Elektromagnetisch spectrum (EM-spectrum) werken en zijn toepassingen

Elektromagnetische straling of EM-straling is een merkbaar onderdeel van het spectrum. Het is een manier om energie door de ruimte te reizen. De verschillende vormen van elektromagnetisch energie omvat voornamelijk warmte van het vuur, het zonlicht, microgolfenergie tijdens het koken, straling van röntgenstraling, enz. Deze energievormen verschillen sterk van elkaar, maar ze vertonen golfachtige eigenschappen. Als we bijvoorbeeld gaan zwemmen in de zee, ben je voorheen herkenbaar aan golven. Deze golven zijn alleen problemen in een bepaald veld en resulteren in oscillaties of trillingen. Evenzo zijn elektromagnetische golven gerelateerd, maar ze zijn gescheiden en bestaan ​​uit 222 golven die oscilleren onder een hoek van 90 graden met elkaar. De complete set EM-straling staat bekend als het elektromagnetische spectrum en is onderverdeeld in verschillende secties om zaken als radio, infrarood, magnetron zichtbaar, UV-straling, gammastraling, röntgenstraling). Dit is zowel constant als eindeloos.

Wat is een elektromagnetisch spectrum?

De term elektromagnetisch spectrum kan worden gedefinieerd als de verdeling van volledige elektromagnetische straling op basis van de golflengte en frequentie van de golf. Alle golven kunnen echter in een vacuüm reizen met de lichtsnelheid in een breed bereik van frequenties, golflengten en fotonenergieën. Dit spectrum omvat de afstand van alle elektromagnetische straling en vele subbereiken, gewoonlijk aangeduid als delen zoals UV-straling, anders zichtbaar licht.

De verschillende delen van het spectrum staan ​​verschillende namen toe, afhankelijk van de ongelijkheid in emissiegedrag, transmissie en absorptie van de bijbehorende golven. Het frequentiebereik van het elektromagnetische spectrum van laag naar hoog omvat voornamelijk alle golven zoals radio, IR, enz.

Het gehele elektromagnetische spectrum van de laagste tot de hoogste frequentie omvat voornamelijk alle radio-IR-straling, merkbaar licht, uv-straling, röntgen- en gammastraling. Bijna alle golflengten en frequenties gebruiken elektromagnetische straling die kan worden gebruikt voor spectroscopie.

Basiseigenschappen van golven

De basiseigenschappen van golven omvatten voornamelijk amplitude, golflengte en frequentie. We weten dat licht kan bestaan ​​uit elektromagnetische straling die vaak wordt behandeld als een golfverschijnsel. Een golf omvat het laagste punt dat bekend staat als trog en het hoogste punt dat bekend staat als de top. De amplitude is de verticale afstand tussen de helling van een kam en de centrale as van de golf. Deze eigenschappen hielden voornamelijk verband met de intensiteit, anders helderheid van de golf. De horizontale afstand tussen twee opeenvolgende dalen of toppen wordt de golflengte genoemd. Het wordt vaak aangeduid met het symbool λ (lambda).

De energie van het licht kan worden berekend met deze vergelijking E = h.c / λ

In de bovenstaande vergelijking,

‘E’ is de energie van het licht
‘H’ is de constante van Planck
‘C’ is de snelheid van het licht
‘Λ’ is de golflengte

Daarom zal, wanneer de golflengte toeneemt, de lichtenergie afnemen.

Omdat frequentie (ν) = c / λ

De bovenstaande vergelijking kan worden geschreven als E = h. ν

Daarom, wanneer de frequentie toeneemt, zal de energie van het licht toenemen. De relatie tussen golflengte en frequentie is dus omgekeerd evenredig.

Elektromagnetische spectrumtabel

De elektromagnetisch stralingsspectrum kan optreden als gevolg van verschillende stralen zoals IR, radio, UV, zichtbaar, UV, X-Ray, etc. De golflengten van het elektromagnetisch spectrum hebben de hoogste golflengte, terwijl gammastralen het kortste golflengtebereik hebben.

