전자기 스펙트럼 (EM 스펙트럼) 작동 및 그 응용

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전자기 복사 또는 EM 복사는 스펙트럼에서 눈에 띄는 부분입니다. 우주를 통해 에너지를 이동하는 한 가지 방법입니다. 다양한 형태의 전자기 에너지는 주로 불의 열, 햇빛, 요리 중 마이크로파 에너지, X-ray의 광선 등을 포함합니다. 이러한 에너지 형태는 서로 매우 다르지만 파도와 같은 특성을 나타냅니다. 예를 들어, 우리가 바다에서 수영을하면 이전에는 파도로 알아볼 수 있습니다. 이러한 파동은 특정 분야의 문제 일 뿐이며 진동이나 진동을 유발합니다. 마찬가지로 전자기파는 서로 관련되어 있지만 서로 90도 각도로 진동하는 222 개의 파동으로 분리되어 있습니다. 완전한 EM 방사 세트는 전자기 스펙트럼으로 알려져 있으며 라디오, 적외선, 마이크로파 , 가시 광선, 자외선, 감마선, X 선). 이것은 끝이 없을뿐만 아니라 일정합니다.

전자기 스펙트럼이란 무엇입니까?

전자기 스펙트럼이라는 용어는 파동의 파장과 주파수를 기반으로 한 전체 전자기 복사의 분포로 정의 할 수 있습니다. 그러나 모든 파동은 광범위한 주파수, 파장 및 광자 에너지에서 빛의 속도로 진공 상태로 이동할 수 있습니다. 이 스펙트럼에는 모든 전자기 복사의 거리와 일반적으로 UV 복사 또는 가시광 선과 같은 부분이라고하는 많은 하위 범위가 포함됩니다.




스펙트럼의 다양한 부분은 관련 파동의 방출 거동, 전송 및 흡수 내의 차이에 따라 다른 이름을 허용합니다. 전자기 스펙트럼의 주파수 범위는 주로 라디오, IR 등과 같은 모든 파동으로 구성됩니다.

가장 낮은 주파수에서 가장 높은 주파수까지 전체 전자기 스펙트럼은 주로 모든 무선 IR 방사선, 눈에 띄는 빛, UV 방사선, X 선 및 감마선으로 구성됩니다. 거의 모든 파장과 주파수는 분광법에 사용될 수있는 전자기 복사를 사용합니다.



웨이브의 기본 속성

파동의 기본 속성에는 주로 진폭, 파장 및 주파수가 포함됩니다. 우리는 빛이 파동 현상처럼 자주 취급되는 전자기 복사로 구성 될 수 있다는 사실을 알고 있습니다. 파도는 최저점으로 알려진 최저점과 최고점으로 알려진 최고점을 포함합니다. 그만큼 진폭 볏의 기울기와 파도의 중심 축 사이의 수직 거리입니다. 이러한 속성은 주로 강도와 관련이 있으며 그렇지 않으면 파동의 밝기입니다. 두 개의 연속 된 골 또는 볏 사이의 수평 거리를 파장이라고합니다. λ (람다) 기호로 자주 표시됩니다.

빛의 에너지는이 방정식으로 계산할 수 있습니다. E = h.c / λ


위의 방정식에서

‘E’는 빛의 에너지입니다
‘h’는 플랑크 상수
‘c’는 빛의 속도
‘λ’는 파장

따라서 파장이 증가하면 빛 에너지가 감소합니다.

주파수 때문에 (ν) = c / λ

위의 방정식은 다음과 같이 쓸 수 있습니다. E = h. ν

따라서 주파수가 증가하면 빛의 에너지가 증가합니다. 따라서 파장과 주파수의 관계는 반비례합니다.

전자기 스펙트럼 표

그만큼 전자기 복사 스펙트럼 IR, 라디오, UV, 가시 광선, UV, X-Ray 등 다양한 광선으로 인해 발생할 수 있습니다. 전자기 스펙트럼 파장 가장 높은 파장을 갖는 반면 감마선은 가장 짧은 파장 범위를 갖습니다.

