Quang phổ điện từ (EM Spectrum) Hoạt động & Ứng dụng của nó

Hãy Thử Công Cụ CủA Chúng Tôi Để LoạI Bỏ Các VấN Đề





Bức xạ điện từ hoặc bức xạ EM là một phần đáng chú ý của quang phổ. Đó là một trong những cách để truyền năng lượng xuyên không gian. Các hình thức khác nhau của điện từ năng lượng chủ yếu bao gồm nhiệt từ ngọn lửa, ánh sáng mặt trời, năng lượng vi sóng trong khi nấu ăn, các tia từ tia X, ... Các dạng năng lượng này rất khác nhau nhưng chúng thể hiện các đặc tính giống nhau. Ví dụ, nếu chúng ta đi bơi ở biển, trước đây bạn có thể nhận biết được bằng sóng. Những sóng này chỉ là những rắc rối trong một trường cụ thể và dẫn đến dao động hoặc dao động. Tương tự, các sóng điện từ có liên quan với nhau, nhưng chúng tách biệt và bao gồm 222 sóng dao động với nhau một góc 90 độ. Bộ bức xạ EM hoàn chỉnh được gọi là phổ điện từ, và nó được tách thành các phần khác nhau để đơn giản hóa những thứ như radio, hồng ngoại, lò vi sóng , nhìn thấy được, tia UV, tia gamma, tia X). Điều này là không đổi cũng như không bao giờ kết thúc.

Quang phổ điện từ là gì?

Thuật ngữ Phổ điện từ có thể được định nghĩa là, sự phân bố của toàn bộ bức xạ điện từ dựa trên bước sóng và tần số của sóng. Mặc dù vậy, tất cả các sóng có thể truyền trong chân không với tốc độ ánh sáng trong một phạm vi rộng của tần số, bước sóng và năng lượng photon. Quang phổ này bao gồm khoảng cách của tất cả các bức xạ điện từ cũng như nhiều dải phụ, thường được gọi là các phần như bức xạ UV, hay nói cách khác là ánh sáng nhìn thấy.




Các phần khác nhau của quang phổ cho phép các tên khác nhau tùy thuộc vào sự khác biệt trong hành vi phát xạ, truyền và hấp thụ của các sóng liên quan. Dải tần số của phổ điện từ từ thấp đến cao chủ yếu bao gồm tất cả các sóng như radio, IR, v.v.

Toàn bộ quang phổ điện từ từ tần số thấp nhất đến tần số cao nhất chủ yếu bao gồm tất cả các bức xạ IR vô tuyến, ánh sáng đáng chú ý, bức xạ UV, tia X và tia gamma. Hầu hết tất cả các bước sóng và tần số đều sử dụng bức xạ điện từ có thể được sử dụng cho quang phổ.



Các thuộc tính cơ bản của sóng

Các tính chất cơ bản của sóng chủ yếu bao gồm biên độ, bước sóng & tần số. Chúng ta biết rằng thực tế, ánh sáng có thể bao gồm bức xạ điện từ thường được coi như một hiện tượng sóng. Sóng bao gồm điểm thấp nhất được gọi là đáy và điểm cao nhất được gọi là đỉnh. Các biên độ là khoảng cách thẳng đứng giữa độ nghiêng của đỉnh và trục trung tâm của sóng. Các thuộc tính này chủ yếu kết nối với cường độ, nếu không thì độ sáng của sóng. Khoảng cách nằm ngang giữa hai đáy hoặc đỉnh liên tiếp được gọi là bước sóng. Nó thường được ký hiệu bằng ký hiệu λ (lambda).

Năng lượng của ánh sáng có thể được tính bằng phương trình này E = h.c / λ


Trong phương trình trên,

‘E’ là năng lượng của ánh sáng
‘H’ là hằng số Planck
‘C’ là vận tốc của ánh sáng
‘Λ’ là bước sóng

Do đó, khi bước sóng tăng, năng lượng ánh sáng sẽ bị giảm.

Vì tần số (ν) = c / λ

Phương trình trên có thể được viết dưới dạng E = h. ν

Do đó, khi tần số tăng lên, thì năng lượng của ánh sáng sẽ tăng lên. Vậy quan hệ giữa bước sóng và tần số tỉ lệ nghịch.

Bảng phổ điện từ

Các phổ bức xạ điện từ có thể xảy ra do các tia khác nhau như IR, radio, UV, có thể nhìn thấy, UV, X-Ray, v.v. bước sóng phổ điện từ có bước sóng cao nhất trong khi tia gamma có bước sóng ngắn nhất.

