Отворите главни мени

Електромагнетски спектар

(преусмерено са Електромагнетни спектар)
Приказ електромагнетног спектра

Електромагнетски спектар сачињава цела област електромагнетског зрачења укључујући радио-таласе, инфрацрвене зраке, видљиву светлост, рендгентске зраке, гама зраке. Електромагнетско зрачење преноси енергију и креће се брзином светлости која износи 300000 km / с. Током кретања енергија се размењује између електричног и магнетског поља. Док јачина једног поља расте, другог опада и обрнуто. Брзина којом се ово дешава назива се фреквенција зрачења. Различите врсте електромагнетског зрачења имају различите фреквенције и различите таласне дужине.

Класа   Фрекв-
енција
Таласна-
дужина
Енергија
Јонизациона
радијација
γ Гама зраци   300 EHz 1 pm 1,24 MeV
 
  30 EHz 10 pm 124 keV
HX Тврди X-зраци  
  3 EHz 100 pm 12,4 keV
SX Меки X-зраци  
  300 PHz 1 nm 1,24 keV
 
  30 PHz 10 nm 124 eV
EUV Екстремно
ултраљубичасто
 
  3 PHz 100 nm 12,4 eV
  NUV Блиско
ултраљубичасто
 
Светло   300 THz 1 μm 1,24 eV
NIR Блиско инфрацрвено  
    30 THz 10 μm 124 meV
MIR Средње инфрацрвено  
  3 THz 100 μm 12,4 meV
FIR Далеко инфрацрвено  
  300 GHz 1 mm 1,24 meV
Микро
таласи


и

радио
таласи
EHF Екстремно висока
фреквенција
 
  30 GHz 1 cm 124 μeV
SHF Супер висока
фреквенција
 
  3 GHz 1 dm 12,4 μeV
UHF Ултра висока
фреквенција
 
  300 MHz 1 m 1,24 μeV
VHF Веома висока
фреквенција
 
  30 MHz 10 m 124 neV
HF Висока
фреквенција
 
  3 MHz 100 m 12,4 neV
MF Средња
фреквенција
 
  300 kHz 1 km 1,24 neV
LF Ниска
фреквенција
 
  30 kHz 10 km 124 peV
VLF Very low
frequency
 
  3 kHz 100 km 12,4 peV
  ULF Ултра ниска фреквенција  
  300 Hz 1000 km 1,24 peV
SLF Супер ниска
фреквенција
 
  30 Hz 10000 km 124 feV
ELF Екстремно ниска
фреквенција
 
  3 Hz 100000 km 12,4 feV
 
Извори: Датотека:Light spectrum.svg [1][2][3]
Legend[1][2][3]
γ = Гама зраци MIR = Средње инфрацрвено HF = Висока фрекв.
HX = Тврди X-зраци FIR = Далеко инфрацрвено MF = Средња фрекв.
SX = меки X-зраци Радио таласи LF = Ниска фрекв.
EUV = Екстремно ултраљубичасто EHF = Екстремно висока фрекв. VLF = Веома ниска фрекв.
NUV = Блиско ултраљубичасто SHF = Супер висока фрекв. VF/ULF = Фрекв. гласа
Видљиво светло UHF = Ултра висока фрекв. SLF = Супер ниска фрекв.
NIR = Блиско инфрацрвено VHF = Веома висока фрекв. ELF = Екстремно ниска фрекв.
Фрекв = Фреквенција

Фреквенција и таласна дужинаУреди

Фреквенција се мери у херцима. Она је број пута у секунди да електрично поље достиже своју максималну вредност. Таласна дужина је растојање које талас пређе за време које је потребно електричном пољу да са максималне спадне на своју минималну вредност и врати се поново на максималну. Због тога таласна дужина је једнака количнику брзине светлости и фреквенције.

 
 

где је са E означена фотонска енергија, c брзина светлости, а са h Планкова константа.

