www.wikidata.uk-ua.nina.az

Електромагнітний спектр спектр електромагнітного випромінювання Зміст 1 Довжина хвилі частота енергія фотона 2 Основні е

Електромагнітний спектр

Електромагнітний спектр — спектр електромагнітного випромінювання.

Електромагнітний спектр

Довжина хвилі — частота — енергія фотона

Як спектральну характеристику електромагнітного випромінювання використовують такі величини:

Енергія фотона за квантовою механікою пропорційна частоті: , де h — стала Планка, Е — енергія,  — частота. Довжина електромагнітної хвилі у вакуумі обернено пропорційна частоті і виражається через швидкість світла: . Говорячи про довжину електромагнітних хвиль в середовищі, зазвичай мають на увазі еквівалентну величину довжину хвилі у вакуумі, яка відрізняється на коефіцієнт заломлення, оскільки частота хвилі при переході з одного середовища в інше зберігається, а довжина хвилі — змінюється.

У верхній частині шкали наводяться значення енергії (в електронвольтах). Частоти, зазначені в нижній частині шкали, виражені в герцах, а також у кратних одиницях: кГц = 1000 Гц, МГц = 1000 кГц = 1000000 Гц, ГГц = 1000 МГц = 109 Гц, ТГц = 1000 ГГц = 1012 Гц.

Шкала частот (довжин хвиль, енергій) є неперервною, але традиційно розбита на ряд діапазонів. Сусідні діапазони можуть трохи перекриватися.

Основні електромагнітні діапазони

γ-випромінювання

Гамма-промені мають енергію понад 124 000 еВ і довжину хвилі меншу, ніж 0,01 нм = 0,1 Å.

Джерела: космос, ядерні реакції, радіоактивний розпад, синхротронне випромінювання.

Прозорість речовини для гамма-променів, на відміну від видимого світла, залежить не від хімічної форми і агрегатного стану речовини, а в основному від заряду ядер, що входять до складу речовини, і від енергії гамма-квантів. Тому поглинаючу здатність шару речовини для гамма-квантів у першому наближенні можна охарактеризувати її поверхневою густиною (в г/см²). Дзеркал і лінз для γ-променів не існує.

Різкої нижньої межі для гамма-випромінювання не існує, проте зазвичай вважається, що гамма-кванти випромінюються ядром, а рентгенівські кванти — електронною оболонкою атома (це лише термінологічне розходження, що не зачіпає фізичних властивостей випромінювання).

Рентгенівське випромінювання

  • Від 0,1 нм = 1 Å (12 400 еВ) до 0,01 нм = 0,1 Å (124 000 еВ) — жорстке рентгенівське випромінювання. Джерела: деякі ядерні реакції, електронно-променеві трубки.
  • Від 10 нм (124 еВ) до 0,1 нм = 1 Å (12 400 еВ) — м'яке рентгенівське випромінювання. Джерела: електронно-променеві трубки, теплове випромінювання плазми.

Рентгенівські кванти випромінюються в основному при переходах електронів в електронній оболонці важких атомів на нижчі орбіти. Вакансії на нижчих орбітах створюються зазвичай електронним ударом. Рентгенівське випромінювання, створене таким чином, має лінійчастий спектр з частотами, характерними для даного атома (див. характеристичне рентгенівське випромінювання); це дозволяє, зокрема, дослідити склад речовин (рентгенофлуоресцентний аналіз). Теплове, гальмівне і синхротронне рентгенівське випромінювання має неперервний спектр.

У рентгенівських променях спостерігається дифракція на кристалічних ґратках, оскільки довжини електромагнітних хвиль на цих частотах близькі до періодів кристалічних ґраток. На цьому заснований метод рентгенодифракційного аналізу.

Ультрафіолетове випромінювання

Діапазон: Від 400 нм (3,10 еВ) до 10 нм (124 еВ)

Назва Абревіатура Довжина хвилі у нанометрах Кількість енергії на фотон
Ближній NUV 400 — 300 3,10 — 4,13 еВ
Середній MUV 300 — 200 4,13 — 6,20 еВ
Дальній FUV 200 — 122 6,20 — 10,2 еВ
Екстремальний EUV, XUV 121 — 10 10,2 — 124 еВ
Вакуумний VUV 200 — 10 6,20 — 124 еВ
Ультрафіолет А, довгохвильовий діапазон, чорне світло UVA 400 — 315 3,10 — 3,94 еВ
Ультрафіолет B (середній діапазон) UVB 315 — 280 3,94 — 4,43 еВ
Ультрафіолет С, короткохвильовий, гермицидний діапазон UVC 280 — 100 4,43 — 12,4 еВ

Оптичне випромінювання

Випромінювання оптичного діапазону (видиме світло і близьке інфрачервоне випромінювання) вільно проходить крізь атмосферу, може бути легко відбите й заломлюється в оптичних системах. Джерела: теплове випромінювання (у тому числі Сонця), флюоресценція, хімічні реакції, світлодіоди.

