Електромагнитните вълни са вълни, които имат електрически и магнитни енергийни заряди, без да са необходими медии за разпространение. Можем да намерим много приложения на електромагнитните вълни в ежедневието, например технологията на рентгеновите лъчи, микровълните и сигнала, получен от смартфоните. Въз основа на тяхната дължина или честота електромагнитните вълни могат да бъдат класифицирани в спектъра на електромагнитните вълни.
Спектърът на електромагнитните вълни е непрекъснат спектър, в който всеки от различните видове електромагнитни вълни се дефинира в определен диапазон от дължини на вълната. Спектърът на електромагнитните вълни се състои от радиовълни, микровълни, инфрачервени лъчи, видима светлина, ултравиолетови лъчи, рентгенови лъчи и гама лъчи.
Радио вълна
Радиовълните са най-дългите електромагнитни вълни с най-ниския честотен диапазон в електромагнитния спектър. Дължината на радиовълната варира от 0,3 до 600 метра с честотен диапазон от около 5 × 105 херца до 109 херца. Тези вълни се излъчват от ускорени движещи се заряди и от колебания на заряда в електрическа верига (като LC верига).
(Прочетете също: Електромагнитни вълни, определение и свойства)
Въз основа на честотата радиовълните са разделени на няколко честотни ленти. Обхватът на късите вълни е с честота 500 kHz до 54 MHz. В него има AM радиолента, която е с честота от 530 kHz до 1710 kHz. Освен това има и телевизионни вълни в диапазона от 54 MHz до 1000 MHz. В него има FM радиовълни, които са с честота от 88 MHz до 108 MHz.
Микровълни
Микровълните имат по-къса дължина на вълната с по-висока честота от радиовълните. Микровълните се генерират от вакуумни тръби с висока мощност, полупроводникови устройства (като полеви транзистори), тунелни диоди, диоди на Гън и други. Обхватът на дължината на вълната на микровълните е в диапазона от 10-3 метра до 0,3 метра. Честотата варира от 109 херца до 3 х 1011 херца.
Една от употребите на микровълните може да се види на радара (Радио откриване и обхват). Радарът е техника, използвана за откриване на разстояние, скорост и други характеристики на движещи се обекти. Освен това микровълните се използват и в микровълнови фурни.
Инфрачервен лъч
Следващите електромагнитни вълни са инфрачервените лъчи. Инфрачервените вълни имат по-къса дължина на вълната, но с по-висока честота от микровълните. Инфрачервените лъчи са известни още като топлинни вълни. Дължината варира от 8 × 10-7 метра до 10-3 метра с честота от 3 × 1011 херца до 4 × 1014 херца.
Основният източник на инфрачервено лъчение е топлинното излъчване, излъчвано от всички горещи предмети. Когато даден обект се нагрее, атомите и молекулите, които го съставят, получават топлинна енергия и вибрират с по-голяма амплитуда. Енергията се освобождава от вибриращи атоми и молекули под формата на инфрачервено лъчение. Колкото по-висока е температурата на обекта, толкова по-силно атомите и молекулите вибрират и толкова повече инфрачервено лъчение произвежда той.
Видима светлина
Видимата светлина е област от електромагнитния спектър, която може да бъде открита директно от окото. Видимата светлина, известна още като бяла светлина, е съставена от седем различни цвята. Можем да видим седемте цвята в дъгата, когато слънчевата светлина се пречупва от водни капчици. В спектъра на видимата светлина червената светлина има най-голямата дължина на вълната, докато лилавата има най-късата дължина на вълната.
Ултравиолетови лъчи
Ултравиолетовата светлина е електромагнитна вълна с дължина на вълната от около 380 nm до 10 nm. Честотният диапазон варира от 8 × 1014 Hertz до 3 × 1016 Hertz. Това излъчване е наречено ултравиолетово, защото е свързано с честота, по-голяма от честотата на лилавата светлина във видимия светлинен спектър.
Ултравиолетовата светлина се използва широко в ежедневието, например за унищожаване на микроби при пречистване на вода, използване на UV лампи и за очна хирургия LASIK.
Рентгенов
Рентгеновите лъчи са спектър от електромагнитни вълни с дължина на вълната от 10-13 метра до 10-8 метра. Честотата варира от 3 × 1016 херца до 3 × 1019 херца. Рентгеновите лъчи са вид високоенергийна радиация, която лесно може да проникне в много видове материали.
Рентгеновите лъчи са известни още като рентгенови лъчи, чието име е взето от техния откривател, а именно Вилхелм К. Рентген през 1895 г. По това време Рентген не може да определи естеството на радиацията, затова използва символа X. Днес рентгеновите лъчи са широко използвани за рентгенови лъчи и лъчетерапия или лъчетерапия.
Гама лъчи
Последният вид електромагнитно излъчване е гама лъчите. Гама лъчите са най-късите вълни с най-голяма честота в сравнение с други електромагнитни вълни. Дължината е между 0,6 × 10-14 метра до 10-10 метра. Междувременно честотата е от 3 × 108 херца до 5 × 1022 херца. Източникът на гама лъчи се получава от ядрени реакции и ядрена радиоактивност.
Гама лъчите се използват широко за лъчетерапевтичния процес при лечението на рак и тумори. В допълнение, гама лъчите могат да се използват и за получаване на радиоизотопи и за разбиране на метални конструкции.
