전자기 스펙트럼이란 무엇입니까?

전자기 스펙트럼이 무엇인지, 어떤 영역으로 나누어져 있는지, 어떤 용도로 사용되는지, 어떻게 발견되었는지 설명합니다.

전자기 스펙트럼은 파장에 따라 여러 영역으로 나눌 수 있습니다.

전자기 스펙트럼이란 무엇입니까?

전자기 스펙트럼은  전자기 방사선 의 에너지 분포 입니다 . 이는 에너지로 표현될 수 있지만 방사선의 파장과 주파수로 표현하는 것이 더 일반적입니다. 이는 더 짧은 파장의 방사선(감마선)부터 더 긴 파장의 방사선(전파)까지 확장됩니다.

이는 한계가 완전히 정의되지 않았으며 겹치는 경향이 있는 다양한 하위 범위 또는 부분으로 구성됩니다. 스펙트럼의 각 대역은 방출, 전송 및 흡수 중 파동의 거동 과 실제 적용 측면에서 다른 대역과 구별됩니다 .

전자기파는 에너지를 전달하는 전기장 과 자기장 의 진동입니다. 이  파동은 진공 속에서 빛의 속도로 전파됩니다 .

물체의 전자기 스펙트럼에 대해 이야기할 때, 물체가 방출(방출 스펙트럼이라고 함)하거나 흡수(흡수 스펙트럼이라고 함)하는 다양한 파장을 참조하여 일련의 전자기파 형태로 에너지 분포를 생성합니다.

상기 분포의 특성은 진동의 주파수 나 파장 및 에너지에 따라 달라집니다  . 세 가지 양은 서로 연관되어 있습니다. 주어진 파장은 주어진 주파수 및 에너지에 해당합니다. 전자기파는 광자라고 불리는 입자와 연관될 수 있습니다.

전자기 스펙트럼은 전자기파의 존재를 발견하고 그의 연구 방정식(맥스웰 방정식으로 알려짐)을 공식화한  영국인 제임스 맥스웰(James Maxwell)의 실험 과 공헌 에 따라 발견되었습니다  .

참조: 전자기학

전자기 스펙트럼의 영역

전자기 스펙트럼은 원칙적으로  실질적으로 무한하며(예를 들어 가장 긴 파장은 우주의 크기) 연속적이지만 지금까지 우리는 밴드 또는 세그먼트로 알려진 일부 영역을 알 수 있었습니다. 가장 작은 것부터 가장 큰 것까지 다음과 같습니다.

  • 감마선. 파장이 10 -11  미터(m) 미만 이고 주파수가 10 19 보다 큰 경우 .
  • 엑스레이: 파장이 10 -8  m 미만 이고 주파수가 10 16 보다 큽니다 .
  • 극자외선. 파장이 10 -8  m 미만 이고 주파수가 1.5×10 15 보다 큰 경우 .
  • 근자외선. 파장이 380×10 -9 m  미만 이고 주파수가 7.89×10 14 보다 큰 경우 .
  • 가시광선 스펙트럼. 780×10 -9 m  미만의 파장 과 384×10 12 보다 큰 주파수를 사용합니다 .
  • 근적외선. 2.5×10 -6  m 미만의 파장 과 120×10 12 보다 큰 주파수를 사용합니다 .
  • 중적외선. 50×10 -6  m 미만의 파장 과 6×10 12 보다 큰 주파수를 사용합니다 .
  • 원적외선 또는 서브밀리미터. 350×10 -6  m 미만의 파장 과 300×10 9 보다 큰 주파수를 사용합니다 .
  • 마이크로파 방사선. 파장이 10 -2  m 미만 이고 주파수가 3×10 8 보다 큰 경우 .
  • 초고주파 전파. 파장이 1m 미만이고 주파수가 300×10 6 보다 큰 경우 .
  • 매우 높은 주파수의 전파. 파장이 100m 미만이고 주파수가 30×10 6Hz 보다 큽니다 .
  • 단파 라디오. 파장이 180m 미만이고 주파수가 1.7×10 6 보다 큰 경우 .
  • 중파 라디오. 파장이 650m 미만이고 주파수가 650×10 3Hz보다 큰 경우 .
  • 장파 라디오. 파장이 10 4  m 미만 이고 주파수가 30×10 3 보다 큰 경우 .
  • 매우 낮은 주파수의 전파. 파장이 104m 보다 크고 주파수는 30×103Hz보다 작 습니다  .

전자기 스펙트럼의 영역은 감마선, X선, 자외선, 가시 스펙트럼, 마이크로파 및 무선 주파수입니다.

전자기 스펙트럼의 사용

엑스레이는 의학에서 신체 내부를 관찰하는 데 사용됩니다.

전자기 스펙트럼의 용도는 매우 다양할 수 있습니다. 예를 들어:

  • 무선 주파수 파도입니다. 라디오 방송, 텔레비전 또는 Wi-Fi 인터넷  과 같이 공중을 통해 정보를 전송하는 데 사용됩니다 .
  • 전자레인지. 또한 모바일(휴대폰) 전화 신호나 마이크로파 안테나와 같은 정보를 전송하는 데에도 사용됩니다. 또한 위성이 정보를 지상으로 전송하는 메커니즘으로 사용됩니다. 그리고 동시에 전자레인지에서 음식을 가열하는 데에도 사용됩니다.
  • 자외선. 그것은 태양 에 의해 방출되고 광합성을 위해 식물 에 흡수되며 , 태닝 시 피부에도 흡수됩니다. 또한 형광등에 전력을 공급하고 일광욕실과 같은 시설의 존재를 허용합니다.
  • 적외선. 이는 태양에서 지구로, 불에서 주변 물체로, 난방에서 방 내부로 열을 전달하는 것입니다.
  • 가시광선 스펙트럼. 그것은 사물을 눈에 띄게 만듭니다. 또한 영화 , 손전등 등과 같은 다른 시각적 메커니즘에도 사용할 수 있습니다.
  • 엑스레이는 의학에서 뼈  와 같은 신체 내부의 시각적 인상을 얻기 위해 사용되는 반면, 훨씬 더 강력한 감마선은 뼈와 같은 세포 에서 DNA 를 파괴하기 때문에 방사선 요법이나 암 치료의 한 형태로 사용됩니다. 무질서하게 번식하다.

전자기 스펙트럼의 중요성

현대 사회에서 전자기 스펙트럼은 통신 및 정보 전송의 핵심 요소입니다 . 또한 시공간 에 멀리 떨어져 있는 천문현상을 이해하기 위한 방법으로 우주탐사기술(레이더/소나형)에도 필수적 이다 .

이는 오늘날 우리가 삶의 질이라고 생각하는 것의 일부이기도 한 다양한 의학적, 실제적 응용을 갖고 있습니다 . 그렇기 때문에 그것의 조작은 의심할 여지 없이 인류의 위대한 발견 중 하나입니다.