svetlo priraďte rôzne kategórie, teda farby. Týmto spôsobom môžeme usporiadať svetlo do farieb s frekvenciou alebo vlnovou dĺžkou. Medzi farbami ale nie sú žiadne tvrdé hranice. Napríklad oranžová prechádza do žltej.
Spektrálne farby
The Svetelné spektrum pozostáva z jednotlivých farieb. Striktne povedané, farba každej vlnovej dĺžky je iná (teda nepretržité prechody v farebná škála). Farba, ktorá je dokonale monochromatická elektromagnetická vlna z viditeľné svetlo je priradený sa nazýva zodpovedajúci Spektrálna farba. The viditeľné spektrum sa skladá z nekonečne veľa Spektrálne farby.
Pretože sa tieto farby líšia len veľmi málo v rámci farebnej skupiny (červená, oranžová, žltá, ...), čo je tiež bod rozdelenia viditeľné svetlo v farebná škála je, zvyčajne ich vezmete všetky Spektrálne farby skupinu farieb a túto skupinu farieb nazýva príslušnou Spektrálna farba.