- สเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าคืออะไร?
- ภูมิภาคของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า
- การใช้สเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า
- ความสำคัญของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า
เราอธิบายว่าสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าคืออะไร แบ่งภูมิภาคใด ใช้ทำอะไร และค้นพบได้อย่างไร
สเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าคืออะไร?
สเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าคือการกระจายของ พลังงาน ของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า มันสามารถแสดงออกได้ในรูปของพลังงาน แม้ว่าโดยทั่วไปแล้วจะทำในแง่ของความยาวคลื่นและความถี่ของการแผ่รังสี มันมีตั้งแต่รังสีที่มีความยาวคลื่นสั้นกว่า (รังสีแกมมา) ไปจนถึงรังสีที่มีความยาวคลื่นมากกว่า (คลื่นวิทยุ)
ประกอบด้วยช่วงย่อยหรือส่วนต่างๆ ซึ่งขอบเขตที่ไม่ได้กำหนดไว้ทั้งหมดและมีแนวโน้มที่จะทับซ้อนกัน สเปกตรัมแต่ละแถบนั้นแตกต่างจากคลื่นความถี่อื่นๆ ในลักษณะพฤติกรรมของคลื่นในระหว่างการปล่อย การส่ง และการดูดซับ ตลอดจนในการใช้งานจริง
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นการสั่นของ สนามไฟฟ้า Y แม่เหล็ก ที่นำพาพลังงาน เป็นคลื่น แพร่กระจายในสุญญากาศด้วยความเร็ว แห่งแสงสว่าง.
เมื่อพูดถึงสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าของวัตถุ เราหมายถึงความยาวคลื่นต่างๆ ที่มันปล่อยออกมา (เรียกว่าสเปกตรัมการแผ่รังสี) หรือดูดซับ (เรียกว่าสเปกตรัมการดูดกลืนแสง) ทำให้เกิดการกระจายพลังงานในรูปแบบของชุดคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
ลักษณะของการกระจายนี้ขึ้นอยู่กับความถี่ หรือความยาวคลื่นของการแกว่งตลอดจนพลังงานของมัน ปริมาณทั้งสามมีความสัมพันธ์กัน: ความยาวคลื่นที่กำหนดสอดคล้องกับa ความถี่ และพลังงานบางอย่าง คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถเชื่อมโยงกับอนุภาคที่เรียกว่าโฟตอน
สเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าถูกค้นพบอันเป็นผลมาจากการทดลอง และการมีส่วนร่วมของ James Maxwell ชาวอังกฤษผู้ค้นพบการมีอยู่ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและทำให้สมการในการศึกษาของเขาเป็นแบบแผน (เรียกว่าสมการของ Maxwell)
ภูมิภาคของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า
โดยหลักการแล้วสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้านั้นไม่มีที่สิ้นสุดในทางปฏิบัติ (เช่น ความยาวคลื่นที่ยาวที่สุดจะเป็นขนาดของจักรวาล) และต่อเนื่องกัน แต่จนถึงตอนนี้ เราสามารถรู้บางส่วนของบริเวณนั้น ซึ่งเรียกว่าแถบหรือส่วน เหล่านี้คือจากเล็กที่สุดไปใหญ่ที่สุด:
- รังสีแกมมา. ที่มีความยาวคลื่นน้อยกว่า 10-11 เมตร (m) และความถี่ที่มากกว่า 1,019
- เอกซเรย์ ที่มีความยาวคลื่นน้อยกว่า 10-8 เมตร และมีความถี่มากกว่า 1,016
- รังสีอัลตราไวโอเลตที่รุนแรง โดยมีความยาวคลื่นน้อยกว่า 10-8 เมตร และมีความถี่มากกว่า 1.5 × 1,015
- ใกล้รังสีอัลตราไวโอเลต โดยมีความยาวคลื่นน้อยกว่า 380 × 10-9 ม. และความถี่มากกว่า 7.89 × 1014
- สเปกตรัมของแสงที่มองเห็นได้ โดยมีความยาวคลื่นน้อยกว่า 780 × 10-9 ม. และความถี่มากกว่า 384 × 1012
