Το φάσμα των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων και τα οφέλη τους

Ηλεκτρομαγνητικό κύμα είναι ένα κύμα που μπορεί να διαδοθεί χωρίς την ανάγκη για ένα μέσο και είναι ένα εγκάρσιο κύμα.

Συχνά θερμαίνουμε τα τρόφιμα χρησιμοποιώντας ΦΟΥΡΝΟΣ ΜΙΚΡΟΚΥΜΑΤΩΝ. Χωρίς να το συνειδητοποιήσουμε, χρησιμοποιούμε τον όρο ΦΟΥΡΝΟΣ ΜΙΚΡΟΚΥΜΑΤΩΝ που σημαίνει μικρά κύματα. Αυτό σημαίνει ότι αυτή η μηχανή χρησιμοποιεί θέρμανση με μικρά κύματα.

Αυτά τα κύματα περιλαμβάνουν ηλεκτρομαγνητικά κύματα που χρησιμοποιούν οι άνθρωποι για διάφορα πράγματα. Με την ευκαιρία αυτή, θα παρουσιάσουμε το φάσμα των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων και τις λειτουργίες τους.

Προηγουμένως, ο ορισμός των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων είχε ως εξής.

"Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα είναι κύματα που μπορούν να διαδίδονται χωρίς την ανάγκη μέσου και είναι εγκάρσια κύματα."

Τα εγκάρσια κύματα είναι κινούμενα κύματα των οποίων οι ταλαντώσεις είναι κάθετες προς την κατεύθυνση του κύματος ή της διαδρομής διάδοσης.

Στα ηλεκτρομαγνητικά κύματα, το ηλεκτρικό πεδίο είναι πάντα κάθετο προς την κατεύθυνση του μαγνητικού πεδίου και αμφότερα είναι κάθετα προς την κατεύθυνση διάδοσης του κύματος. Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα είναι κύματα πεδίου και όχι μηχανικά κύματα (ύλη).

Ηλεκτρομαγνητικά κύματα που ανακαλύφθηκαν από τον Heinrich Hertz. Στη συνέχεια, η ηλεκτρομαγνητική ενέργεια διαδίδεται σε κύματα μέσω διαφόρων χαρακτήρων όπως το μήκος κύματος, το πλάτος, η συχνότητα και η ταχύτητα.

Η ηλεκτρομαγνητική ενέργεια εκπέμπεται ή απελευθερώνεται σε διαφορετικά επίπεδα. Όσο υψηλότερο είναι το επίπεδο ενέργειας σε μια πηγή ενέργειας, τόσο χαμηλότερο είναι το μήκος κύματος της παραγόμενης ενέργειας αλλά τόσο υψηλότερη είναι η συχνότητα.

Έτσι, οι ισχύουσες ιδιότητες των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων είναι:

• Δεν απαιτεί μέσα μετάδοσης
• Συμπεριλαμβάνονται εγκάρσια κύματα και έχουν τις ίδιες ιδιότητες με τα εγκάρσια κύματα
• Δεν φέρει μάζα, μεταφέρει ενέργεια
• Η ενέργεια που μεταφέρεται είναι ανάλογη με τη συχνότητα του κύματος
• Το ηλεκτρικό πεδίο (Ε) είναι πάντα κάθετο προς το μαγνητικό πεδίο (Β) και βρίσκεται σε φάση
• Έχετε ορμή
• Χωρίζεται σε διάφορους τύπους ανάλογα με τη συχνότητα (ή το μήκος κύματος)

Με βάση τις ιδιότητες του τελευταίου, τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα μπορούν να χωριστούν σε διάφορους τύπους ανάλογα με το φάσμα των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων.

Το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα είναι το εύρος όλης της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας που περιγράφεται σε όρους μήκους κύματος, συχνότητας ή ισχύος ανά φωτόνιο. Εξετάστε την παρακάτω εικόνα που δείχνει τους τύπους κυμάτων ανάλογα με το φάσμα.

Το φάσμα ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων αποτελείται από ραδιοκύματα, μικροκύματα, υπέρυθρες ακτίνες, ορατό φως, υπεριώδεις ακτίνες, ακτίνες Χ και ακτίνες Γ.

