elektromagnetisk (EM) stråling er en form for energi, der er rundt omkring os og tager mange former, såsom radiobølger, mikrobølger, røntgenstråler og gammastråler. Sollys er også en form for EM-energi, men synligt lys er kun en lille del af EM-spektret, der indeholder en bred vifte af elektromagnetiske bølgelængder.
elektromagnetisk teori
elektricitet og magnetisme blev engang antaget at være separate kræfter. Men i 1873 udviklede den skotske fysiker James Clerk Ma..ell en samlet teori om elektromagnetisme., Undersøgelsen af elektromagnetisme omhandler, hvordan elektrisk ladede partikler interagerer med hinanden og med magnetfelter.
Der er fire vigtigste elektromagnetiske interaktioner:
- tiltrækningskraften eller afstødningskraften mellem elektriske ladninger er omvendt proportional med kvadratet af afstanden mellem dem.
- magnetiske poler kommer i par, der tiltrækker og afviser hinanden, ligesom elektriske ladninger gør.
- en elektrisk strøm i en ledning frembringer et magnetfelt, hvis retning afhænger af strømens retning.,
- et bevægeligt elektrisk felt producerer et magnetfelt og omvendt.
Ma..ell udviklede også et sæt formler, kaldet Ma. equells ligninger, for at beskrive disse fænomener.
bølger og felter
EM-stråling oprettes, når en atompartikel, såsom en elektron, accelereres af et elektrisk felt, hvilket får det til at bevæge sig. Bevægelsen producerer oscillerende elektriske og magnetiske felter, der bevæger sig vinkelret på hinanden i et bundt lysenergi kaldet en foton., Fotoner rejser i harmoniske bølger med den hurtigst mulige hastighed i universet: 186,282 miles per sekund (299,792,458 meter per sekund) i et vakuum, også kendt som lysets hastighed. Bølgerne har visse karakteristika, givet som frekvens, bølgelængde eller energi.
en bølgelængde er afstanden mellem to på hinanden følgende toppe af en bølge. Denne afstand er angivet i meter (m) eller fraktioner deraf. Frekvens er antallet af bølger, der dannes i en given tidsperiode. Det måles normalt som antallet af bølgecyklusser pr. En kort bølgelængde betyder, at frekvensen vil være højere, fordi en cyklus kan passere på kortere tid, ifølge University of .isconsin. Tilsvarende har en længere bølgelængde en lavere frekvens, fordi hver cyklus tager længere tid at gennemføre.,
EM-spektret
EM-stråling spænder over et enormt bølgelængdeområde og frekvenser. Dette område er kendt som det elektromagnetiske spektrum. EM-spektret er generelt opdelt i syv regioner i rækkefølge efter faldende bølgelængde og stigende energi og frekvens. De almindelige betegnelser er: radiobølger, mikrobølger, infrarød (IR), synligt lys, ultraviolet (UV), røntgenstråler og gammastråler., Typisk udtrykkes stråling med lavere energi, såsom radiobølger, som frekvens; mikrobølger, infrarødt, synligt og UV-lys udtrykkes normalt som bølgelængde; og stråling med højere energi, såsom røntgenstråler og gammastråler, udtrykkes med hensyn til energi pr.
Radio bølger
Radio bølger er på det laveste række af EM-spektret, med frekvenser på op til omkring 30 milliarder hertz, eller 30 gigahertz (GHz), og bølgelængder, der er større end 10 mm (0,4 tommer). Radio bruges primært til kommunikation, herunder tale -, data-og underholdningsmedier.
mikrobølger
mikrobølger falder inden for området for EM-spektret mellem radio og IR. De har frekvenser fra omkring 3 GHz og op til omkring 30 billioner hertz, eller 30 terahertz (Mulighederne), og bølgelængder på omkring 10 mm (0.,4 tommer) til 100 mikrometer (µm) eller 0,004 tommer. Mikrobølger bruges til kommunikation med høj båndbredde, radar og som varmekilde til mikrobølgeovne og industrielle applikationer.
infrarød
Infrarød er inden for området for EM-spektret mellem mikrobølger og synligt lys. IR har frekvenser fra omkring 30 th.op til omkring 400 th. og bølgelængder på omkring 100 um (0,004 inches) til 740 nanometer (nm), eller 0,00003 inches. IR-lys er usynligt for menneskelige øjne, men vi kan føle det som varme, hvis intensiteten er tilstrækkelig.,
synligt lys
synligt lys findes midt i EM-spektret mellem IR og UV. Det har frekvenser på omkring 400 Mulighederne til 800 Mulighederne og bølgelængder på omkring 740 nm (0.00003 inches) til 380 nm.000015 tommer). Mere generelt defineres synligt lys som bølgelængderne, der er synlige for de fleste menneskelige øjne.
Ultraviolet
Ultraviolet lys ligger inden for EM-spektret mellem synligt lys og røntgenstråler. Det har frekvenser på omkring 8 101 1014 til 3 101 1016 H and og bølgelængder på omkring 380 nm (.000015 inches) til omkring 10 nm (0.0000004 inches)., UV-lys er en del af sollys; det er dog usynligt for det menneskelige øje. Det har mange medicinske og industrielle anvendelser, men det kan skade levende væv.
røntgenstråler
røntgenstråler klassificeres groft i to typer: bløde røntgenstråler og hårde røntgenstråler. Bløde røntgenstråler omfatter området for EM-spektret mellem UV-og gammastråler. Bløde røntgenstråler har frekvenser på omkring 3 101 1016 til omkring 1018 H.og bølgelængder på omkring 10 nm (4 10 10-7 inches) til omkring 100 picometre (pm), eller 4 10 10-8 inches. Hårde røntgenstråler optager det samme område af EM-spektret som gammastråler., Den eneste forskel mellem dem er deres kilde: røntgenstråler produceres ved at accelerere elektroner, mens gammastråler produceres af atomkerner.
gammastråler
gammastråler er inden for spektret over bløde røntgenstråler. 1018 h.og bølgelængder på mindre end 100 pm (4 10 10-9 inches). Gammastråling forårsager skade på levende væv, hvilket gør det nyttigt at dræbe kræftceller, når de anvendes i omhyggeligt målte doser til små regioner. Ukontrolleret eksponering er dog yderst farlig for mennesker.