Elektromágneses spektrum
Bevezetés
Az elektromágneses hullámok teljes tartományát elektromágneses spektrumnak nevezzük. Ez magában foglalja a gammasugárzástól a rádióhullámokig terjedő elektromágneses energiát.
Az elektromágneses spektrum területei
Az elektromágneses spektrumot a hullámhossz és az energia jellemzői alapján nagyjából különböző elnevezett kategóriákba sorolják. Az olyan elnevezések, mint a “mikrohullámú” vagy az “infravörös” az egyszerűség kedvéért alakultak ki a hasonló tulajdonságokkal rendelkező elektromágneses sugárzás leírására, de nincsenek végleges választóvonalak az egyes spektrumterületek között. Az elektromágneses spektrum egyetlen olyan régiója, amely viszonylag következetes a hullámhossz meghatározásában, a látható spektrum, mivel ez közvetlenül megfelel azoknak a hullámhosszoknak, amelyekre az emberi szem érzékeny. A látható spektrum a teljes elektromágneses spektrum egy kis ablaka.
Gamma-sugarak (hullámhossz < 10-12 méter)
A gamma-sugarak rendelkeznek a legrövidebb hullámhosszal (< 0,01 nanométer ) és a legnagyobb energiával az elektromágneses spektrum bármely régiója közül. A gammasugarakat a világegyetem legforróbb objektumai, köztük a neutroncsillagok, pulzárok, szupernóva-robbanások termelik. Gammasugarakat nukleáris robbanások is létrehozhatnak. az űrben keletkező gammasugarak többségét a Föld légköre blokkolja. Ez jó dolog, mivel a gammasugarak biológiailag veszélyesek.
X-sugarak (hullámhossz 10-8-10-12 méter)
A X-sugarak hullámhossza 0,01 – 10 nm között mozog, és elsősorban a felrobbanó csillagok és kvazárok túlhevült gázaiból keletkeznek. A röntgensugárzás sokféle anyagtípuson képes áthatolni. A röntgensugarakat általában orvosi képalkotásra, valamint rakományok és poggyászok vizsgálatára használják. A gammasugárzáshoz hasonlóan a Föld légköre blokkolja a röntgensugárzást.
Ultraibolya (UV) (hullámhossz 10-7 – 10-8 méter)
Az ultraibolya (UV) fény hullámhossza körülbelül 1 – 380 nm. A Nap az ultraibolya energia egyik forrása. A spektrum UV-része UV-A, UV-B és UV-C részekre oszlik. Az UV-C sugarak a legkárosabbak, és a légkörünk szinte teljesen elnyeli őket. Az UV-B sugarak azok a káros sugarak, amelyek leégést okoznak. Bár az UV-hullámok az emberi szem számára láthatatlanok, egyes rovarok, például a dongók látják őket.
Látható (hullámhossz ~ 10-7 méter)
A látható fény a 400-750 nm vagy 0,4-0,75 mikrométer hullámhosszúságú tartományt fedi le. Ez az egyetlen olyan tartománya a spektrumnak, amelyre az emberi szem érzékeny. A Nap bocsátja ki a legtöbb sugárzást a spektrum látható részén. A látható fény hullámhosszának spektrumán belül minden egyes hullámhossz egy adott színt képvisel. A látható spektrum alsó végén lévő, hosszabb, körülbelül 750 nm-es hullámhosszúságú fényt vörösnek, a spektrum közepén lévő fényt zöldnek, a spektrum felső végén lévő, körülbelül 380 nm-es hullámhosszúságú fényt pedig ibolyának látjuk. Ha a látható fény spektrumának valamennyi hullámhossza egyszerre éri a szemet, akkor a fehér színt érzékeljük. A spektrum látható részét széles körben használják a távérzékelésben, és ez az az energia, amelyet fényképezéssel rögzítenek.
Infravörös (hullámhossz ~ 10-6 és 10-3 méter között)
A spektrum infravörös része körülbelül 0,75 µm és 100 µm (750 nm – 10 000 nm) hullámhossz között mozog. Három fő régióra osztható: Közeli infravörös (NIR): 0,7 – 1,3 µm, rövidhullámú infravörös (SWIR): 1,3 – 3 µm és a távoli vagy termikus infravörös 3 – 100 µm között. Az infravörös sugárzást széles körben használják a távérzékelésben. A tárgyak a Nap közeli infravörös és rövidhullámú sugárzását egyedi módon verik vissza, továbbítják és elnyelik, és ez felhasználható a növényzet egészségének, a talaj összetételének és nedvességtartalmának megfigyelésére. A 8 és 15 µm közötti tartományt termikus infravörösnek nevezik, mivel ezek a hullámhosszak a legalkalmasabbak a Földről sugárzó hosszúhullámú hőenergia tanulmányozására.
Mikrohullámok (hullámhossz ~ 10-3 és 10-1 méter között)
A mikrohullámok lényegében nagyfrekvenciás rádióhullámok, hullámhosszuk 1 mm és 1 m között van. A mikrohullámok különböző hullámhosszait vagy sávjait különböző alkalmazásokhoz használják. A középhullámhosszú mikrohullámok képesek áthatolni a ködön, a könnyű esőn és havon, a felhőkön és a füstön, hasznosak a műholdas kommunikációban és a Föld űrből történő tanulmányozásában. A radartechnológia mikrohullámú energiaimpulzusokat küld, és érzékeli a visszavert energiát.
Rádióhullámok ((hullámhossz >10-1méter)
A rádióhullámok az elektromágneses spektrumban a leghosszabb hullámhosszúak, hullámhosszuk körülbelül 1 mm-től több száz méterig terjed. A rádióhullámokat különféle adatok továbbítására használják. A vezeték nélküli hálózatok, a televízió és az amatőr rádiózás mind rádióhullámokat használ. A rádiófrekvenciák használatát általában a kormányok szabályozzák.
← Vissza
Modul Kezdőlap