Funcionamiento del espectro electromagnético (espectro EM) y sus aplicaciones

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La radiación electromagnética o radiación EM es una parte notable del espectro. Es una forma de viajar energía a través del espacio. Las diferentes formas de electromagnético La energía incluye principalmente el calor del fuego, la luz del sol, la energía de microondas durante la cocción, los rayos de rayos X, etc. Estas formas de energía son muy diferentes entre sí, pero exhiben propiedades ondulantes. Por ejemplo, si vamos a nadar al mar, antes se te reconoce con las olas. Estas ondas son solo problemas en un campo particular y dan como resultado oscilaciones o vibraciones. De manera similar, las ondas electromagnéticas están relacionadas, pero están separadas y consisten en 222 ondas que oscilan en un ángulo de 90 grados entre sí. El conjunto completo de radiación EM se conoce como espectro electromagnético y se divide en diferentes secciones para simplificar cosas como radio, infrarrojos, microondas , visibles, rayos ultravioleta, rayos gamma, rayos X). Esto es constante y no tiene fin.

¿Qué es un espectro electromagnético?

El término espectro electromagnético se puede definir como la distribución de toda la radiación electromagnética basada en la longitud de onda y la frecuencia de la onda. Sin embargo, todas las ondas pueden viajar en el vacío a la velocidad de la luz en una amplia gama de frecuencias, longitudes de onda y energías fotónicas. Este espectro incluye la distancia de toda la radiación electromagnética, así como muchos subrangos, generalmente llamados porciones como radiación UV, de lo contrario luz visible.




Las diversas porciones del espectro permiten nombres diferentes dependiendo de la diferencia en el comportamiento de emisión, transmisión y absorción de las ondas asociadas. El rango de frecuencia del espectro electromagnético de bajo a alto comprende principalmente todas las ondas como radio, IR, etc.

Todo el espectro electromagnético desde la frecuencia más baja a la más alta comprende principalmente toda la radiación IR de radio, luz perceptible, radiación UV, rayos X y rayos gamma. Casi todas las longitudes de onda y frecuencias utilizan radiación electromagnética que se puede utilizar para espectroscopia.



Propiedades básicas de las ondas

Las propiedades básicas de las ondas incluyen principalmente amplitud, longitud de onda y frecuencia. Sabemos ese hecho, que la luz puede estar compuesta de radiación electromagnética que con frecuencia se trata como un fenómeno ondulatorio. Una ola incluye el punto más bajo conocido como valle y el punto más alto conocido como cresta. los amplitud es la distancia vertical entre la inclinación de una cresta y el eje central de la ola. Estas propiedades se relacionan principalmente con la intensidad de otro modo el brillo de la onda. La distancia horizontal entre dos valles o crestas sucesivas se denomina longitud de onda. Con frecuencia se denota con el símbolo λ (lambda).

La energía de la luz se puede calcular mediante esta ecuación. E = h.c / λ


En la ecuación anterior,

'E' es la energía de la luz
'H' es la constante de Planck
'C' es la velocidad de la luz
'Λ' es la longitud de onda

Por lo tanto, cuando aumenta la longitud de onda, la energía luminosa disminuirá.

Porque frecuencia (ν) = c / λ

La ecuación anterior se puede escribir como E = h. ν

Por lo tanto, cuando aumenta la frecuencia, aumentará la energía de la luz. Entonces, la relación entre la longitud de onda y la frecuencia es inversamente proporcional.

Tabla de espectro electromagnético

los espectro de radiación electromagnética puede ocurrir debido a diferentes rayos como IR, radio, UV, visible, UV, rayos X, etc. longitudes de onda del espectro electromagnético tienen la longitud de onda más alta, mientras que los rayos gamma tienen el rango de longitud de onda más corto.