Het elektromagnetische (EM) spectrum is gepland dat wordt weergegeven in de bovenstaande afbeelding. Het zichtbare spectrum is in het midden gerangschikt van kleinere naar hogere golflengten in de volgorde van links naar rechts. Daarom wordt het linker zichtbare spectrum aangegeven in violette kleur, terwijl het rechter zichtbare spectrum wordt aangegeven met rode kleur. De elektromagnetisch spectrum diagram wordt hieronder weergegeven.

elektromagnetisch spectrum

In de richting van links

Het UV-spectrum (Ultraviolet-spectrum)

Het beweegt meer naar de linkerkant van het zichtbare spectrum, het ligt in het UV-gebied. Hoewel het niet waarneembaar is voor het menselijk oog, zal dit UV-gebied violet verschijnen omdat het dichter bij het violette gebied van het spectrum is. Het bereik van het UV-spectrum ligt tussen de 10 nm - 400 nm.

Röntgenstralen

Als we naar de linkerkant van het UV-spectrum gaan, hebben we aanvankelijk de röntgenstralen die variëren van 0,01 nm tot 10 nm. Dit gebied kan ook in tweeën worden gescheiden, afhankelijk van hun doordringbaarheid. Deze zijn extreem doordringbaar en hebben een superieure energie en golflengten die variëren van 0,01 nm tot 0,1 nm.

Gamma stralen

Als we naar de linkerkant van röntgenstralen gaan, hebben we de meest energetische stralen zoals gammastralen. De stralingen van deze stralen bevatten geen kleinere golflengte, maar hun hoogste grens ligt op 0,01 nm. De energie en doordringbaarheid van deze stralen zijn erg hoog.

In de richting van rechts

IR-spectrum (infraroodspectrum): wanneer we naar de rechterkant van het zichtbare spectrum gaan, hebben we het IR-spectrumgebied. Vergelijkbaar met het ultraviolette spectrum, is het IR-spectrum niet zichtbaar, maar aangezien het gebied dichter bij het rode kleurgebied van het zichtbare spectrum ligt, wordt het genoemd als het infrarood regio. Het golflengtebereik van het IR-spectrum varieert van 780 nm tot 1 mm. Dit soort spectrum is verder opgesplitst in drie regio's:

• Het nabij-infraroodspectrum varieert van 780 nm tot 2.500 nm.
• Het midden-infraroodspectrum varieert van 2.500 nm tot 10.000 nm.
• Het verre infraroodspectrum varieert van 10.000 nm tot 1000 μm

Microgolven

Als we naar de rechterkant van het zichtbare spectrum gaan, dan hebben we de microgolven ​De golflengten van microgolven zouden hoogstwaarschijnlijk bestaan ​​in het bereik van micrometers. Het bereik van deze golven varieert van 1 mm - 10 cm.

Radiospectrum

Als we naar de rechterkant van het zichtbare spectrum gaan, hebben we het radiofrequentie (RF) -gebied. Het radiospectrumgebied overlapt met het microgolfgebied. Maar officieel begint het op 10 cm.

Gebruik / toepassingen van elektromagnetisch spectrum

• Gammastralen worden gebruikt om de bacteriën in marshmallows te doden en om medische apparatuur te ontsmetten
• Röntgenstralen worden gebruikt om de structuren van beeldbot te scannen
• Ultraviolet licht kan bijen waarnemen omdat bloemen bij deze frequentie zichtbaar kunnen opvallen
• Zichtbaar licht wordt gebruikt om de wereld door mensen te bekijken
• Infrarood wordt gebruikt bij het lasersnijden van metaal, nachtzicht en hittesensoren,
• Magnetron wordt gebruikt in radar- en magnetrons
• Radiogolven worden gebruikt in radio- en tv-uitzendingen

Dit gaat dus allemaal over de elektromagnetisch spectrum en het bevat een reeks elektromagnetische golven in verschillende frequenties. Maar deze zijn onzichtbaar voor menselijke ogen. Dagelijks worden we omsloten door dit soort golven omdat iedereen wordt blootgesteld aan magnetische en elektrische velden op de werkplek of thuis, van de elektriciteitstransmissie en opwekking van huishoudelijke machines, industriële gereedschappen tot telecommunicatie en uitzendingen. Hier is een vraag voor u, wat is het elektromagnetisch spectrumbereik ​