Elektromanyetik Spektrum (EM Spektrum) Çalışması ve Uygulamaları

Sorunları Ortadan Kaldırmak Için Enstrümanımızı Deneyin





Elektromanyetik radyasyon veya EM radyasyon, spektrumun göze çarpan bir parçasıdır. Bu, enerjiyi uzayda dolaşmanın bir tür yoludur. Farklı biçimleri elektromanyetik enerji temelde ateşten gelen ısıyı, güneş ışığını, yemek pişirirken mikrodalga enerjisini, X-ışını ışınlarını vb. içerir. Bu enerji formları birbirinden çok farklıdır, ancak dalga benzeri özellikler gösterirler. Örneğin, denizde yüzmeye gidersek, önceden dalgalarla tanınırsınız. Bu dalgalar, yalnızca belirli bir alandaki sorunlardır ve salınımlara veya titreşimlere neden olur. Benzer şekilde, elektromanyetik dalgalar da ilişkilidir, ancak ayrıdırlar ve birbirlerine 90 derecelik bir açıyla salınan 222 dalgadan oluşurlar. Tam EM radyasyon seti elektromanyetik spektrum olarak bilinir ve radyo, kızılötesi gibi şeyleri basitleştirmek için farklı bölümlere ayrılmıştır. mikrodalga , görünür, UV ışınları, gama ışınları, X ışınları). Bu, hiç bitmeyen olduğu kadar sabittir.

Elektromanyetik Spektrum nedir?

Elektromanyetik spektrum terimi, tüm elektromanyetik radyasyonun dalganın dalga boyu ve frekansına göre dağılımı olarak tanımlanabilir. Yine de, tüm dalgalar geniş bir frekans, dalga boyu ve foton enerjileri aralığında ışık hızında bir boşlukta hareket edebilir. Bu spektrum, tüm elektromanyetik radyasyonun mesafesinin yanı sıra, genellikle UV radyasyonu, aksi takdirde görünür ışık gibi kısımlar olarak adlandırılan birçok alt aralığı içerir.




Spektrumun çeşitli bölümleri, ilgili dalgaların emisyon davranışı, iletimi ve emilimi içindeki farklılığa bağlı olarak farklı isimlere izin verir. Elektromanyetik spektrumun düşükten yükseğe frekans aralığı esas olarak radyo, IR vb. Gibi tüm dalgaları içerir.

En düşükten en yüksek frekansa kadar tüm elektromanyetik spektrum esas olarak tüm radyo IR radyasyonu, fark edilebilir ışık, UV radyasyonu, X-ışınları ve gama ışınlarını içerir. Hemen hemen tüm dalga boyları ve frekansları, spektroskopi için kullanılabilen elektromanyetik radyasyonu kullanır.



Dalgaların Temel Özellikleri

Dalgaların temel özellikleri genlik, dalga boyu ve frekansı içerir. Işığın, genellikle bir dalga fenomeni gibi ele alınan elektromanyetik radyasyondan oluşabileceğini biliyoruz. Bir dalga, çukur olarak bilinen en düşük noktayı ve tepe olarak bilinen en yüksek noktayı içerir. genlik tepenin eğimi ile dalganın merkez ekseni arasındaki dikey uzaklıktır. Bu özellikler esas olarak dalganın yoğunluğu, aksi halde parlaklığı ile bağlantılıdır. Ardışık iki çukur veya tepe arasındaki yatay mesafeye dalga boyu denir. Sıklıkla λ (lambda) sembolü ile gösterilir.

Işığın enerjisi bu denklem ile hesaplanabilir E = h.c / λ


Yukarıdaki denklemde,

'E' ışığın enerjisidir
'H', Planck’ın sabitidir
'C', ışığın hızıdır
'Λ' dalga boyudur

Bu nedenle dalga boyu arttığında ışık enerjisi azalacaktır.

Çünkü frekans (ν) = c / λ

Yukarıdaki denklem şu şekilde yazılabilir: E = h. ν

Bu nedenle frekans arttığında ışığın enerjisi de artacaktır. Dolayısıyla dalga boyu ile frekans arasındaki ilişki ters orantılıdır.

Elektromanyetik Spektrum Tablosu

elektromanyetik radyasyon spektrumu IR, radyo, UV, görünür, UV, X-Ray gibi farklı ışınlardan kaynaklanabilir. elektromanyetik spektrum dalga boyları en yüksek dalga boyuna sahipken, gama ışınları en kısa dalga boyu aralığına sahiptir.

