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Elektromagnetisches Spektrum

Wir erklären Ihnen, was das elektromagnetische Spektrum ist, in welche Regionen es unterteilt ist, wofür es verwendet wird und wie es entdeckt wurde.

Das elektromagnetische Spektrum kann entsprechend ihrer Wellenlänge in Bereiche unterteilt werden.
  1. Was ist das elektromagnetische Spektrum?

Das elektromagnetische Spektrum ist die Gesamtreichweite aller elektromagnetischen Strahlung . Sie reicht von der kürzesten Wellenlänge (z. B. Gammastrahlen) bis zur längsten Wellenlänge, z. B. Radiowellen.

Es besteht aus verschiedenen Teilbereichen oder Abschnitten, deren Grenzen nicht vollständig definiert sind und sich überschneiden. Jedes Band des Spektrums unterscheidet sich von den anderen durch das Verhalten seiner Wellen während der Aussendung, Übertragung und Absorption sowie durch seine praktischen Anwendungen.

Elektromagnetische Wellen sind Schwingungen, die von den elektrischen und magnetischen Feldern des Universums angetrieben werden . Diese Wellen können sich im Vakuum oder mit einer Geschwindigkeit ausbreiten, die der des Lichts sehr nahe kommt.

Wenn wir über das elektromagnetische Spektrum eines Objekts sprechen, meinen wir die Menge an elektromagnetischer Strahlung, die eine Substanz emittiert (als Emissionsspektrum bezeichnet) oder absorbiert (als Absorptionsspektrum bezeichnet). auf diese Weise wird eine Energieverteilung in Form eines Satzes elektromagnetischer Wellen erzeugt.

Die Eigenschaften dieser Verteilung hängen von der Frequenz, der Amplitude und der Wellenlänge derselben Wellen sowie von den Energieniveaus der sich bewegenden Teilchen ab, aus denen sie bestehen. : die Photonen.

Das elektromagnetische Spektrum wurde im Zuge der Experimente und Beiträge des Briten James Maxwell entdeckt, der das Vorhandensein elektromagnetischer Wellen entdeckte und seine Gleichungen formalisierte Studie (bekannt als Maxwell-Gleichungen).

Siehe auch: Elektromagnetismus

  1. Regionen des elektromagnetischen Spektrums

Das elektromagnetische Spektrum ist im Prinzip unendlich und stetig, aber bisher konnten wir verschiedene Bereiche davon, sogenannte Bänder oder Segmente, anhand ihrer spezifischen Welleneigenschaften kennen. Seine Regionen sind vom kleinsten bis zum größten :

  • Gammastrahlen Bei einer Wellenlänge von weniger als 10 × 10 -12 m, einer Frequenz von mehr als 30 × 10 18 Hz und einer Energiemenge von mehr als 20 × 10 -15
  • Röntgenstrahlen Bei einer Wellenlänge von weniger als 10 × 10 -9 m, einer Frequenz von mehr als 30 × 10 15 Hz und einer Energiemenge von mehr als 20 × 10 -18
  • Extrem ultraviolette Strahlung Bei einer Wellenlänge von weniger als 200 × 10 -9 m, einer Frequenz von mehr als 1, 5 × 10 15 Hz und einer Energiemenge von mehr als 993 × 10 -21
  • UV-Strahlung in der Nähe . Bei einer Wellenlänge von weniger als 380 × 10 -9 m, einer Frequenz von mehr als 7, 89 × 10 14 Hz und einer Energiemenge von mehr als 523 × 10 -21
  • Sichtbares Lichtspektrum . Bei einer Wellenlänge von weniger als 780 × 10 -9 m, einer Frequenz von mehr als 384 × 10 12 Hz und einer Energiemenge von mehr als 255 × 10 -21
  • Nahes Infrarot Bei einer Wellenlänge von weniger als 2, 5 × 10 -6 m, einer Frequenz von mehr als 120 × 10 12 Hz und einer Energiemenge von mehr als 79 × 10 -21
  • Mittleres Infrarot . Bei einer Wellenlänge von weniger als 50 × 10 -6 m, einer Frequenz von mehr als 6 × 10 12 Hz und einer Energiemenge von mehr als 4 × 10 -21
  • Fern- oder Submillimeter-Infrarot . Bei einer Wellenlänge von weniger als 1 × 10 -3 m, einer Frequenz von mehr als 300 × 10 9 Hz und einer Energiemenge von mehr als 200 × 10 -24
  • Mikrowellenstrahlung . Bei einer Wellenlänge von weniger als 10 -2 m, einer Frequenz von mehr als 3 × 10 8 Hz und einer Energiemenge von mehr als 2 × 10 -24
  • Ultrahochfrequente Funkwellen . Bei einer Wellenlänge von weniger als 1 m, einer Frequenz von mehr als 300 × 10 6 Hz und einer Energiemenge von mehr als 19, 8 × 10 -26
  • Sehr hochfrequente Funkwellen . Bei einer Wellenlänge von weniger als 10 m, einer Frequenz von mehr als 30 × 10 6 Hz und einer Energiemenge von mehr als 19, 8 × 10 -28
  • Kurzwellenfunk . Bei einer Wellenlänge von weniger als 180 m, einer Frequenz von mehr als 1, 7 × 10 6 Hz und einer Energiemenge von mehr als 11, 22 × 10 -28
  • Mittelwelle von Radio . Bei einer Wellenlänge von weniger als 650 m, einer Frequenz von mehr als 650 × 10 3 Hz und einer Energiemenge von mehr als 42, 9 × 10 -29
  • Lange Funkwelle Bei einer Wellenlänge von weniger als 10 × 10 3 m, einer Frequenz von mehr als 30 × 10 3 Hz und einer Energiemenge von mehr als 19, 8 × 10 -30
  • Sehr niederfrequente Funkwelle . Bei einer Wellenlänge von mehr als 10 × 10 3 m, einer Frequenz von weniger als 30 × 10 3 Hz und einer Energiemenge von weniger als 19, 8 × 10 -30