Αυτή η ακολουθία δείχνει (από αριστερά προς τα δεξιά) ότι όσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητα και τόσο μικρότερο είναι το μήκος κύματος, επειδή η συχνότητα και το μήκος κύματος είναι αντιστρόφως ανάλογη.

Πίνακας περιεχομένων

• Η ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΟΥ ΚΥΜΑΤΟΣ ΤΗΝ ΗΜΕΡΑ
• 1. Ραδιοκύματα
• 2. Μικροκύματα
• 3. Υπέρυθρα κύματα
• 4. Ορατά κύματα φωτός
• 5. Κύματα υπεριώδους
• 6. Κύματα ακτίνων Χ
• 7. Κύματα γάμμα

Η ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΟΥ ΚΥΜΑΤΟΣ ΤΗΝ ΗΜΕΡΑ

1. Ραδιοκύματα

Αυτό το κύμα έχει μήκος περίπου 103 μέτρα με συχνότητα περίπου 104 Hertz. Η πηγή αυτών των κυμάτων προέρχεται από ένα ηλεκτρονικό κύκλωμα ταλαντωτών. Το κύκλωμα ταλαντωτή αποτελείται από μια αντίσταση (R), έναν επαγωγέα (L) και έναν πυκνωτή (C).

Το φάσμα ραδιοκυμάτων χρησιμοποιείται από τους ανθρώπους για την τεχνολογία ραδιοφώνου, τηλεόρασης και τηλεφώνου. Επιπλέον, τα ραδιοκύματα χρησιμοποιούνται από το ραντάρ για να προσδιορίσουν τη θέση των αντικειμένων πάνω από την επιφάνεια της γης.

Τα ραδιοκύματα χρησιμοποιούνται επίσης για δορυφορικές εικόνες στη γη για τη δημιουργία τρισδιάστατων χαρτών.

2. Μικροκύματα

Αυτό το κύμα έχει μήκος περίπου 10-2 μέτρα με συχνότητα περίπου 108 hertz. Αυτό το κύμα δημιουργείται από ένα σωλήνα klystron, η χρήση του ως αγωγού θερμικής ενέργειας.

Όταν τα μικροκύματα απορροφώνται από ένα αντικείμενο, θα εμφανιστεί ένα φαινόμενο θέρμανσης στο αντικείμενο.

Για παράδειγμα χρησιμοποιούνται μικροκύματα στοΦΟΥΡΝΟΣ ΜΙΚΡΟΚΥΜΑΤΩΝ (φούρνος) και σε αεροσκάφη ραντάρ. Στη συνέχεια, για την ανάλυση αυτόματων και μοριακών δομών, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μέτρηση του βάθους της θάλασσας, στην τηλεοπτική σειρά.

3. Υπέρυθρα κύματα

Αυτό το κύμα έχει μήκος περίπου 10-5 μέτρα με συχνότητα περίπου 1012 hertz. Η κύρια πηγή υπέρυθρης ακτινοβολίας είναι η θερμική ακτινοβολία που εκπέμπεται από όλα τα καυτά αντικείμενα.

Όταν ένα αντικείμενο θερμαίνεται, τα άτομα και τα μόρια που το συνθέτουν παίρνουν θερμική ενέργεια και δονείται με μεγαλύτερο πλάτος.

Η ενέργεια απελευθερώνεται με δόνηση ατόμων και μορίων με τη μορφή υπέρυθρης ακτινοβολίας. Όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία του αντικειμένου, τόσο ισχυρότερα δονείται τα άτομα και τα μόρια και τόσο περισσότερη υπέρυθρη ακτινοβολία παράγει.

Παραδείγματα χρήσης αυτών των κυμάτων είναι για τηλεχειριστήρια και μεταφορά δεδομένων σε κινητά τηλέφωνα. Επιπλέον, για τη φυσιοθεραπεία, τη θεραπεία της ουρικής αρθρίτιδας, για τη χαρτογράφηση φωτογραφιών φυσικών πόρων, την ανίχνευση φυτών που αναπτύσσονται στη γη και για τη διάγνωση ασθενειών

4. Ορατά κύματα φωτός

Αυτό το φάσμα έχει τη μορφή φωτός που μπορεί να συλληφθεί απευθείας από το ανθρώπινο μάτι. Αυτό το κύμα έχει μήκος 0,5 × 10-6 μέτρα με συχνότητα 1015 hertz.

