Spektrum elektromagnetyczne
Wprowadzenie
Cały zakres fal elektromagnetycznych jest znany jako spektrum elektromagnetyczne. Obejmuje to energię elektromagnetyczną od promieni gamma do fal radiowych.
Regiony widma elektromagnetycznego
Widmo elektromagnetyczne jest szeroko sklasyfikowane w różnych kategoriach nazwanych na podstawie długości fali i właściwości energii. Nazwy takie jak „mikrofale” lub „podczerwień” zostały opracowane dla wygody, aby opisać promieniowanie elektromagnetyczne o podobnych cechach, ale nie ma ostatecznych linii podziału między jednym regionie spektralnym i następnym. Jedynym regionem w widmie elektromagnetycznym, który jest stosunkowo spójny w definicji długości fali jest widmo widzialne, ponieważ odpowiada ono bezpośrednio długościom fal, na które wrażliwe są ludzkie oczy. Widmo widzialne jest małe okno całego spektrum elektromagnetycznego.
Promienie gamma (długość fali < 10-12 metrów)
Promienie gamma mają najkrótsze długości fali (< 0,01 nanometrów ) i najwięcej energii z każdego regionu widma elektromagnetycznego. Promienie gamma są produkowane przez najgorętsze obiekty we wszechświecie, w tym gwiazdy neutronowe, pulsary, wybuchy supernowych. Promienie gamma mogą być również wytwarzane przez eksplozje jądrowe. Większość promieni gamma generowanych w przestrzeni kosmicznej jest blokowana przez atmosferę ziemską. Jest to dobra rzecz, ponieważ promienie gamma są biologicznie niebezpieczne.
Promienie X (długość fali 10-8 do 10-12 metrów)
Promienie X obejmują długość fali od 0,01 – 10 nm i są głównie generowane przez super nagrzany gaz z wybuchających gwiazd i kwazarów. Promienie X są w stanie przejść przez wiele różnych rodzajów materiałów. Promieniowanie rentgenowskie jest powszechnie stosowane w obrazowaniu medycznym oraz do kontroli ładunków i bagażu. Podobnie jak w przypadku promieni gamma, atmosfera ziemska blokuje promieniowanie rentgenowskie.
Promieniowanie ultrafioletowe (UV) (długość fali 10-7 – 10-8 metrów)
Światło ultrafioletowe (UV) ma długość fali około 1 – 380 nm. Słońce jest źródłem energii ultrafioletowej. Część UV widma jest podzielona na UV-A, UV-B, i UV-C. Promienie UV-C są najbardziej szkodliwe i są prawie całkowicie pochłaniane przez naszą atmosferę. Promienie UV-B są szkodliwymi promieniami, które powodują oparzenia słoneczne. Chociaż fale UV są niewidoczne dla ludzkiego oka, niektóre owady, takie jak trzmiele, mogą je zobaczyć.
Widoczny (długość fali ~ 10-7 metrów)
Światło widzialne obejmuje zakres długości fal od 400 – 750 nm lub 0,4 do 0,75 mikrometrów. Jest to jedyny region w widmie, na który wrażliwe są ludzkie oczy. Słońce emituje najwięcej promieniowania w widzialnej części widma. Każda pojedyncza długość fali w ramach spektrum długości fal światła widzialnego jest reprezentatywna dla konkretnego koloru. Światło w dolnej części widma widzialnego, o dłuższej fali, około 750 nm, jest postrzegane jako czerwone; światło w środkowej części widma jest postrzegane jako zielone; a światło w górnej części widma, o długości fali około 380 nm, jest postrzegane jako fioletowe. Kiedy wszystkie długości fal widma światła widzialnego uderzają w oko w tym samym czasie, postrzegany jest kolor biały. Widzialna część widma jest szeroko wykorzystywana w teledetekcji i jest to energia, która jest rejestrowana za pomocą fotografii.
Podczerwień (Długość fali ~ 10-6 do 10-3 metrów)
Podczerwona część widma obejmuje zakres od około 0,75 µm do 100 µm (750 nm – 10 000 nm) w długości fali. Dzieli się na trzy główne regiony, bliską podczerwień (NIR): 0,7 – 1,3 µm, podczerwień krótkofalową (SWIR): od 1,3 – 3 µm i daleką lub termiczną podczerwień od 3 – 100 µm. Promieniowanie podczerwone jest szeroko wykorzystywane w teledetekcji. Obiekty odbijają, transmitują i absorbują promieniowanie słoneczne w zakresie bliskiej podczerwieni i fal krótkich w unikalny sposób, co może być wykorzystane do obserwacji stanu roślinności, składu gleby i jej wilgotności. Region od 8 do 15 µm jest określany jako termiczna podczerwień, ponieważ te długości fal są najlepsze do badania długofalowej energii cieplnej promieniującej z Ziemi.
Mikrofale (Długość fali ~ 10-3 do 10-1 metrów)
Mikrofale są zasadniczo falami radiowymi o wysokiej częstotliwości i mają długość fali, która mieści się w zakresie od 1mm do 1m. Różne długości fal lub pasma mikrofal są wykorzystywane do różnych zastosowań. Mikrofale o średniej długości fali mogą przenikać przez zamglenia, lekki deszcz i śnieg, chmury i dym, są korzystne dla komunikacji satelitarnej i badania Ziemi z kosmosu. Technologia radarowa wysyła impulsy energii mikrofalowej i wyczuwa energię odbitą z powrotem.
Fale radiowe ((Długość fali >10-1metrów)
Fale radiowe mają najdłuższe fale w widmie elektromagnetycznym o długości fali od około 1 mm do kilkuset metrów. Fale radiowe są wykorzystywane do przesyłania różnych danych. Sieci bezprzewodowe, telewizja i radio amatorskie wykorzystują fale radiowe. Korzystanie z częstotliwości radiowych jest zazwyczaj regulowane przez rządy.
← Wróć
Moduł Strona główna