Somit sind die Bereiche des elektromagnetischen Spektrums Gammastrahlen, Röntgenstrahlen, Ultraviolettstrahlung, das sichtbare Spektrum, Mikrowellen und Hochfrequenz.

  1. Verwendung des elektromagnetischen Spektrums

Röntgenstrahlen werden in der Medizin verwendet, um in den Körper zu schauen.

Die Verwendung des elektromagnetischen Spektrums kann je nach Region sehr unterschiedlich sein. Zum Beispiel:

  • Radiofrequenzwellen werden verwendet, um Informationen über Funk zu übertragen, z. B. Radiosendungen, Fernsehen oder Wi-Fi-Internet.
  • Mikrowellen werden auch zur Übertragung von Informationen verwendet, wie z. B. Mobiltelefonsignale oder Mikrowellenantennen. Es wird auch von Satelliten als Mechanismus zur Übertragung von Informationen zum Boden verwendet. Gleichzeitig dienen sie zum Erhitzen von Speisen in Mikrowellenherden.
  • Ultraviolette Strahlung wird von der Sonne emittiert und von Pflanzen für die Photosynthese sowie von unserer Haut absorbiert, wenn wir uns bräunen. Es speist auch die Leuchtstoffröhren und ermöglicht die Existenz von Einrichtungen wie dem Solarium.
  • Stattdessen überträgt die Infrarotstrahlung Wärme von der Sonne auf unseren Planeten, von einem Feuer auf die umgebenden Objekte oder von einer Heizung in unseren Räumen.
  • Das Spektrum des sichtbaren Lichts macht bekanntlich Dinge sichtbar. Darüber hinaus kann es für andere visuelle Mechanismen wie Kino, Taschenlampen usw. verwendet werden.
  • Röntgenstrahlen werden in der Medizin verwendet, um visuelle Eindrücke des Inneren unseres Körpers, wie z. B. unserer Knochen, zu machen, während Gammastrahlen, die viel heftiger sind, als eine Form der Strahlentherapie oder Krebsbehandlung verwendet werden., da sie die DNA von Zellen zerstören, die sich unordentlich vermehren.
  1. Bedeutung des elektromagnetischen Spektrums

In der heutigen Welt ist das elektromagnetische Spektrum ein Schlüsselelement für die Telekommunikation und die Übertragung von Informationen . Dies ist auch für Erkundungstechniken (Radar- / Sonartyp) des Weltraums von entscheidender Bedeutung, wenn nicht um astronomische Phänomene zu verstehen, die in Zeit und Raum voneinander entfernt sind.

Es hat verschiedene medizinische und praktische Anwendungen, die darüber hinaus zu unserer heutigen Lebensqualität gehören. Deshalb ist seine Manipulation zweifellos eine der großen Entdeckungen der Menschheit.


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