電磁放射 (EMR) は、電磁 (EM) 電界波が放射エネルギーを空間に運ぶ一種の放射です。電磁放射には、電波、マイクロ波、赤外線、可視光線、紫外線、X 線、およびガンマ線が含まれます。電磁スペクトルは、これらすべての周波数で構成されています。電磁波は、電気粒子が加速され、他の荷電粒子と相互作用して力を及ぼすときに生成されます。エネルギー、運動量、および角運動量はすべて、ソース粒子から相互作用する物質に転送できます。
マクスウェルは、電磁波の存在を予測した最初の科学者でした。これらの波は、ヘルツによって生成および検出されました。 JC Bose と呼ばれる別の科学者は、5 ～ 25 ミリの波長範囲の電磁波を生成しました。数キロメートルまでの電磁波の送信に成功したのはマカロニです。
電磁スペクトル
電磁スペクトルまたは EM スペクトルは、波長と周波数に基づいて特定の順序で電磁放射を分布したものです。
このスペクトルは、情報化時代と現代世界の基盤です。ラジオ、リモコン、テキスト メッセージ、テレビ、オーブン、さらには医師の X 線でさえ、すべて電磁スペクトルの波に依存しています。
さて、電磁波について話しましょう。
電磁波
電磁波は荷電粒子の振動によって生成され、電気的および磁気的性質を持っています。
EM 波は、真空の空間を一定の光速で移動します。
山と谷があります。
任意の 2 つの頂点または 2 つの谷間の距離。これは、特定の EM 波の波長として知られています。
ある点を 1 秒間に通過する山の数を波の周波数として記述します。 1 秒あたりの 1 つの波またはサイクルはヘルツと呼ばれます。
一部の EM 波は非常に長く、メートル (m) 単位で測定されます。多くはナノメートル (nm) で測定される小さなものです。電波などの長い EM 波は、周波数が最も長く、エネルギーが少なくなります。エネルギーを追加すると、波の周波数が高くなり、波長が短くなります。
ガンマ線は、スペクトルの中で最も短く、最も高いエネルギーの波です。
身の回りの電磁スペクトル
つまり、座ってテレビを見ていると、テレビからのこれらの可視光波が目に当たるだけでなく、近くの駅や電子レンジから電話がかかってきたり、 Wi-Fi からの波は本質的に電磁波です。
今あなたの部屋を通過しているスペクトル全体からの波がたくさんあります!想像できますか?
事実-1
これだけの波があなたの周りにあるのに、どうしてテレビ番組を見ることができるでしょうか?
お気に入りのラジオ局にラジオを向けるようなものです。私たちの目は、スペクトルの可視光領域である 400 nm から 700 nm までの波長範囲のエネルギーを検出します。
事実-2
物体に色があるように見えるのはなぜですか?
電磁波が分子と相互作用すると、可視スペクトルの一部の波長が反射され、他の波長が吸収されます。たとえば、葉が緑色に見えるのは、電磁波が植物の葉の分子に存在するクロロフィルと相互作用し、緑色のみを反射するためです。
電磁スペクトルにおける電磁波
電磁スペクトルは、次の主要部分に分類されます。これらは、周波数の高い順に以下に記載されています。
1) 電波:波長範囲は> 0.1 m
電波は最も長い波であり、EM 波の中で最もエネルギーが少ないです。これらの波は、水筒ほどの長さから、車、船、山の長さの波、地球の直径よりも長い波までさまざまです。 Heinrich Hertz は 1888 年にこれらの波を発見しました。天文学の最大の発見の多くは、電波を使用して行われました。これらは聞こえません。ラジオをお気に入りの放送局に合わせると、ラジオはこれらの EM 放射を受信し、スピーカーを振動させて音波を発生させます。
用途:
地上波の伝播に使用されます。
空の波の伝播に使用されます。
テレビ波で使用されます。
FM ラジオで使用されます。
携帯電話通信で使用されます。
2) 電子レンジ:波長範囲は 0.1 m から 1 mm までさまざまです
これらの波でポップコーンがはじけます。これらの波はあなたをスピード違反に追いやる可能性があります。これらは何千もの電話チャネルを運び、通話を高速化します。これらの波は、赤外線と電波の中間に位置します。それらは通信と地球感知システムのバックボーンです。
用途:
航空機システムのレーダー システムで使用されます。
車両の速度やクリケット ボールの速度も検出できます。
電子レンジで使用します。
3) 赤外線:波長は 1 mm から 700 nm までさまざまです
リモコンを使用してテレビのチャンネルを変更するとき、リモコンは光波を使用しています。しかし、この光の波は、私たちが見ることができる光の可視スペクトルを超えています。この赤外線の一部を熱として感じることができます。それらは目に見えるよりも長い波長を持っています.