Khu vực

Đài Lò vi sóng Hồng ngoại Có thể nhìn thấy Tia cực tím Tia X

Tia gam ma

Bước sóng (Angstroms)

> 109

109đến 106106- 7.0007.000 đến 4.0004.000 đến 1010 đến 0,1 < 0,1

Bước sóng (Centimet)

> 10

10 đến 0,010,01 đến 7 x 10-57 × 10-5đến 4 × 1054 × 10-5đến 10-710-7đến 10-9

< 10-9

Tần số (Hz)

<3x 109

3x 109đến 3x 10123x 1012đến 4,3 x 10144,3 × 1014

đến

7,5 x 1014

7,5 x 1014

đến

3 × 1017

3 × 1017đến 3 × 1019

> 3X109

Năng lượng

(Trang Chủ)

<10-510-5 đến 0,010,01 đến 22 đến 33 đến 103103 đến105

> 105

Phổ điện từ (EM) được lập kế hoạch được thể hiện trong hình trên, Phổ khả kiến ​​được sắp xếp ở trung tâm từ bước sóng nhỏ hơn đến trên theo thứ tự từ trái sang phải. Do đó, quang phổ nhìn thấy bên trái được biểu thị bằng màu tím, trong khi quang phổ nhìn thấy bên phải được biểu thị bằng màu đỏ. Các sơ đồ quang phổ điện từ được hiển thị bên dưới.

quang phổ điện từ

quang phổ điện từ

Theo hướng bên trái

Quang phổ UV (Quang phổ tia cực tím)

Di chuyển nhiều hơn về phía bên trái của quang phổ khả kiến, nó nằm trong vùng UV. Mặc dù mắt người không thể nhận thấy nó, và vùng UV này sẽ xuất hiện với màu tím vì nó ở gần vùng màu tím của quang phổ hơn. Phạm vi của phổ UV nằm trong khoảng 10 nm - 400 nm.

Tia X

Di chuyển về phía bên trái của quang phổ UV, ban đầu, chúng ta có tia X nằm trong khoảng từ 0,01 nm đến 10 nm. Vùng này cũng có thể được tách thành hai tùy thuộc vào khả năng thâm nhập của chúng. Đây là những chất có khả năng xuyên thấu cực cao, và chúng có năng lượng và bước sóng vượt trội trong khoảng từ 0,01 nm đến 0,1 nm.

Tia gam ma

Di chuyển về phía bên trái của tia X, chúng ta có các tia năng lượng mạnh nhất như tia gamma. Tuy nhiên, các bức xạ của những tia này không chứa bất kỳ cạnh nào nhỏ hơn của bước sóng, giới hạn cao hơn của chúng nằm trên 0,01 nm. Năng lượng và khả năng xuyên qua của các tia này rất cao.

Theo hướng bên phải

Phổ IR (Phổ hồng ngoại): Khi chúng ta di chuyển về phía bên phải của phổ khả kiến, thì chúng ta có vùng phổ IR. So với quang phổ Tử ngoại, quang phổ IR không nhìn thấy được, nhưng vì vùng này gần với vùng màu đỏ của quang phổ khả kiến, nên nó được đặt tên là hồng ngoại khu vực. Dải bước sóng của quang phổ IR từ 780nm đến 1mm. Loại phổ này tiếp tục được chia thành ba vùng:

  • Phổ cận hồng ngoại nằm trong khoảng từ 780 nm đến 2.500 nm.
  • Phổ hồng ngoại trung bình nằm trong khoảng từ 2.500 nm đến 10.000 nm.
  • Phổ hồng ngoại xa nằm trong khoảng từ 10.000 nm đến 1000 μm

Vi ba

Khi chúng ta di chuyển về phía bên phải của quang phổ khả kiến, thì chúng ta có lò vi sóng . Các bước sóng của vi sóng hầu hết có thể tồn tại trong phạm vi micromet. Phạm vi của các sóng này từ 1 mm - 10 cm.

Quang phổ vô tuyến

Khi chúng ta di chuyển về phía bên phải của quang phổ khả kiến, thì chúng ta có vùng tần số vô tuyến (RF). Vùng phổ vô tuyến trùng với vùng vi ba. Nhưng, nó chính thức bắt đầu từ 10 cm.

Ứng dụng / Sử dụng phổ điện từ

  • Tia gamma được sử dụng để tiêu diệt vi khuẩn trong kẹo dẻo và khử trùng thiết bị y tế
  • Tia X được sử dụng để quét các cấu trúc của xương hình ảnh
  • Ánh sáng cực tím có thể quan sát ong vì hoa có thể nổi bật rõ ràng ở tần số này
  • Ánh sáng khả kiến ​​được con người sử dụng để xem thế giới
  • Hồng ngoại được sử dụng trong cắt kim loại bằng laser, tầm nhìn ban đêm và cảm biến nhiệt,
  • Lò vi sóng được sử dụng trong radar và lò vi sóng
  • Sóng vô tuyến được sử dụng trong đài phát thanh, chương trình truyền hình

Vì vậy, đây là tất cả về quang phổ điện từ và nó bao gồm một tập hợp các sóng điện từ ở các tần số khác nhau. Nhưng những thứ này là vô hình đối với mắt người. Hàng ngày, chúng ta bị bao vây bởi các loại sóng này bởi vì mọi người đều tiếp xúc với từ trường cũng như điện trường tại nơi làm việc hoặc nhà từ việc truyền tải điện và tạo ra các máy móc trong nhà, công cụ công nghiệp đến viễn thông và phát sóng. Đây là một câu hỏi dành cho bạn, dải phổ điện từ ?