Región

Radio Microondas Infrarrojo Visible Ultravioleta Rayos X

Rayos gamma

Longitud de onda (Angstroms)

>109

109a 106106– 7,0007.000 a 4.0004.000 a 1010 hasta 0,1 < 0.1

Longitud de onda (centímetros)

>10

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

< 10-9

Frecuencia (Hz)

<3x 109

3 x 109hasta 3 x 10123 x 1012hasta 4,3 x 10144.3×1014

a

7.5×1014

7.5×1014

a

3×1017

3×1017hasta 3 × 1019

> 3X109

Energía

(hogar)

<10-510-5 hasta 0.010,01 a 22 a 33 hasta 103103 a105

> 105

Se planifica el espectro electromagnético (EM) que se muestra en la figura anterior. El espectro visible se organiza en el centro de menor a mayor longitud de onda en el orden de izquierda a derecha. Por lo tanto, el espectro visible izquierdo se indica en color violeta, mientras que el espectro visible derecho se indica en color rojo. los diagrama de espectro electromagnético se muestra a continuación.

espectro electromagnético

espectro electromagnético

En la dirección de la izquierda

El espectro UV (espectro ultravioleta)

Moviéndose más hacia el lado izquierdo del espectro visible, se encuentra en la región UV. Aunque no es perceptible para el ojo humano, esta región UV aparecerá en violeta porque está más cerca del área violeta del espectro. El rango del espectro UV se encuentra entre 10 nm y 400 nm.

Rayos X

Moviéndonos hacia el lado izquierdo del espectro UV, inicialmente, tenemos los rayos X que van desde 0.01 nm a 10 nm. Esta región también se puede separar en dos dependiendo de su penetrabilidad. Estos son extremadamente penetrables y tienen una energía superior y longitudes de onda que van desde 0.01 nm a 0.1 nm.

Rayos gamma

Moviéndonos hacia la izquierda de los rayos X, tenemos los rayos más energéticos como los rayos gamma. Las radiaciones de estos rayos no contienen ningún borde menor de longitud de onda, sin embargo, su límite superior se encuentra en 0.01 nm. La energía y la penetrabilidad de estos rayos son muy elevadas.

En la dirección de la derecha

Espectro de infrarrojos (espectro de infrarrojos): cuando nos movemos hacia el lado derecho del espectro visible, tenemos la región del espectro de infrarrojos. Comparable al espectro ultravioleta, el espectro IR no es visible, pero como el área está más cerca de la región de color rojo del espectro visible, entonces se denomina como el infrarrojo región. El rango de longitud de onda del espectro de infrarrojos varía de 780 nm a 1 mm. Este tipo de espectro se dividió aún más en tres regiones:

  • El espectro del infrarrojo cercano varía de 780 nm a 2500 nm.
  • El espectro de infrarrojos medios varía de 2.500 nm a 10.000 nm.
  • El espectro del infrarrojo lejano varía de 10,000 nm a 1000 μm

Microondas

Cuando nos movemos hacia el lado derecho del espectro visible, entonces tenemos las microondas . Las longitudes de onda de las microondas probablemente existirían en el rango de micrómetros. El rango de estas ondas varía de 1 mm a 10 cm.

Espectro de radio

Cuando nos movemos hacia el lado derecho del espectro visible, entonces tenemos la región de radiofrecuencia (RF). La región del espectro de radio se superpone con la región de microondas. Pero, oficialmente comienza en 10 cm.

Usos / aplicaciones del espectro electromagnético

  • Los rayos gamma se utilizan para matar las bacterias en los malvaviscos y para desinfectar equipos médicos.
  • Los rayos X se utilizan para escanear las estructuras de la imagen ósea.
  • La luz ultravioleta puede observar a las abejas porque las flores pueden sobresalir visiblemente a esta frecuencia
  • Los seres humanos utilizan la luz visible para ver el mundo
  • El infrarrojo se utiliza en el corte de metales con láser, la visión nocturna y los sensores de calor.
  • El microondas se utiliza en radares y hornos microondas.
  • Las ondas de radio se utilizan en transmisiones de radio y televisión.

Por lo tanto, se trata de espectro electromagnético e incluye un conjunto de ondas electromagnéticas en diferentes frecuencias. Pero estos son invisibles a los ojos humanos. Diariamente, estamos rodeados por este tipo de ondas porque todos están expuestos a campos magnéticos y eléctricos en el lugar de trabajo o en el hogar, desde la transmisión de electricidad y la generación de máquinas domésticas, herramientas industriales hasta telecomunicaciones y radiodifusión. Aquí hay una pregunta para ti, ¿cuál es el rango de espectro electromagnético ?