elektromagnetisches spektrum

Physisch

2022

Wir erklären, was das elektromagnetische Spektrum ist, in welche Regionen es unterteilt ist, wofür es verwendet wird und wie es entdeckt wurde.

Das elektromagnetische Spektrum lässt sich anhand ihrer Wellenlänge in Bereiche einteilen.

Was ist das elektromagnetische Spektrum?

Das elektromagnetische Spektrum ist die Verteilung von Energien elektromagnetischer Strahlung. Sie kann in Energie ausgedrückt werden, obwohl dies häufiger in Bezug auf die Wellenlänge und Frequenzen der Strahlung erfolgt. Sie reicht von Strahlung mit kürzerer Wellenlänge (Gammastrahlen) bis zu Strahlung mit längerer Wellenlänge (Radiowellen).

Es besteht aus verschiedenen Teilbereichen oder Abschnitten, deren Grenzen nicht vollständig definiert sind und sich tendenziell überlappen. Jedes Band des Spektrums unterscheidet sich von den anderen durch das Verhalten seiner Wellen bei Emission, Transmission und Absorption sowie durch seine praktischen Anwendungen.

Elektromagnetische Wellen sind Schwingungen des elektrische Felder Ja magnetisch die Energie tragen. GibtWellen sich im Vakuum mit Geschwindigkeit ausbreiten des Lichts.

Wenn wir über das elektromagnetische Spektrum eines Objekts sprechen, beziehen wir uns auf die verschiedenen Wellenlängen, die es emittiert (als Emissionsspektrum bezeichnet) oder absorbiert (als Absorptionsspektrum bezeichnet), wodurch eine Energieverteilung in Form einer Reihe von elektromagnetischen Wellen erzeugt wird.

Die Eigenschaften dieser Verteilung hängen von derFrequenz oder die Wellenlänge der Schwingungen sowie deren Energie. Die drei Größen sind miteinander verknüpft: Eine gegebene Wellenlänge entspricht a Frequenz und eine gewisse Energie. Elektromagnetische Wellen können sich mit einem Teilchen namens Photon verbinden.

Das elektromagnetische Spektrum wurde als Ergebnis von . entdecktExperimente und die Beiträge des Briten James Maxwell, der das Vorhandensein elektromagnetischer Wellen entdeckte und die Gleichungen seiner Studie (bekannt als Maxwell-Gleichungen) formalisierte.

Bereiche des elektromagnetischen Spektrums

Das elektromagnetische Spektrum ist im Prinzip praktisch unendlich (die längste Wellenlänge wäre beispielsweise die Größe des Universums) und kontinuierlich, aber bisher konnten wir einige seiner Bereiche kennen, die als Bänder oder Segmente bekannt sind. Diese sind vom kleinsten zum größten:

