електромагнітний спектр

1. Довжина хвилі - частота - енергія фотона [ правити | правити код ]
2. Основні електромагнітні діапазони [ правити | правити код ]
3. Рентгенівське випромінювання [ правити | правити код ]
4. Ультрафіолетове випромінювання [ правити | правити код ]
5. Оптичне випромінювання [ правити | правити код ]
6. Інфрачервоне випромінювання [ правити | правити код ]
7. Електромагнітне терагерцового випромінювання [ правити | правити код ]
8. Електромагнітні мікро-і радіохвилі [ правити | правити код ]

Електромагнітний спектр - сукупність всіх діапазонів частот електромагнітного випромінювання [ Джерело не вказано одна тисяча сімдесят дві дня ].

Довжина хвилі - частота - енергія фотона [ правити | правити код ]

Як спектральної характеристики електромагнітного випромінювання використовують такі величини :

Енергія фотона, згідно квантовій механіці , Пропорційна частоті: E = h ν {\ displaystyle E = h \ nu} , Де h - постійна Планка , Е - енергія, ν {\ displaystyle \ nu} - частота. Довжина електромагнітної хвилі в вакуумі обернено пропорційна частоті і виражається через швидкість світла : Ν λ = c {\ displaystyle \ nu \, \ lambda \, = \, c} . Говорячи про довжину електромагнітних хвиль в середовищі, зазвичай мають на увазі еквівалентну величину довжини хвилі в вакуумі, яка відрізняється на коефіцієнт заломлення , Оскільки частота хвилі при переході з одного середовища в іншу зберігається, а довжина хвилі - змінюється.

У верхній частині шкали наводяться значення енергії (в електронвольтах ). Частоти, зазначені в нижній частині шкали, виражені в герцах , А також в кратних одиницях: кГц = 1000 Гц, МГц = 1000 кГц = 1000000 Гц, ГГц = 1000 МГц = 109 Гц, ТГц = 1000 ГГц = 1012 Гц.

Шкала частот (довжин хвиль, енергій) є безперервною, але традиційно розбита на ряд діапазонів. Сусідні діапазони можуть трохи перекриватися.

Основні електромагнітні діапазони [ правити | правити код ]

γ-випромінювання [ правити | правити код ]

Гамма-промені мають енергію вище 124 000 еВ і довжину хвилі менше 0,01 нм = 0,1 Å .

Джерела: космос, ядерні реакції , радіоактивний розпад , синхротронне випромінювання .

Прозорість речовини для гамма-променів, на відміну від видимого світла, залежить не від хімічної форми і агрегатного стану речовини, а в основному від заряду ядер, що входять до складу речовини, і від енергії гамма-квантів. Тому поглинаючу здатність шару речовини для гамма-квантів в першому наближенні можна охарактеризувати його поверхневою щільністю (в г / см²). Тривалий час вважалося, що створення дзеркал і лінз для γ-променів неможливо, однак, згідно з останніми дослідженнями в даній області, переломлення γ-променів можливо. Це відкриття, можливо, означає створення нового розділу оптики - γ-оптики [1] [2] [3] [4] .

Різкою нижньої межі для гамма-випромінювання не існує, проте зазвичай вважається, що гамма-кванти випромінюються ядром, а рентгенівські кванти - електронною оболонкою атома (це лише термінологічне розходження, що не зачіпає фізичних властивостей випромінювання).

Рентгенівське випромінювання [ правити | правити код ]

• від 0,1 нм = 1 Å (12 400 еВ) до 0,01 нм = 0,1 Å (124 000 еВ) - жорстке рентгенівське випромінювання. Джерела: деякі ядерні реакції , електронно-променеві трубки .
• від 10 нм (124 еВ) до 0,1 нм = 1 Å (12 400 еВ) - м'яке рентгенівське випромінювання. Джерела: електронно-променеві трубки, теплове випромінювання плазми.

