ספקטרום אלקטרומגנטי: תדרים, אורכי גל (w / דיאגרמות ודוגמאות)

קרינה אלקטרומגנטית (קרינת EM) נמצאת סביבך; זה בסיסי לא רק להבנתך את הפיזיקה, אלא גם לעצם הישרדותך. ללא קרינה מהשמש, למשל, כדור הארץ לא יכול היה לקיים חיים.

את מה שמדענים מנאס"א ובני משפחתם מכנים קרינה אלקטרומגנטית ניתן לתאר במונחי פיזיקה כגל. גלים אלקטרומגנטיים מאוחדים על ידי כמה מאפיינים חשובים, אך השפעתם המעשית על העולם משתנה מהיכולת לבשל מזון במהירות להעברת מידע במהירות על פני עצום מרחקים.

אורכי גל קצרים יותר קשורים לתדרים גבוהים יותר ולאנרגיה גבוהה, בעוד שתדרים גבוהים יותר יושבים על חלק אורך גל קצר של הספקטרום עם אורכי גל ארוכים יותר. הספקטרום הנראה הצר יחסית מציע לעין האנושית, ולפיכך למוח האנושי האינטואיטיבי, תמונה קטנה בהרבה של המציאות הכוללת ממה שבאמת קורה כל הזמן.

Anגל אלקטרומגנטימורכב מגל שדה חשמלי המתנודד במישור הניצב (בזווית ישרה) לגל שדה מגנטי. מכיוון שקרינה אלקטרומגנטית פועלת כגל, אזי לכל גל אלקטרומגנטי מסוים יהיהתדירות​ (​f; לפעמים מסומן על ידיνבמקום זאת)אֹרֶך גַל​ ​λ(האות היוונית למבדה) המשויכת אליו.

עם זאת, גלים אלקטרומגנטיים אינם דורשים מדיום פיזי כגון אוויר (האטמוספירה של כדור הארץ עמוסה בגזים ואינה גרידא "חלל") או מים שדרכם מתפשטים, ומכאן שהם יכולים לחצות את הוואקום של החלל הריק - מה שהם עושים במהירות האור

גלים אלקטרומגנטיים יכולים להגיע באורכי גל שונים ותדרים שונים, כל עודתוצר אורך הגל והתדירות של גל נתון שווה למהירות האור(כלומר, λf = c). תחשוב על חוליית מתאבקים מאותה סוג משקל צר; חלקם יהיו גבוהים ורזים יותר, אחרים קצרים וקומפקטיים יותר, אך בהגדרתם כולם קרובים מאוד לאותה מסה למרות הופעות שונות מאוד.

טווח אורכי הגל על ​​פני הספקטרום EM מחולק למספר סוגים של קרינה אלקטרומגנטית. לפי סדר התדרים הנמוכים ביותר (האנרגיה הגבוהה ביותר, אורך הגל הארוך ביותר) לתדר הגבוה ביותר (האנרגיה הנמוכה ביותר, אורך הגל הקצר ביותר) סוגים אלה של קרינה הם:

• ​גלי רדיו:לגלים האלה, שאפשרו להאזין ל"שידורים "הרבה לפני האינטרנט, יש

ערכי λ מתחילים בערך 1 מ 'ומשתרעים מעבר ל -10⁸ מ '(100 מיליון מ'). ​מיקרוגל:תנורי מיקרוגל הם הביטוי הטכנולוגי הברור ביותר לקרינה מסוג זה, המשתרע על ספקטרום הגל מכ -10^-3 מ '(מילימטר אחד, או מ"מ) עד 1 מ'. ​קרינה אינפרא - אדומה:אור אינפרא אדום נע בין 7 × 10^-7 מ '(700 ננומטר, או ננומטר) ו- 1 מ"מ, והוא נאסף על ידי ציוד אופטי ומועבר לשימוש חזותי במשקפי "ראיית לילה". *אור נראה:ספקטרום האור הנראה קיים ברצועה צרה שבין 4 לערך

× 10^-7 מ 'ו -7

× 10^-7 מ '(400 ננומטר ו- 700 ננומטר). מהנמוך ביותר לגבוה ביותראֵנֶרְגִיָה, ולכן הארוך עד הקצר ביותראֹרֶך גַל,את סדר הספקטרום של הצבעים הנראים ניתן לזכור"רוי ג'י. Biv ": אדום, כתום, צהוב, ירוק, כחול, אינדיגו וסגול. ​קרינה אולטרא - סגולה:אור אולטרה סגול (10^-8 מ 'עד 4 × 10^-7 m, או 10 ננומטר עד 400 ננומטר) משמש במיטות שיזוף ונפלט על ידי השמש; זה סוג האנרגיה של EM שגורמת לכוויות שמש וכנראה לסרטן העור.
​צילומי רנטגן:קרינה זו בעלת אנרגיה גבוהה יותר (10^-11 עד 10^-8 m, או 0.01 עד 10 ננומטר) משמש באבחון; חשיפות גדולות יכולות להיות לא בטיחותיות לבריאות. *קרני גמא:ה- EM בעל האנרגיה הגבוהה ביותר נמצא רוכס בחלל החיצון לקרינה זו אורכי גל נמוכים מ -1 / 100 מננומטר. האווירה למרבה המזל מסננת את רוב אלה.

אתה מתעורר על כוכב לכת שבו מהירות האור היא 60 מטר לשנייה מרגיעה, אך חוקים פיזיקליים באופן כללי זהים לכדור הארץ. אם אורכי הגל של האור הכחול והאור האדום על פני כדור הארץ הזה הם 5 ס"מ ו -10 ס"מ בהתאמה, כאשר צהוב יושב בדיוק ביניהם בספקטרום, מהותדירותשל אור צהוב כאן?

אורך הגל λ של האור הצהוב על פני כדור הארץ הזה חייב להיות חצי מהמרחק שבין 5 ל -10 ס"מ, או 7.5 ס"מ. מכיוון ש λf = c = 300 m / s,

• למחזורים לשנייה יש משלהיחידה נגזרתבפיזיקה, הרץ (הרץ).