Trabalho e aplicações do espectro eletromagnético (espectro EM)

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A radiação eletromagnética ou radiação EM é uma parte notável do espectro. É uma forma de viajar a energia pelo espaço. As diferentes formas de eletromagnético a energia inclui principalmente o calor do fogo, a luz do sol, a energia das microondas durante o cozimento, os raios X etc. Essas formas de energia são muito diferentes umas das outras, mas exibem propriedades ondulatórias. Por exemplo, se formos nadar no mar, você é previamente reconhecível pelas ondas. Essas ondas são apenas problemas em um determinado campo e resultam em oscilações ou vibrações. Da mesma forma, as ondas eletromagnéticas estão relacionadas, mas são separadas e consistem em 222 ondas que oscilam em um ângulo de 90 graus entre si. O conjunto completo de radiação EM é conhecido como espectro eletromagnético e é separado em diferentes seções para simplificar coisas como rádio, infravermelho, microondas , visível, raios UV, raios gama, raios X). Isso é constante e interminável.

O que é um espectro eletromagnético?

O termo espectro eletromagnético pode ser definido como a distribuição de toda a radiação eletromagnética com base no comprimento de onda e frequência da onda. Porém, todas as ondas podem viajar no vácuo na velocidade da luz em uma ampla gama de frequências, comprimentos de onda e energias de fótons. Este espectro inclui a distância de toda a radiação eletromagnética, bem como muitas subfaixas, geralmente chamadas de porções como radiação UV, caso contrário, luz visível.




As várias partes do espectro permitem nomes diferentes dependendo da dessemelhança no comportamento de emissão, transmissão e absorção das ondas associadas. A faixa de frequência do espectro eletromagnético de baixo a alto compreende principalmente todas as ondas como rádio, IV, etc.

Todo o espectro eletromagnético da frequência mais baixa à mais alta compreende principalmente toda a radiação de rádio IR, luz perceptível, radiação UV, raios-X e raios gama. Quase todos os comprimentos de onda e frequências usam radiação eletromagnética que pode ser utilizada para espectroscopia.



Propriedades básicas das ondas

As propriedades básicas das ondas incluem principalmente amplitude, comprimento de onda e frequência. Nós sabemos desse fato, que a luz pode ser composta de radiação eletromagnética que é freqüentemente tratada como um fenômeno de onda. Uma onda inclui o ponto mais baixo conhecido como vale e o ponto mais alto conhecido como crista. O amplitude é a distância vertical entre a inclinação de uma crista e o eixo central da onda. Essas propriedades estão principalmente relacionadas com a intensidade, caso contrário, o brilho da onda. A distância horizontal entre duas depressões ou cristas sucessivas é chamada de comprimento de onda. É freqüentemente denotado com o símbolo λ (lambda).

A energia da luz pode ser calculada por esta equação E = h.c / λ


Na equação acima,

‘E’ é a energia da luz
‘H’ é a constante de Planck
‘C’ é a velocidade da luz
‘Λ’ é o comprimento de onda

Portanto, quando o comprimento de onda aumenta, a energia da luz diminui.

Porque frequência (ν) = c / λ

A equação acima pode ser escrita como E = h. ν

Portanto, quando a frequência aumenta, a energia da luz também aumenta. Portanto, a relação entre o comprimento de onda e a frequência é inversamente proporcional.

Tabela de espectro eletromagnético

O espectro de radiação eletromagnética pode ocorrer devido a diferentes raios como IV, rádio, UV, visível, UV, Raio-X, etc. comprimentos de onda do espectro eletromagnético têm o comprimento de onda mais alto enquanto os raios gama têm a faixa de comprimento de onda mais curta.