Рентгенівські кванти випромінюються в основному при переходах електронів в електронній оболонці важких атомів на низьколежачих орбіти. Вакансії на низьколежачих орбітах створюються зазвичай електронним ударом. Рентгенівське випромінювання, створене таким чином, має лінійчатий спектр з частотами, характерними для даного атома (див. характеристичне випромінювання ); це дозволяє, зокрема, дослідити склад речовин ( рентгено-флуоресцентний аналіз ). теплове , гальмівне і синхротронное рентгенівське випромінювання має безперервний спектр.

У рентгенівських променях спостерігається дифракція на кристалічних решітках, оскільки довжини електромагнітних хвиль на цих частотах близькі до періодів кристалічних граток. На цьому заснований метод рентгено-дифракційного аналізу .

Ультрафіолетове випромінювання [ правити | правити код ]

Діапазон: Від 400 нм (3,10 еВ) до 10 нм (124 еВ)

Найменування Абревіатура Довжина хвилі в нанометрах кількість енергії на фотон Близький NUV 400 - 300 3,10 - 4,13 еВ Середній MUV 300 - 200 4,13 - 6,20 еВ Далекий FUV 200 - 122 6,20 - 10,2 еВ Екстремальний EUV, XUV 121 - 10 10,2 - 124 еВ Вакуумний VUV 200 - 10 6,20 - 124 еВ Ультрафіолет А, довгохвильової діапазон, Чорне світло UVA 400 - 315 3,10 - 3,94 еВ Ультрафіолет B (середній діапазон) UVB 315 - 280 3,94 - 4,43 еВ Ультрафіолет С, короткохвильової, герміцідний діапазон UVC 280 - 100 4,43 - 12,4 еВ

Оптичне випромінювання [ правити | правити код ]

Випромінювання оптичного діапазону ( видиме світло і ближнє інфрачервоне випромінювання [ Джерело не вказано 1073 дня ]) Вільно проходить крізь атмосферу, може бути легко відображено і переломлюється в оптичних системах. Джерела: теплове випромінювання (в тому числі сонця ), Флюоресценція, хімічні реакції, світлодіоди.

кольори видимого випромінювання, відповідні монохроматичному випромінюванню , називаються спектральними . Спектр і спектральні кольори можна побачити при проходженні вузького світлового променя через призму або будь-яку іншу здатність заломлення середу. Традиційно, видимий спектр ділиться, в свою чергу, на діапазони кольорів:

Колір Діапазон довжин хвиль, нм Діапазон частот, ТГц Діапазон енергії фотонів, еВ фіолетовий 380-440 790-680 2,82-3,26 синій 440-485 680-620 2,56-2,82 блакитний 485-500 620-600 2,48-2,56 зелений 500-565 600-530 2,19-2,48 жовтий 565-590 530-510 2,10-2,19 помаранчевий 590-625 510-480 1,98-2,10 червоний 625-740 480-405 1,68-1,98

Блажен інфрачервоне випромінювання займає діапазон від 207 ТГц (0,857 еВ) до 405 ТГц (1,68 еВ). Верхня межа визначається здатністю людського ока до сприйняття червоного кольору, різної у різних людей. Як правило, прозорість в ближньому інфрачервоному випромінюванні відповідає прозорості у видимому світлі.

Інфрачервоне випромінювання [ правити | правити код ]

Інфрачервоне випромінювання розташоване між видимим світлом і терагерцовий випромінюванням. Діапазон від 2000 мкм (150 ГГц) до 740 нм (405 ТГц).

Електромагнітне терагерцового випромінювання [ правити | правити код ]

терагерцовий випромінювання Терагерцовий (субміліметрове) випромінювання розташоване між інфрачервоним випромінюванням і мікрохвилями, в діапазоні від 1 мм (300 ГГц) до 0,1 мм (3 ТГц).

Електромагнітні мікро-і радіохвилі [ правити | правити код ]

Для електромагнітних хвиль з частотою нижче 300 ГГц існують досить монохроматичності джерела, випромінювання яких придатне для амплітудної і частотної модуляції . Тому розподіл частот в цій області завжди має на увазі завдання передачі сигналів .

На відміну від оптичного діапазону, дослідження спектра в радіодіапазоні проводиться не фізичним поділом хвиль, а методами обробки сигналів . [ Джерело не вказано 2947 днів ]