電磁波のスペクトルとその利点

電磁波

電磁波は、媒体を必要とせずに伝播できる波であり、横波です。

私たちはよくマイクロ波を使って食べ物を加熱します。気づかないうちに、小さな波を意味するマイクロウェーブという用語を使用します。これは、このマシンが小さな波で加熱を使用することを意味します。

これらの波には、人間がさまざまな目的で使用する電磁波が含まれます。この機会に、電磁波のスペクトルとその機能をご紹介します。

以前は、電磁波の定義は次のとおりでした。

「電磁波は、媒体を必要とせずに伝播できる波であり、横波です。」

横波は、振動が波または伝搬経路の方向に垂直な移動波です。

電磁波では、電界は常に磁界の方向に垂直であり、両方とも波の伝播方向に垂直です。電磁波は磁場波であり、機械波(物質)ではありません。

ハインリッヒヘルツによって発見された電磁波。次に、電磁エネルギーは、波長、振幅、周波数、速度などのいくつかの特性を介して波状に伝播します。

電磁エネルギーは、さまざまなレベルで放出または放出されます。エネルギー源のエネルギーレベルが高いほど、生成されるエネルギーの波長は短くなりますが、周波数は高くなります。

したがって、電磁波の適用可能な特性は次のとおりです。

  • 伝播媒体を必要としません
  • 横波を含み、横波と同じ特性を持っています
  • それは質量を運ばず、エネルギーを運びます
  • 運ばれるエネルギーは波の周波数に比例します
  • 電界(E)は常に磁界(B)に垂直であり、同相です。
  • 勢いがある
  • 周波数(または波長)に応じていくつかのタイプに分けられます

後者の特性に基づいて、電磁波は電磁波のスペクトルに応じていくつかのタイプに分類できます。

電磁スペクトルは、波長、周波数、または光子あたりの電力で表されるすべての電磁放射の範囲です。スペクトルに応じた波の種類を示す次の図を考えてみましょう。

電磁波

電磁波スペクトルは、電波、マイクロ波、赤外線、可視光、紫外線、X線、ガンマ線で構成されています。

このシーケンスは、周波数と波長が反比例するため、周波数が高く、波長が短いことを(左から右に)示しています。

目次

  • その日の電磁波スペクトル機能
  • 1.電波
  • 2.マイクロ波
  • 3.赤外線波
  • 4.目に見える光の波
  • 5.紫外線
  • 6.X線波
  • 7.ガンマ波
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その日の電磁波スペクトル機能

1.電波

この波の長さは約103メートル、周波数は約104ヘルツです。これらの波の発生源は、振動する電子発振回路から来ています。発振回路は、抵抗(R)、インダクタ(L)、コンデンサ(C)で構成されています。

電波スペクトルは、人間がラジオ、テレビ、電話の技術に使用しています。さらに、電波は地表上の物体の位置を知るためにレーダーによって使用されます。

電波は、3次元マップを作成するための地球への衛星画像にも使用されます。

2.マイクロ波

この波の長さは約10〜2メートル、周波数は約108ヘルツです。この波は、熱エネルギーの伝導体として使用されるクリストロン管によって生成されます。

マイクロ波が物体に吸収されると、加熱効果が物体に現れます。

たとえば、マイクロ波はマイクロ波 (卵子)やレーダー航空機で使用され ます。次に、自動および分子構造を分析するために、テレビシリーズまでの海の深さを測定するために使用できます。

3.赤外線波

この波の長さは約10-5メートル、周波数は約1012ヘルツです。赤外線の主な発生源は、すべての高温の物体から放出される熱放射です。

物体が加熱されると、それを構成する原子と分子が熱エネルギーを獲得し、より大きな振幅で振動します。

エネルギーは、振動する原子や分子によって赤外線の形で放出されます。オブジェクトの温度が高いほど、原子と分子の振動が強くなり、より多くの赤外線が生成されます。

これらの波の使用例は、テレビのリモコンや携帯電話でのデータ転送です。さらに、理学療法、痛風の治癒、天然資源写真のマッピング、地球上で成長している植物の検出、および疾患診断のために。

4.目に見える光の波

このスペクトルは、人間の目で直接捉えることができる光の形をしています。この波の長さは0.5×10-6メートル、周波数は1015ヘルツです。

たとえば、医学や電気通信の光ファイバーでのレーザーの使用。

可視光波自体は、カラーと呼ばれる7種類で構成されています。最も高い頻度から並べ替えると、赤、オレンジ、黄色、緑、青、藍、紫になります。

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5.紫外線

UV波の長さは10〜8メートル、周波数は1016ヘルツです。これらの波は太陽から発生し、原子軌道、カーボンアーク、水銀ランプの電子の遷移によっても生成されます。

紫外線は、水の浄化、UVランプの使用、レーザー眼科手術などで細菌を殺すために、日常生活で広く使用されています。

さらに、人間のビタミンDの成長を助け、特別な装置を使用すると、細菌を殺すことができます。

6.X線波

この波の長さは10〜10メートル、周波数は1018ヘルツです。

X線は非常に短い波長と高い周波数を持っており、材料によって吸収される低周波数の光波が侵入できない多くの材料を簡単に透過できます。 

X線波は、病院のX線に広く使用されているため、X線と呼ばれることがよくあります。

また、航空空港では、乗客用バッグやスーツケースの内容を開けずに確認できるため、キューイング処理を迅速に行うことができます。

7.ガンマ波

この波の長さは10〜12メートル、周波数は1020ヘルツです。放射性崩壊イベントまたは不安定な原子核に起因します。この波は鉄板を貫通することができます。

ガンマ線を使用して医療機器を滅菌する例。ガンマ線は、癌や腫瘍の治療における放射線療法にも広く使用されています。

さらに、ガンマ線を使用して、放射性同位元素を作成したり、金属の構造を理解したり、植物の害虫(昆虫)の個体数を減らしたりすることができます。


人間をより簡単に助けるための非常に有用な電磁波。ただし、不適切な方法で使用すると、人体に害を及ぼす可能性もあります。

したがって、私たちはそれを使用する際に賢明である必要があります。上記の説明がお役に立てば幸いです。ありがとう。