Funktionieren des elektromagnetischen Spektrums (EM-Spektrum) und seine Anwendungen

Elektromagnetische Strahlung oder EM-Strahlung ist ein wahrnehmbarer Teil des Spektrums. Es ist eine Art, Energie durch den Raum zu transportieren. Die verschiedenen Formen von elektromagnetisch Energie umfasst hauptsächlich Feuerwärme, Sonnenlicht, Mikrowellenenergie beim Kochen, Röntgenstrahlen usw. Diese Energieformen unterscheiden sich stark voneinander, weisen jedoch wellenförmige Eigenschaften auf. Wenn wir zum Beispiel im Meer schwimmen gehen, sind Sie zuvor an Wellen erkennbar. Diese Wellen sind nur in einem bestimmten Bereich störend und führen zu Schwingungen oder Vibrationen. In ähnlicher Weise sind elektromagnetische Wellen verwandt, aber sie sind getrennt und bestehen aus 222 Wellen, die in einem 90-Grad-Winkel zueinander schwingen. Der gesamte EM-Strahlungssatz wird als elektromagnetisches Spektrum bezeichnet und ist zur Vereinfachung von Funktionen wie Radio, Infrarot, Mikrowelle , sichtbar, UV-Strahlen, Gammastrahlen, Röntgenstrahlen). Dies ist sowohl konstant als auch endlos.

Was ist ein elektromagnetisches Spektrum?

Der Begriff elektromagnetisches Spektrum kann definiert werden als die Verteilung der gesamten elektromagnetischen Strahlung basierend auf der Wellenlänge und Frequenz der Welle. Alle Wellen können sich jedoch mit Lichtgeschwindigkeit in einem weiten Bereich von Frequenzen, Wellenlängen und Photonenenergien im Vakuum fortbewegen. Dieses Spektrum umfasst den Abstand aller elektromagnetischen Strahlung sowie viele Teilbereiche, die üblicherweise als Teile wie UV-Strahlung oder ansonsten sichtbares Licht bezeichnet werden.

Die verschiedenen Teile des Spektrums erlauben unterschiedliche Namen, abhängig von der Unähnlichkeit innerhalb des Emissionsverhaltens, der Transmission und der Absorption der zugehörigen Wellen. Der Frequenzbereich des elektromagnetischen Spektrums von niedrig bis hoch umfasst hauptsächlich alle Wellen wie Radio, IR usw.

Das gesamte elektromagnetische Spektrum von der niedrigsten bis zur höchsten Frequenz umfasst hauptsächlich die gesamte Radio-IR-Strahlung, wahrnehmbares Licht, UV-Strahlung, Röntgen- und Gammastrahlen. Fast alle Wellenlängen und Frequenzen verwenden elektromagnetische Strahlung, die für die Spektroskopie verwendet werden kann.

Grundlegende Eigenschaften von Wellen

Die grundlegenden Eigenschaften von Wellen umfassen hauptsächlich Amplitude, Wellenlänge und Frequenz. Wir wissen, dass Licht aus elektromagnetischer Strahlung bestehen kann, die häufig wie ein Wellenphänomen behandelt wird. Eine Welle umfasst den niedrigsten als Trog bekannten Punkt und den höchsten als Kamm bekannten Punkt. Das Amplitude ist der vertikale Abstand zwischen der Neigung eines Kamms und der Mittelachse der Welle. Diese Eigenschaften hängen hauptsächlich mit der Intensität zusammen, ansonsten der Helligkeit der Welle. Der horizontale Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Tälern oder Scheiteln wird als Wellenlänge bezeichnet. Es wird häufig mit dem Symbol λ (Lambda) bezeichnet.

Die Lichtenergie kann nach dieser Gleichung berechnet werden E = h.c / λ

In der obigen Gleichung ist

'E' ist die Energie des Lichts
'H' ist die Plancksche Konstante
'C' ist die Lichtgeschwindigkeit
'Λ' ist die Wellenlänge

Wenn daher die Wellenlänge zunimmt, wird die Lichtenergie verringert.

Weil Frequenz (ν) = c / λ

Die obige Gleichung kann wie folgt geschrieben werden E = h. ν

Wenn sich die Frequenz erhöht, erhöht sich daher die Energie des Lichts. Das Verhältnis zwischen Wellenlänge und Frequenz ist also umgekehrt proportional.

Tabelle des elektromagnetischen Spektrums

Das elektromagnetisches Strahlungsspektrum kann aufgrund verschiedener Strahlen wie IR, Radio, UV, sichtbar, UV, Röntgen usw. auftreten Wellenlängen des elektromagnetischen Spektrums haben die höchste Wellenlänge, während Gammastrahlen den kürzesten Wellenlängenbereich haben.