- ใกล้อินฟราเรด. โดยมีความยาวคลื่นน้อยกว่า 2.5 × 10-6 ม. และความถี่มากกว่า 120 × 1012
- อินฟราเรดกลาง โดยมีความยาวคลื่นน้อยกว่า 50 × 10-6 เมตร และมีความถี่มากกว่า 6 × 1012
- ฟาร์อินฟราเรดหรือ submillimeter. โดยมีความยาวคลื่นน้อยกว่า 350 × 10-6 ม. และความถี่มากกว่า 300 × 109
- รังสีไมโครเวฟ โดยมีความยาวคลื่นน้อยกว่า 10-2 เมตร และมีความถี่มากกว่า 3 × 108
- คลื่นวิทยุความถี่สูงพิเศษ โดยมีความยาวคลื่นน้อยกว่า 1 เมตร และมีความถี่มากกว่า 300 × 106
- คลื่นวิทยุความถี่สูงมาก ด้วยความยาวคลื่นน้อยกว่า 100 ม. ความถี่มากกว่า 30 × 106Hz
- คลื่นวิทยุสั้น. โดยมีความยาวคลื่นน้อยกว่า 180 ม. และความถี่มากกว่า 1.7 × 106
- คลื่นวิทยุขนาดกลาง ด้วยความยาวคลื่นน้อยกว่า 650 ม. และความถี่มากกว่า 650 × 103Hz
- คลื่นวิทยุยาว โดยมีความยาวคลื่นน้อยกว่า 104 ม. และความถี่มากกว่า 30 × 103
- คลื่นวิทยุความถี่ต่ำมาก ด้วยความยาวคลื่นมากกว่า 104 ม. ความถี่น้อยกว่า 30 × 103 Hz
บริเวณของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า ได้แก่ รังสีแกมมา รังสีเอกซ์ รังสีอัลตราไวโอเลต สเปกตรัมที่มองเห็นได้ ไมโครเวฟ และความถี่วิทยุ
การใช้สเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า
การใช้สเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้ามีความหลากหลายมาก ตัวอย่างเช่น:
- คลื่นความถี่วิทยุ ใช้เพื่อส่งข้อมูลทางอากาศ เช่น วิทยุกระจายเสียง โทรทัศน์ หรือ อินเทอร์เน็ต Wifi.
- ไมโครเวฟ. นอกจากนี้ยังใช้เพื่อส่งข้อมูล เช่น สัญญาณโทรศัพท์มือถือ (เซลลูลาร์) หรือเสาอากาศไมโครเวฟ ดาวเทียมยังใช้เป็นกลไกในการส่งข้อมูลไปยังพื้นดิน และในเวลาเดียวกันเพื่ออุ่นอาหารในเตาไมโครเวฟ
- รังสีอัลตราไวโอเลต ออกโดย ดวงอาทิตย์ และดูดซับโดย พืช สำหรับ การสังเคราะห์ด้วยแสงรวมทั้งสำหรับผิวของเราเมื่อเราเป็นสีแทน นอกจากนี้ยังป้อนหลอดฟลูออเรสเซนต์และช่วยให้มีสิ่งอำนวยความสะดวกเช่นห้องอาบแดด
- รังสีอินฟราเรด เป็นผู้ที่ถ่ายทอด ความร้อน จากดวงอาทิตย์สู่โลกของเรา จากไฟไปจนถึงวัตถุรอบข้าง หรือจากเครื่องทำความร้อนภายในห้องของเรา
- สเปกตรัมของแสงที่มองเห็นได้ มันทำให้มองเห็นสิ่งต่างๆ นอกจากนี้ยังสามารถใช้กับกลไกการมองเห็นอื่นๆ เช่น โรงภาพยนตร์, ไฟฉาย ฯลฯ
- รังสีเอกซ์ถูกใช้ในทางการแพทย์เพื่อให้เห็นภาพภายในร่างกายของเรา เช่นเดียวกับร่างกายของเรา กระดูกในขณะที่รังสีแกมมาที่รุนแรงกว่านั้นถูกใช้เป็นรูปแบบของการฉายรังสีหรือการรักษามะเร็ง เพราะมันทำลาย ดีเอ็นเอ ของ เซลล์ ที่สืบพันธุ์ไม่เป็นระเบียบ
ความสำคัญของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า
ในโลกร่วมสมัย สเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นองค์ประกอบสำคัญสำหรับการสื่อสารโทรคมนาคมและการส่งข้อมูล นอกจากนี้ยังจำเป็นในเทคนิคการสำรวจ (ประเภทเรดาร์ / โซนาร์) ของอวกาศเพื่อให้เข้าใจปรากฏการณ์ทางดาราศาสตร์ที่อยู่ห่างไกลใน สภาพอากาศ และ ช่องว่าง.
มีการใช้งานทางการแพทย์และการปฏิบัติที่หลากหลายซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของสิ่งที่เราใช้ในปัจจุบันเช่น คุณภาพชีวิต. นั่นคือเหตุผลที่ไม่ต้องสงสัยเลยว่าการยักย้ายถ่ายเทนั้นเป็นหนึ่งในการค้นพบที่ยิ่งใหญ่ของมนุษยชาติ