부위

라디오 마이크로파 적외선 명백한 자외선 엑스레이

감마선

파장 (옹스트롬)

> 109

109~ 106106-7,0007,000 ~ 4,0004,000에서 1010에서 0.1 < 0.1

파장 (센티미터)

> 10

10에서 0.010.01에서 7 x 10-57 × 10-54 × 1054 × 10-5to10-710-7~ 10-9

< 10-9

주파수 (Hz)

<3x 109

3x1093x 10123x1012~ 4.3 x 10144.3 × 1014

...에

7.5 × 1014

7.5 × 1014

...에

3 × 1017

3 × 10173 × 1019

> 3X109

에너지

(집)

<10-510-5에서 0.010.01에서 22 ~ 33에서 10103 ~105

> 105

위의 그림과 같이 전자기 (EM) 스펙트럼이 계획되어 있으며 가시 스펙트럼은 왼쪽에서 오른쪽 순서로 낮은 파장에서 위쪽 파장으로 중앙에 배열됩니다. 따라서 왼쪽 가시 스펙트럼은 보라색으로 표시되고 오른쪽 가시 스펙트럼은 빨간색으로 표시됩니다. 그만큼 전자기 스펙트럼 다이어그램 아래에 나와 있습니다.

전자기 스펙트럼

전자기 스펙트럼

왼쪽 방향으로

UV 스펙트럼 (자외선 스펙트럼)

가시 스펙트럼의 왼쪽으로 더 이동하면 UV 영역에 있습니다. 육안으로는 눈에 띄지 않지만이 UV 영역은 스펙트럼의 보라색 영역에 가까워지기 때문에 보라색으로 나타납니다. UV 스펙트럼의 범위는 10nm – 400nm입니다.

엑스레이

UV 스펙트럼의 왼쪽으로 이동하면 처음에는 0.01nm에서 10nm 범위의 X 선이 있습니다. 이 영역은 침투성에 따라 두 개로 분리 될 수도 있습니다. 이들은 투과성이 매우 뛰어나며 0.01 nm에서 0.1 nm 범위의 우수한 에너지와 파장을 가지고 있습니다.

감마선

X 선의 왼쪽으로 이동하면 감마선과 같은 가장 에너지가 강한 광선이 있습니다. 이 광선의 방사선은 더 작은 파장의 가장자리를 포함하지 않지만 더 높은 한계는 0.01 nm에 있습니다. 이 광선의 에너지와 투과성은 매우 높습니다.

오른쪽 방향으로

IR 스펙트럼 (적외선 스펙트럼) : 가시 스펙트럼의 오른쪽으로 이동하면 IR 스펙트럼 영역이 있습니다. 자외선 스펙트럼과 비교할 수있는 IR 스펙트럼은 보이지 않지만 가시 스펙트럼의 적색 영역에 더 가깝기 때문에 다음과 같이 명명됩니다. 적외선 부위. IR 스펙트럼의 파장 범위는 780nm에서 1mm입니다. 이러한 종류의 스펙트럼은 세 영역으로 더 나뉩니다.

  • 근적외선 스펙트럼 범위는 780nm에서 2,500nm입니다.
  • 중간 적외선 스펙트럼의 범위는 2,500nm에서 10,000nm입니다.
  • 원적외선 스펙트럼 범위 : 10,000nm ~ 1000μm

전자 레인지

가시 스펙트럼의 오른쪽으로 이동하면 전자 레인지 . 마이크로파의 파장은 마이크로 미터 범위에있을 가능성이 가장 높습니다. 이 파도의 범위는 1mm – 10cm입니다.

라디오 스펙트럼

가시 스펙트럼의 오른쪽으로 이동하면 무선 주파수 (RF) 영역이 있습니다. 무선 스펙트럼 영역은 마이크로파 영역과 겹칩니다. 그러나 공식적으로 10cm에서 시작합니다.

전자기 스펙트럼 용도 / 응용

  • 감마선은 마시멜로의 박테리아를 죽이고 의료 장비를 살균하는 데 사용됩니다.
  • 엑스레이는 이미지 뼈의 구조를 스캔하는 데 사용됩니다.
  • 이 주파수에서 꽃이 눈에 띄게 돋보일 수 있기 때문에 자외선으로 꿀벌을 관찰 할 수 있습니다.
  • 가시 광선은 인간이 세상을 보는 데 사용됩니다.
  • 적외선은 레이저 금속 절단, 야간 투시경 및 열 센서에 사용되며
  • 전자 레인지는 레이더 및 전자 레인지에 사용됩니다.
  • 전파는 라디오, TV 방송에 사용됩니다.

따라서 이것은 전자기 스펙트럼 그리고 그것은 다른 주파수의 전자기파 세트를 포함합니다. 그러나 이것들은 인간의 눈에는 보이지 않습니다. 매일 우리는 이러한 유형의 파동에 둘러싸여 있습니다. 왜냐하면 전기 전송과 가정용 기계의 발전, 산업 도구, 통신 및 방송에 이르기까지 직장이나 가정의 모든 사람이 자기장과 전기장에 노출되기 때문입니다. 여기에 질문이 있습니다. 전자기 스펙트럼 범위 ?