Kjenn det elektromagnetiske bølgespektrumet

Elektromagnetiske bølger er bølger som har elektriske og magnetiske energiladninger uten behov for forplantningsmedier. Vi kan finne mange bruksområder for elektromagnetiske bølger i hverdagen, for eksempel teknologien til røntgen, mikrobølger og signalet som mottas av smarttelefoner. Basert på lengden eller frekvensen, kan elektromagnetiske bølger klassifiseres i det elektromagnetiske bølgespekteret.

Det elektromagnetiske bølgespekteret er et kontinuerlig spektrum der hver av de forskjellige typene elektromagnetiske bølger er definert i et bestemt bølgelengdeområde. Det elektromagnetiske bølgespekteret består av radiobølger, mikrobølger, infrarøde stråler, synlig lys, ultrafiolette stråler, røntgenstråler og gammastråler.

spektrum

Radio bølge

Radiobølger er de lengste elektromagnetiske bølgene med det laveste frekvensområdet i det elektromagnetiske spekteret. Radiobølgelengden varierer fra 0,3 til 600 meter med et frekvensområde på omtrent 5 × 105 Hertz til 109 Hertz. Disse bølgene utstråles av akselererte bevegelige ladninger og av ladningssvingninger i en elektrisk krets (for eksempel en LC-krets).

(Les også: Elektromagnetiske bølger, definisjon og egenskaper)

Basert på frekvensen er radiobølger delt inn i flere bånd. Kortbølgebåndet er i frekvensen 500 kHz til 54 MHz. I den er det et AM-radiobånd, som har en frekvens på 530 kHz til 1710 kHz. I tillegg er det også TV-bølger i området 54 MHz til 1000 MHz. Inne er det FM-radiobølger, som har en frekvens på 88 MHz til 108 MHz.

Mikrobølger

Mikrobølger har kortere bølgelengde med høyere frekvens enn radiobølger. Mikrobølger genereres av vakuumrør med høy effekt, halvlederanordninger (for eksempel felteffekt-transistorer), tunneldioder, Gunn-dioder og andre. Bølgelengdeområdet til mikrobølger er 10-3 meter til 0,3 meter. Frekvensen varierer fra 109 Hertz til 3 × 1011 Hertz.

Én bruk av mikrobølger kan sees på radar (Radio Detection and Ranging). Radar er en teknikk som brukes til å oppdage avstand, hastighet og andre kjennetegn ved objekter i bevegelse. I tillegg brukes mikrobølger også i mikrobølgeovner.

Infrarød stråle

De neste elektromagnetiske bølgene er infrarøde stråler. Infrarøde bølger har kortere bølgelengde, men med en høyere frekvens enn mikrobølger. Infrarøde stråler er også kjent som hetebølger. Lengden varierer fra 8 × 10-7 meter til 10-3 meter med en frekvens på 3 × 1011 Hertz til 4 × 1014 Hertz.

Hovedkilden til infrarød stråling er termisk stråling som sendes ut av alle varme gjenstander. Når et objekt blir oppvarmet, får atomene og molekylene som utgjør det varmeenergi og vibrerer med større amplitude. Energi frigjøres av vibrerende atomer og molekyler i form av infrarød stråling. Jo høyere temperaturen på objektet er, desto sterkere vibrerer atomene og molekylene og jo mer infrarød stråling produserer den.

Synlig lys

Synlig lys er et område av det elektromagnetiske spekteret som kan oppdages direkte av øyet. Synlig lys, også kjent som hvitt lys, består av syv forskjellige farger. Vi kan se de syv fargene i en regnbue når sollyset brytes ned av vanndråper. I det synlige lysspekteret har rødt lys den største bølgelengden, mens lilla har den korteste bølgelengden.

Ultrafiolette stråler

Ultrafiolett lys er en elektromagnetisk bølge med en bølgelengde på ca. 380 nm til 10 nm. Frekvensområdet varierer fra 8 × 1014 Hertz til 3 × 1016 Hertz. Denne strålingen kalles ultrafiolett fordi den er assosiert med en frekvens som er større enn frekvensen av lilla lys i det synlige lysspekteret.

Ultrafiolett lys er mye brukt i hverdagen, for eksempel for å drepe bakterier i vannrensing, bruk av UV-lamper og for LASIK øyekirurgi.

Røntgen

Røntgenstråler er et spektrum av elektromagnetiske bølger med en bølgelengde på 10-13 meter til 10-8 meter. Frekvensen varierer fra 3 × 1016 Hertz til 3 × 1019 Hertz. Røntgenstråler er en type høyenergistråling som lett kan trenge gjennom mange typer materiale.

Røntgenstråler er også kjent som Roentgen-stråler hvis navn er hentet fra oppdageren, nemlig Wilhelm K. Roentgen i 1895. På den tiden kunne ikke Roentgen bestemme arten av stråling, så han brukte symbolet X. I dag blir røntgenstråler mye brukt til røntgenstråler og strålebehandling eller strålebehandling.

Gamma-stråler

Den siste typen elektromagnetisk stråling er gammastråler. Gammastråler er de korteste bølgene med størst frekvens sammenlignet med andre elektromagnetiske bølger. Lengden er mellom 0,6 × 10-14 meter til 10-10 meter. I mellomtiden er frekvensen 3 × 108 Hertz til 5 × 1022 Hertz. Kilden til gammastråler er hentet fra kjernefysiske reaksjoner og kjernefysisk radioaktivitet.

Gamma-stråler er mye brukt til strålebehandling i behandlingen av kreft og svulster. I tillegg kan gammastråler også brukes til å lage radioisotoper og til å forstå metallstrukturer.