Região

Rádio Microondas Infravermelho Visível Ultravioleta Raios X

Raios gama

Comprimento de onda (Angstroms)

> 109

109a 106106- 7.0007.000 a 4.0004.000 a 1010 a 0,1 < 0,1

Comprimento de onda (centímetros)

> 10

10 a 0,010,01 a 7 x 10-57 × 10-5para 4 × 1054 × 10-5to10-710-7a 10-9

< 10-9

Frequência (Hz)

<3x 109

3x 109para 3x 10123x 1012para 4,3 x 10144,3 × 1014

para

7,5 × 1014

7,5 × 1014

para

3 × 1017

3 × 1017para 3 × 1019

> 3X109

Energia

(casa)

<10-510-5 a 0,010,01 a 22 a 33 a 103103 para105

> 105

O espectro eletromagnético (EM) é planejado, conforme mostrado na figura acima. O espectro visível é organizado no centro dos comprimentos de onda menores para os superiores dentro da ordem da esquerda para a direita. Portanto, o espectro visível esquerdo é indicado na cor violeta, enquanto o espectro visível direito é indicado na cor vermelha. O diagrama de espectro eletromagnético é mostrado abaixo.

espectro eletromagnético

espectro eletromagnético

Na direção da esquerda

O espectro de UV (espectro ultravioleta)

Movendo-se mais para o lado esquerdo do espectro visível, ele fica na região UV. Embora não seja perceptível ao olho humano, esta região UV aparecerá em violeta porque está mais próxima da área violeta do espectro. A faixa do espectro de UV fica entre 10 nm - 400 nm.

Raios X

Movendo-se para o lado esquerdo do espectro de UV, inicialmente, temos os raios X que variam de 0,01 nm a 10 nm. Essa região também pode ser separada em duas, dependendo de sua penetrabilidade. Eles são extremamente penetráveis ​​e têm energia superior e comprimentos de onda que variam de 0,01 nm a 0,1 nm.

Raios gama

Movendo-se para a esquerda dos raios X, temos os raios mais energéticos, como os raios gama. As radiações desses raios não contêm nenhuma borda menor de comprimento de onda, no entanto, seu limite superior está em 0,01 nm. A energia e a penetrabilidade desses raios são muito altas.

Na direção da direita

Espectro IV (Espectro infravermelho): Quando nos movemos para o lado direito do espectro visível, temos a região do espectro IV. Comparável ao espectro ultravioleta, o espectro de IV não é visível, mas como a área está mais próxima da região de cor vermelha do espectro visível, ele é denominado o infravermelho região. A faixa de comprimento de onda do espectro IR varia de 780 nm a 1 mm. Este tipo de espectro se divide em três regiões:

  • O espectro do infravermelho próximo varia de 780 nm a 2.500 nm.
  • O espectro do infravermelho médio varia de 2.500 nm a 10.000 nm.
  • O espectro do infravermelho distante varia de 10.000 nm a 1000 μm

Microondas

Quando nos movemos para o lado direito do espectro visível, então temos as microondas . Os comprimentos de onda das microondas provavelmente existiriam na faixa do micrômetro. O alcance dessas ondas varia de 1 mm - 10 cm.

Espectro de rádio

Quando nos movemos para o lado direito do espectro visível, temos a região da frequência de rádio (RF). A região do espectro de rádio se sobrepõe à região das microondas. Mas, ele começa oficialmente em 10 cm.

Usos / aplicações do espectro eletromagnético

  • Os raios gama são usados ​​para matar as bactérias em marshmallows e para higienizar equipamentos médicos
  • Os raios X são usados ​​para digitalizar as estruturas do osso da imagem
  • A luz ultravioleta pode observar as abelhas porque as flores podem se destacar visivelmente nesta frequência
  • A luz visível é usada para ver o mundo pelos humanos
  • O infravermelho é usado no corte de metal a laser, visão noturna e sensores de calor,
  • Microondas é usado em radar e fornos de microondas
  • As ondas de rádio são usadas em programas de rádio e TV

Portanto, tudo se trata de espectro eletromagnético e inclui um conjunto de ondas eletromagnéticas em diferentes frequências. Mas estes são invisíveis aos olhos humanos. Diariamente, somos envolvidos por esses tipos de ondas porque todos estão expostos a campos magnéticos e elétricos no local de trabalho ou em casa, desde a transmissão de eletricidade e geração de máquinas domésticas, ferramentas industriais até telecomunicações e radiodifusão. Aqui está uma pergunta para você, qual é o faixa de espectro eletromagnético ?