用途:
理学療法で使用されます。
衛星に電気エネルギーを供給するために使用されます。
乾燥果実の生産に使用されます。
太陽熱温水器や太陽熱クッカーで使用されます。
天文現象を見るのに使われます.
4) 可視光線:波長は 700 nm から 400 nm までさまざまです
すべての EM 放射は光です。それは私たちが見ることができるスペクトルの唯一の部分です.
用途:
私たちの美しい世界を見るために。
写真で、写真を撮ること。
5) 紫外線:波長は 400 nm から 1 nm までさまざまです
バイオレットを超えた光、紫外線。太陽からの可視光線は、大気を通過して地表に到達します。これらは人間にとって有害かもしれませんが、地球の保護大気の健全性を研究する上で不可欠であり、貴重な情報を提供してくれます。
用途:
細菌を破壊するために使用されます。
食品の保存に使用。
レーシック手術で使用されます。
浄水器の細菌を殺すために使用されます。
6) X 線:波長は 1 nm から 0.0001 nm まで変化します
これらは非常に高エネルギーの光波です。非常に小さいため、個々の原子よりも大きくないものもあります。また、これらの光線は、物体の温度を計算する際に重要な役割を果たします。
用途:
手術で骨折を検出するために使用されます。
工学における金属の亀裂や欠陥の検出にも使用されます。
X 線回折で特定の結晶の構造を見つけるために使用されます。
いくつかの天体を検出するために使用されます。
7) ガンマ線:(波長範囲 <0.0001 nm)
これらの光線は、自然の放射性崩壊、核爆発、さらには雷雨の間の稲妻によって地球上で生成されます.
すべての EM 波の中で最もエネルギッシュなこれらの波は、生きている細胞を殺すのに十分なエネルギーを運びます。医師はこれらの放射線を選択的に使用して、がんの増殖を破壊することができます。また、波長はすべての EM 波よりも短く、原子核とほぼ同じ大きさです。
用途:
がんの治療において重要な役割を果たします。
核反応の生成に使用されます。
原子核の構造に関する貴重な情報も提供します。
結論
私たちは、電磁スペクトルにおける電磁波のすべての部分を調べてきました。私たちは日常生活における EM スペクトルの重要性を学び、これらの放射線が今後の天気や銀河での新しい発見を検出するのに非常に役立ち、科学者が今後の放射線を検出することを容易にすることも見てきました。
さまざまな種類の電磁波の基本的な違いは、周波数の波長にあります。これは、すべての電磁波が真空中を同じ速度で移動するためです。その結果、波は物質との相互作用のモードがかなり異なります。
可視光よりも周波数が低い赤外線は、電子だけでなく物質の分子や原子全体を振動させます。この振動は内部エネルギーを増加させ、その特定の物質の温度を上昇させます。これが理由です。 、これらの波が熱波と呼ばれる理由。私たちの目の感度の中心は、太陽の波長分布の中心と一致します。これは、人間が太陽からの最も強い波長に最も敏感な視覚を持つように進化したためです。
これらの電磁波は、今日私たちが目にする多くの科学的発展の原因であり、多くの実用的な意味を持っているため、私たちの生活の主要な部分を占めてきました.