  • Gamma Strahlen. Mit einer Wellenlänge von weniger als 10-11 Metern (m) und einer Frequenz von mehr als 1019.
  • Röntgenstrahlen Mit einer Wellenlänge von weniger als 10-8 m und einer Frequenz von mehr als 1016.
  • Extreme ultraviolette Strahlung. Mit einer Wellenlänge von weniger als 10-8 m und einer Frequenz von mehr als 1,5 × 1015.
  • Nahe ultraviolette Strahlung. Mit einer Wellenlänge von weniger als 380 × 10-9 m und einer Frequenz von mehr als 7,89 × 1014.
  • Sichtbares Lichtspektrum. Mit einer Wellenlänge von weniger als 780 × 10-9 m und einer Frequenz von mehr als 384 × 1012.
  • Nah-Infrarot. Mit einer Wellenlänge kleiner als 2,5 × 10-6 m und einer Frequenz größer als 120 × 1012.
  • Mittleres Infrarot. Mit einer Wellenlänge kleiner als 50 × 10-6 m und einer Frequenz größer als 6 × 1012.
  • Ferninfrarot oder Submillimeter. Mit einer Wellenlänge von weniger als 350 × 10-6 m und einer Frequenz von mehr als 300 × 109.
  • Mikrowellenstrahlung. Mit einer Wellenlänge von weniger als 10-2 m und einer Frequenz von mehr als 3 × 108.
  • Ultrahochfrequente Radiowellen. Mit einer Wellenlänge von weniger als 1 m und einer Frequenz von mehr als 300 × 106.
  • Sehr hochfrequente Radiowellen. Bei einer Wellenlänge von weniger als 100 m eine Frequenz von mehr als 30 × 106 Hz.
  • Kurze Funkwelle. Mit einer Wellenlänge von weniger als 180 m und einer Frequenz von mehr als 1,7 × 106.
  • Mittlere Funkwelle. Mit einer Wellenlänge von weniger als 650 m und einer Frequenz von mehr als 650 × 103 Hz.
  • Lange Funkwelle. Mit einer Wellenlänge von weniger als 104 m und einer Frequenz von mehr als 30 × 103.
  • Sehr niederfrequente Funkwelle. Bei einer Wellenlänge von mehr als 104 m eine Frequenz von weniger als 30 × 103 Hz.

Die Bereiche des elektromagnetischen Spektrums sind Gammastrahlen, Röntgenstrahlen, ultraviolette Strahlung, das sichtbare Spektrum, Mikrowellen und Hochfrequenz.

Anwendungen des elektromagnetischen Spektrums

Röntgenstrahlen werden in der Medizin verwendet, um in das Körperinnere zu schauen.

Die Anwendungen des elektromagnetischen Spektrums können sehr vielfältig sein. Beispielsweise:

  • Radiofrequenzwellen. Sie werden verwendet, um Informationen über die Luft zu übertragen, wie z. B. Radiosendungen, Fernseher oder Internet W-lan.
  • Die Mikrowellen. Sie werden auch verwendet, um Informationen zu übertragen, wie beispielsweise Handysignale (Mobilfunk) oder Mikrowellenantennen. Es wird auch von Satelliten als Mechanismus zur Übertragung von Informationen zum Boden verwendet. Und sie dienen gleichzeitig zum Erhitzen von Speisen in Mikrowellenherden.
  • UV-Strahlung. Es wird von der Sonne und absorbiert von der Pflanzen für die Photosynthese, sowie für unsere Haut beim Bräunen. Es speist auch die Leuchtstoffröhren und ermöglicht die Existenz von Einrichtungen wie Solarien.
  • Infrarotstrahlung. Es ist derjenige, der die . überträgt Wärme von der Sonne zu unserem Planeten, von einem Feuer zu den umgebenden Objekten oder von einer Heizung in unseren Räumen.
  • Das Spektrum des sichtbaren Lichts. Es macht Dinge sichtbar. Darüber hinaus kann es für andere visuelle Mechanismen verwendet werden, wie z Kino, Taschenlampen usw.
  • Röntgenstrahlen werden in der Medizin verwendet, um visuelle Eindrücke vom Inneren unseres Körpers sowie unserer Knochen, während die viel heftigeren Gammastrahlen als Strahlentherapie oder Krebsbehandlung eingesetzt werden, da sie die DNA des Zellen die sich ungeordnet reproduzieren.

Bedeutung des elektromagnetischen Spektrums

In der heutigen Welt ist das elektromagnetische Spektrum ein Schlüsselelement für die Telekommunikation und die Übertragung von Informationen. Es ist auch für Erkundungstechniken (Radar / Sonartyp) des Weltraums unerlässlich, um ferne astronomische Phänomene im Weltraum zu verstehen Wetter und das Platz.

Es hat verschiedene medizinische und praktische Anwendungen, die auch zu dem gehören, was wir heute als Lebensqualität. Deshalb ist seine Manipulation ohne Zweifel eine der großen Entdeckungen der Menschheit.

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