Таласни број је број таласних циклуса у јединици дужине:

 

Видљива светлостУреди

 
Електромагнетни спектар са издвојеним таласним дужинама видљиве светлости

Видљива светлост била је најприступачнија посматрању, те је разумљиво зашто се оптика почела најпре развијати у подручју светлости коју директно осећамо чулом вида. Међутим, касније је установљено помоћу разних инструмената да поред видљиве светлости у природи постоје и друге радијације које су невидљиве за наше око а имају сличне особине као и видљива светлост. Показало се да око види само једно врло уско подручје радијација које се јављају у природи. Херц је својим експериментима показао да радио-таласи имају сличне особине као и видљива светлост. Упознавањем електричне структуре материје дошло се до закључка да атоми и молекули емитују светлост односно да и светлост има електромагнетску природу.

Електромагнетске радијацијеУреди

Убрзо је образовано гледиште да електромагнетске радијације обухватају врло широко подручје у погледу таласних дужина, па су све познате радијације овакве природе поређане по таласним дужинама, јер је закључено да сви они имају исту природу, разликују се само по таласним дужинама и фреквенцији. Кад се пође од спектра са видљивом светлошћу може се лако установити да се са обе стране стране спектра настављају радијације исте природе које су невидљиве за људско око, али се могу установити инструментима. Невидљиве радијације које показују изразито топлотно дејство назване су инфрацрвени зраци. Подручје радио-таласа које се граничи са подручјем инфрацрвених зрака названо је микроталасима. Ово подручје, нарочито у последње време, нашло је примене у одређивање својства молекула. Микроталаси користе таласне дужине од неколико центиметара, које одговарају фреквенцијама од хиљаду милиона херца.

Таласне дужине су изразене у ангстремима (10 на -10). У радио-техници данас се употребљавају радио-таласи таласне дужине од неколико километара, али се они могу начинити и произвољно дугим, јер у овом смеру не постоји ограничење.

Таласне дужине електромагнетских радијацијаУреди

Између радио-таласа и видљиве светлости, посматрано у погледу таласне дужине, налази се област инфрацрвених зрака. У спектроскопији ова област се дели на три подручја: блиско, средње и далеко. Блиско подручје има опсег таласних дужина од 7800 до 3*10000 Å (ангстрема), то је подручје које се граничи са видљивом светлошћу. Средње подручје има опсег од 3*10000 до 3*100000, а далеко подручје од 3*100000 до 3*1000000 и оно се Граничи са радио-таласима. Идући ка мањим таласним дужинама налази се област видљиве светлости, а затим ултраљубичасти зраци. На сличан начин, у спектоскопији, област ултраљубичастих зрака се дели на блиско (3800 Å до 2000 Å) и далеко (2000 до 100 Å) подручје ултраљубичастих зрака. Иза ових још мање таласне дужине имају икс-зраци, затим ɣ-зраци и секундарни космички таласи. Извесне области се преклапају на граничним деловима. Ово не треба схватити као два различита зрачења већ као једно те исто зрачење произведено на различите начине. Обично начин производње одређује дату област али се на граничним деловима иста зрачења могу произвести или на један или на други начин, те их стога убрајамо у једну или другу област таласних дужина електромагнетских радијација. Опсег електромагнетских радијација веома је велики. Са општег становишта нема никаквих познатих појава које ограничавају опсег таласних дужина. Једина граница у овом погледу је практична могућност њихове производње. Видљива светлост представља врло уску област од целокупног спектра електромагнетских осцилација. При Томе видљива светлост не представља никакво подручје које би се битно разликовало од осталих подручја. Опсег видљиве светлости ограничавају само физиолошке особине људског ока што уопште посматрано у физици нема никаквог већег значаја. Мрежњача у оку је осетљива само на таласне дужине у назначеном опсегу видљиве светлости Остале области већих или мањих таласних дужина није у стању да осети те се у овим областима научници служе другим инструментима.

Види јошУреди

РеференцеУреди

  1. 1,0 1,1 What is Light? Archived 2013-12-05 at the Wayback MachineUC Davis lecture slides
  2. 2,0 2,1 Elert, Glenn. „The Electromagnetic Spectrum, The Physics Hypertextbook”. Hypertextbook.com. Приступљено 16. 10. 2010. 
  3. 3,0 3,1 „Definition of frequency bands on”. Vlf.it. Приступљено 16. 10. 2010. 

ЛитератураУреди

  • Др. Драгиша Ивановић, Властимир Вучић, Физика 2, Научна књига, Београд
  • Наука, Велика илустрована енциклопедиха, Омладинска књига, Београд

Спољашње везеУреди