Geplant ist das elektromagnetische (EM) Spektrum, das in der obigen Abbildung dargestellt ist. Das sichtbare Spektrum ist in der Mitte von der unteren zur oberen Wellenlänge in der Größenordnung von links nach rechts angeordnet. Daher wird das linke sichtbare Spektrum in violetter Farbe angezeigt, während das rechte sichtbare Spektrum in roter Farbe angezeigt wird. Das elektromagnetisches Spektrum Diagramm wird unten gezeigt.

elektromagnetisches Spektrum

In Richtung der Linken

Das UV-Spektrum (Ultraviolett-Spektrum)

Sie bewegt sich mehr in Richtung der linken Seite des sichtbaren Spektrums und liegt im UV-Bereich. Obwohl es für das menschliche Auge nicht wahrnehmbar ist und dieser UV-Bereich violett erscheint, weil er näher am violetten Bereich des Spektrums liegt. Der Bereich des UV-Spektrums liegt zwischen 10 nm und 400 nm.

Röntgenstrahlen

Wenn wir uns zunächst zur linken Seite des UV-Spektrums bewegen, haben wir Röntgenstrahlen im Bereich von 0,01 nm bis 10 nm. Dieser Bereich kann je nach Durchdringbarkeit auch in zwei Bereiche unterteilt werden. Diese sind extrem durchdringbar und haben überlegene Energie und Wellenlängen im Bereich von 0,01 nm bis 0,1 nm.

Gamma Strahlen

Wenn wir uns links von den Röntgenstrahlen bewegen, haben wir die energiereichsten Strahlen wie Gammastrahlen. Die Strahlung dieser Strahlen enthält keine geringere Wellenlängenkante, ihre Obergrenze liegt jedoch bei 0,01 nm. Die Energie und Durchdringbarkeit dieser Strahlen ist sehr hoch.

In Richtung rechts

IR-Spektrum (Infrarotspektrum): Wenn wir uns zur rechten Seite des sichtbaren Spektrums bewegen, haben wir den IR-Spektrumbereich. Vergleichbar mit dem ultravioletten Spektrum ist das IR-Spektrum nicht sichtbar, aber da der Bereich näher am roten Farbbereich des sichtbaren Spektrums liegt, wird es als bezeichnet das Infrarot Region. Der Wellenlängenbereich des IR-Spektrums reicht von 780 nm bis 1 mm. Diese Art von Spektrum teilt sich weiter in drei Regionen auf:

• Das Nahinfrarotspektrum reicht von 780 nm bis 2.500 nm.
• Das mittlere Infrarotspektrum reicht von 2.500 nm bis 10.000 nm.
• Das Ferninfrarotspektrum reicht von 10.000 nm bis 1000 μm

Mikrowellen

Wenn wir uns zur rechten Seite des sichtbaren Spektrums bewegen, haben wir die Mikrowellen . Die Wellenlängen von Mikrowellen würden höchstwahrscheinlich im Bereich von Mikrometern existieren. Die Reichweite dieser Wellen reicht von 1 mm bis 10 cm.

Funkspektrum

Wenn wir uns zur rechten Seite des sichtbaren Spektrums bewegen, haben wir den Hochfrequenzbereich (RF). Der Funkspektrumbereich überlappt mit dem Mikrowellenbereich. Aber es beginnt offiziell bei 10 cm.

Verwendung / Anwendung des elektromagnetischen Spektrums

• Gammastrahlen werden verwendet, um die Bakterien in Marshmallows abzutöten und medizinische Geräte zu desinfizieren
• Röntgenstrahlen werden zum Scannen der Strukturen von Bildknochen verwendet
• Ultraviolettes Licht kann Bienen beobachten, da Blumen bei dieser Frequenz sichtbar hervorstechen können
• Sichtbares Licht wird verwendet, um die Welt von Menschen zu betrachten
• Infrarot wird beim Lasermetallschneiden, Nachtsicht- und Wärmesensoren verwendet.
• Mikrowelle wird in Radar- und Mikrowellenöfen verwendet
• Radiowellen werden in Radio- und Fernsehsendungen verwendet

Das ist also alles über die elektromagnetisches Spektrum und es enthält einen Satz elektromagnetischer Wellen in verschiedenen Frequenzen. Aber diese sind für menschliche Augen unsichtbar. Täglich sind wir von diesen Arten von Wellen umgeben, da jeder am Arbeitsplatz oder zu Hause magnetischen und elektrischen Feldern ausgesetzt ist, von der Stromübertragung und -erzeugung von Haushaltsmaschinen, Industriewerkzeugen bis hin zu Telekommunikation und Rundfunk. Hier ist eine Frage an Sie, was ist das elektromagnetisches Spektrum ?