Sähkömagneettinen spektri
Esittely
Sähkömagneettisten aaltojen koko kirjo tunnetaan sähkömagneettisena spektrinä. Siihen kuuluu sähkömagneettinen energia gammasäteistä radioaaltoihin.
Sähkömagneettisen spektrin alueet
Sähkömagneettinen spektri luokitellaan laajasti eri nimettyihin luokkiin energian aallonpituuden ja ominaisuuksien perusteella. Nimitykset, kuten ”mikroaalto” tai ”infrapuna”, on kehitetty mukavuussyistä kuvaamaan sähkömagneettista säteilyä, jolla on samankaltaisia ominaisuuksia, mutta mitään lopullisia raja-aitoja spektrialueiden välillä ei ole. Ainoa sähkömagneettisen spektrin alue, jonka aallonpituusmääritelmä on suhteellisen johdonmukainen, on näkyvä spektri, koska se vastaa suoraan aallonpituuksia, joille ihmisen silmät ovat herkkiä. Näkyvä spektri on pieni ikkuna koko sähkömagneettisesta spektristä.
Gammasäteet (aallonpituus < 10-12 metriä)
Gammasäteillä on sähkömagneettisen spektrin kaikista alueista lyhin aallonpituus (< 0,01 nanometriä ) ja suurin energia. Gammasäteitä tuottavat maailmankaikkeuden kuumimmat kohteet, kuten neutronitähdet, pulsarit ja supernovaräjähdykset. Gammasäteilyä voi syntyä myös ydinräjähdyksissä. maapallon ilmakehä estää suurimman osan avaruudessa syntyvistä gammasäteistä. Tämä on hyvä asia, sillä gammasäteet ovat biologisesti vaarallisia.
X-säteet (aallonpituus 10-8 – 10-12 metriä)
X-säteiden aallonpituus on 0,01 – 10 nm ja ne syntyvät pääasiassa räjähtävien tähtien ja kvasaarien ylikuumentuneesta kaasusta. Röntgensäteet pystyvät läpäisemään monia erityyppisiä materiaaleja. Röntgensäteitä käytetään yleisesti lääketieteelliseen kuvantamiseen sekä rahdin ja matkatavaroiden tarkastamiseen. Samoin kuin gammasäteily, Maan ilmakehä estää röntgensäteilyä.
Ultravioletti (UV) (Aallonpituus 10-7 – 10-8 metriä)
Ultraviolettivalon (UV) aallonpituus on noin 1 – 380 nm. Aurinko on ultraviolettienergian lähde. Spektrin UV-osa jaetaan UV-A:han, UV-B:hen ja UV-C:hen. UV-C-säteet ovat haitallisimpia, ja ilmakehä absorboi ne lähes kokonaan. UV-B-säteet ovat haitallisia säteitä, jotka aiheuttavat auringonpolttamia. Vaikka UV-aallot ovat ihmissilmälle näkymättömiä, jotkut hyönteiset, kuten kimalaiset, näkevät ne.
Visible (Aallonpituus ~ 10-7 metriä)
Visible light covers the range of wavelengths from 400 – 750 nm or 0.4 to 0.75 micrometers. Tämä on ainoa alue spektrissä, jolle ihmisen silmät ovat herkkiä. Aurinko säteilee eniten säteilyä spektrin näkyvässä osassa. Kukin yksittäinen aallonpituus näkyvän valon aallonpituuden spektrissä edustaa tiettyä väriä. Näkyvän spektrin alemmassa päässä oleva valo, jonka aallonpituus on pidempi, noin 750 nm, nähdään punaisena, spektrin keskellä oleva valo nähdään vihreänä ja spektrin yläpäässä oleva valo, jonka aallonpituus on noin 380 nm, nähdään violettina. Kun kaikki näkyvän valon spektrin aallonpituudet osuvat silmään samanaikaisesti, väriksi havaitaan valkoinen. Spektrin näkyvää osaa käytetään laajalti kaukokartoituksessa, ja se on energiaa, joka tallennetaan valokuvauksen avulla.
Infrapuna (Aallonpituus ~ 10-6 – 10-3 metriä)
Spektrin infrapunaosan aallonpituus on noin 0,75 µm – 100 µm (750 nm – 10 000 nm). Se jaetaan kolmeen pääalueeseen: lähi-infrapuna (NIR): 0,7 – 1,3 µm, lyhytaaltoinfrapuna (SWIR): 1,3 – 3 µm ja kauko- tai lämpöinfrapuna 3 – 100 µm. Infrapunasäteilyä käytetään laajasti kaukokartoituksessa. Kohteet heijastavat, lähettävät ja absorboivat auringon lähi-infrapuna- ja lyhytaaltoista säteilyä ainutlaatuisella tavalla, ja tätä voidaan käyttää kasvillisuuden terveyden, maaperän koostumuksen ja kosteuspitoisuuden havainnointiin. Aluetta 8-15 µm kutsutaan termiseksi infrapunaksi, koska näillä aallonpituuksilla voidaan parhaiten tutkia maapallosta säteilevää pitkäaaltoista lämpöenergiaa.
Mikroaallot (Aallonpituus ~ 10-3-10-1 metriä)
Mikroaallot ovat pohjimmiltaan korkeataajuisia radioaaltoja, ja niiden aallonpituus vaihtelee 1 mm:stä 1 metriin. Mikroaaltojen eri aallonpituuksia tai taajuusalueita käytetään eri sovelluksissa. Keskipitkän aallonpituuden mikroaallot voivat läpäistä sumun, kevyen sateen ja lumen, pilvet ja savun, ja niistä on hyötyä satelliittiviestinnässä ja maapallon tutkimisessa avaruudesta käsin. Tutkatekniikka lähettää mikroaaltoenergian pulsseja ja aistii takaisin heijastuneen energian.
Radioaallot ((Aallonpituus >10-1metriä)
Radioaallot ovat sähkömagneettisen spektrin pisimpiä aallonpituuksia, ja niiden aallonpituus vaihtelee noin 1 mm:stä useisiin satoihin metreihin. Radioaaltoja käytetään erilaisten tietojen lähettämiseen. Langattomat verkot, televisio ja radioamatöörit käyttävät kaikki radioaaltoja. Radiotaajuuksien käyttöä säätelevät yleensä hallitukset.
← Takaisin
Moduuli Etusivu