Για παράδειγμα, η χρήση λέιζερ σε οπτικές ίνες στην ιατρική και στις τηλεπικοινωνίες.

Το ίδιο το ορατό κύμα φωτός αποτελείται από 7 είδη που ονομάζονται χρώματα. Εάν παραγγελθεί από την υψηλότερη συχνότητα, είναι κόκκινο, πορτοκαλί, κίτρινο, πράσινο, μπλε, λουλακί και μοβ.

5. Κύματα υπεριώδους

Τα υπεριώδη κύματα έχουν μήκος 10-8 μέτρα με συχνότητα 1016 hertz. Αυτά τα κύματα προέρχονται από τον ήλιο και μπορούν επίσης να δημιουργηθούν από τη μετάβαση των ηλεκτρονίων σε ατομικές τροχιές, τόξα άνθρακα και λαμπτήρες υδραργύρου.

Το υπεριώδες φως χρησιμοποιείται ευρέως στην καθημερινή ζωή, για παράδειγμα για να σκοτώσει τα μικρόβια στον καθαρισμό του νερού, τη χρήση λαμπτήρων UV και για χειρουργική επέμβαση ματιών lasik.

Επιπλέον, βοηθώντας την ανάπτυξη της βιταμίνης D στον άνθρωπο και με ειδικό εξοπλισμό μπορεί να σκοτώσει τα μικρόβια.

6. Κύματα ακτίνων Χ

Αυτό το κύμα έχει μήκος 10-10 μέτρα και έχει συχνότητα 1018 hertz.

Οι ακτίνες Χ έχουν πολύ μικρό μήκος κύματος και υψηλή συχνότητα, μπορούν εύκολα να διεισδύσουν σε πολλά υλικά που δεν μπορούν να διαπεραστούν από φωτεινά κύματα με χαμηλότερες συχνότητες που απορροφώνται από το υλικό.

Τα κύματα ακτίνων Χ αναφέρονται συχνά ως ακτίνες Χ, επειδή αυτά τα κύματα χρησιμοποιούνται ευρέως για ακτίνες Χ σε νοσοκομεία.

Επιπλέον, χρησιμοποιείται και στα αεροδρόμια των αεροπορικών εταιρειών για να δει το περιεχόμενο των αποσκευών και των βαλίτσες χωρίς να χρειάζεται να τα ανοίξετε, έτσι ώστε η διαδικασία αναμονής να μπορεί να πραγματοποιηθεί γρήγορα.

7.Κύματα γάμμα

Αυτό το κύμα έχει μήκος 10-12 μέτρα με συχνότητα 1020 hertz. Αποτέλεσμα από ραδιενεργό συμβάν αποσύνθεσης ή ασταθές ατομικό πυρήνα. Αυτό το κύμα μπορεί να διεισδύσει στις πλάκες σιδήρου.

Ένα παράδειγμα χρήσης ακτίνων γάμμα για την αποστείρωση ιατρικού εξοπλισμού. Οι ακτίνες γάμμα χρησιμοποιούνται επίσης ευρέως για τη διαδικασία ακτινοθεραπείας στη θεραπεία καρκίνου και όγκων.

Επιπλέον, οι ακτίνες γάμμα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή ραδιοϊσοτόπων καθώς και για την κατανόηση μεταλλικών κατασκευών και για τη μείωση των πληθυσμών φυτικών παρασίτων (εντόμων).

Πολύ χρήσιμα ηλεκτρομαγνητικά κύματα για να βοηθήσουν τους ανθρώπους πιο εύκολα. Ωστόσο, μπορεί επίσης να είναι επιβλαβές για τον άνθρωπο εάν χρησιμοποιείται με ακατάλληλο τρόπο.

Επομένως, πρέπει να είμαστε συνετοί στη χρήση του. Ας ελπίσουμε ότι η παραπάνω εξήγηση μπορεί να είναι χρήσιμη. Σας ευχαριστώ.