Bölge

Radyo Mikrodalga Kızılötesi Gözle görülür Ultraviyole Röntgenler

Gama ışınları

Dalgaboyu (Angstroms)

> 109

10910'a kadar6106- 7.0007.000 - 4.0004.000 - 1010 ila 0.1 < 0.1

Dalgaboyu (Santimetre)

> 10

10 - 0.010,01 ila 7 x 10-57 × 10-54 × 10'a kadar54 × 10-5to10-710-710'a kadar-9

< 10-9

Frekans (Hz)

<3x 109

3x 1093x 10'a kadar123x 10124,3 x 10'a kadar144,3 × 1014

-e

7.5 × 1014

7.5 × 1014

-e

3 × 1017

3 × 10173 × 10'a kadar19

> 3X109

Enerji

(eV)

<10-510-5 ila 0.010,01 ila 22-33 ila 103103 ila105

> 105

Yukarıdaki şekilde gösterilen elektromanyetik (EM) spektrum planlanmıştır, Görünür spektrum merkezde, soldan sağa sırayla küçükten yukarıya doğru dalga boylarına göre düzenlenmiştir. Bu nedenle, sol görünür spektrum mor renkte gösterilirken, sağdaki görünür spektrum kırmızı renkle belirtilmiştir. elektromanyetik spektrum diyagramı aşağıda gösterilmiştir.

elektromanyetik spektrum

elektromanyetik spektrum

Sol Yönünde

UV Spektrumu (Ultraviyole Spektrumu)

Görünür spektrumun sol tarafına doğru daha fazla hareket ederek UV bölgesinde yer alır. İnsan gözü tarafından fark edilmemesine rağmen, bu UV bölgesi menekşe renginde görünecektir çünkü spektrumun menekşe alanına daha yakındır. UV spektrumu aralığı 10 nm - 400 nm arasındadır.

Röntgenler

UV spektrumunun sol tarafına doğru ilerlerken, başlangıçta 0.01 nm ile 10 nm arasında değişen X ışınlarına sahibiz. Bu bölge, penetrasyon kabiliyetine bağlı olarak ikiye ayrılabilir. Bunlar son derece nüfuz edilebilirdir ve 0,01 nm ila 0,1 nm arasında değişen üstün enerji ve dalga boylarına sahiptirler.

Gama ışınları

X ışınlarının soluna doğru ilerlerken, gama ışınları gibi en enerjik ışınlara sahibiz. Bu ışınların radyasyonları daha küçük dalga boyu kenarları içermez, ancak daha yüksek sınırları 0.01 nm'dir. Bu ışınların enerjisi ve geçirgenliği çok yüksektir.

Sağ Yönünde

IR Spektrumu (Kızılötesi Spektrum): Görünür spektrumun sağ tarafına doğru hareket ettiğimizde, IR spektrum bölgesine sahibiz. Ultraviyole spektrumuna kıyasla IR spektrumu görünmez, ancak alan görünür spektrumun kırmızı renkli bölgesine daha yakın olduğu için kızılötesi bölge. IR spektrumunun dalga boyu aralığı 780nm ile 1 mm arasında değişir. Bu tür bir spektrum ayrıca üç bölgeye ayrılır:

  • Yakın kızılötesi spektrum, 780 nm ila 2.500 nm arasındadır.
  • Orta Kızılötesi spektrum 2.500 nm ila 10.000 nm arasındadır.
  • Uzak Kızılötesi spektrum 10.000 nm ila 1000 μm arasında değişir

Mikrodalgalar

Görünür spektrumun sağ tarafına doğru hareket ettiğimizde, mikrodalgalar . Mikrodalgaların dalga boyları büyük olasılıkla mikrometre aralığında bulunacaktır. Bu dalgaların menzilleri 1 mm - 10 cm arasında değişmektedir.

Radyo Spektrumu

Görünür spektrumun sağ tarafına doğru hareket ettiğimizde, radyo frekansı (RF) bölgesine sahibiz. Radyo spektrumu bölgesi mikrodalga bölgesi ile örtüşüyor. Ancak resmi olarak 10 cm'den başlıyor.

Elektromanyetik Spektrum Kullanımları / Uygulamaları

  • Gama ışınları, şekerlemelerde bakterileri öldürmek ve tıbbi ekipmanı sterilize etmek için kullanılır.
  • Görüntü kemiğinin yapılarını taramak için X ışınları kullanılır
  • Ultraviyole ışık arıları gözlemleyebilir çünkü çiçekler bu frekansta gözle görülür bir şekilde öne çıkabilir.
  • Görünür ışık, dünyayı insanlar tarafından görmek için kullanılır
  • Kızılötesi lazer metal kesme, gece görüş ve ısı sensörlerinde kullanılır,
  • Mikrodalga, radarda ve mikrodalga fırınlarda kullanılır
  • Radyo dalgaları radyo, TV yayınlarında kullanılır

Dolayısıyla, bu tamamen elektromanyetik spektrum ve farklı frekanslarda bir dizi elektromanyetik dalga içerir. Ancak bunlar insan gözüyle görünmez. Her gün bu tür dalgalarla çevriliyiz çünkü işyerinde veya evde elektrik iletiminden ve evsel makinelerin, endüstriyel araçlardan telekomünikasyon ve yayıncılığa kadar herkes manyetik ve elektrik alanlarına maruz kalıyor. İşte size bir soru, nedir elektromanyetik spektrum aralığı ?