Кольори видимого випромінювання, відповідні монохроматичому випромінюванню, називаються спектральними. Спектр і спектральні кольори можна побачити при проходженні вузького світлового променя через призму або будь-яке інше середовище, в якому заломлюються хвилі. Традиційно, видимий спектр поділяється, у свою чергу, на діапазони кольорів:

Колір Діапазон довжин хвиль, нм Діапазон частот, ТГц Діапазон енергії фотонів, еВ
Фіолетовий 380—440 790—680 2,82—3,26
Синій 440—485 680—620 2,56—2,82
Блакитний 485—500 620—600 2,48—2,56
Зелений 500—565 600—530 2,19—2,48
Жовтий 565—590 530—510 2,10—2,19
Помаранчевий 590—625 510—480 1,98—2,10
Червоний 625—740 480—405 1,68—1,98

Ближнє інфрачервоне випромінювання займає діапазон від 207 ТГц (0,857 еВ) до 405 ТГц (1,68 еВ). Верхня межа визначається здатністю людського ока до сприйняття червоного світла, вона різна в різних людей. Як правило, прозорість в ближньому інфрачервоному випромінюванні відповідає прозорості у видимому світлі.

Інфрачервоне випромінювання

Діапазон хвиль інфрачервогого випромінювання лежить в межах довжин хвиль (частот) від 2000 мкм (1,5 ТГц) до 740 нм (405 ТГц). Інфрачервоне випромінювання називають ще тепловим випромінюванням — на цей діапазон припадає максимум випровінювання абсолютно чорного тіла за кімнатних температур. Фізично джерелами інфрачервоного випромінювання є коливання атомів в молекулах та твердих тілах. Вивчаючи спектри випромінювання та поглинання тіл в інфрачервоному діапазоні, можна будувати моделі таких коливань та хімічної будови відповідних речовин. Інфрачервони випромінювання має численні технічні та військові застосування, наприклад його використовують в тепловізорах.

Електромагнітне терагерцове випромінювання

Терагерцове (субміліметрове) випромінювання розташоване між інфрачервоним випромінюванням і мікрохвилями, в діапазоні від 1 мм (300 ГГц) до 0,1 мм (3 ТГц). Терагерцовий діапазон найменш вивчений, але на початку 21 століття його дослідження набрали популярності. Складність дослідження в тому, що хвилі цього діапазону важко генерувати електронікою, водночас вони довші за теплове випромінювання. Штучні джерела терагерцового випромінювання використовують такі методи як, наприклад, змішування хвиль в нелінійній оптиці.

Електромагнітні мікро- і радіохвилі

Для електромагнітних хвиль з частотою нижче 300 ГГц існують монохроматичні джерела, випромінювання яких придатне для амплітудної та частотної модуляції. Тому, розподіл частот в цій області проводиться з огляду на методи передачі сигналів.

На відміну від оптичного діапазону, дослідження спектру в радіодіапазоні проводиться не за фізичним поділом хвиль, а за методами обробки сигналів.

Див. також

Література

  • Глосарій термінів з хімії // Й.Опейда, О.Швайка. Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім. Л.М.Литвиненка НАН України, Донецький національний університет — Донецьк: «Вебер», 2008. — 758 с. — ISBN 978-966-335-206-0
  1. https://www.rfidfuture.com/ru/lf-hf-and-uhf-frequency-whats-the-difference.html
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри
Дата публікації:
Elektromagnitnij spektr spektr elektromagnitnogo viprominyuvannya Elektromagnitnij spektr Zmist 1 Dovzhina hvili chastota energiya fotona 2 Osnovni elektromagnitni diapazoni 2 1 g viprominyuvannya 2 2 Rentgenivske viprominyuvannya 2 3 Ultrafioletove viprominyuvannya 2 4 Optichne viprominyuvannya 2 5 Infrachervone viprominyuvannya 2 6 Elektromagnitne teragercove viprominyuvannya 2 7 Elektromagnitni mikro i radiohvili 3 Div takozh 4 LiteraturaDovzhina hvili chastota energiya fotona RedaguvatiYak spektralnu harakteristiku elektromagnitnogo viprominyuvannya vikoristovuyut taki velichini Dovzhinu hvili Chastotu kolivan Energiyu fotona kvanta elektromagnitnogo polya Energiya fotona za kvantovoyu mehanikoyu proporcijna chastoti E h n displaystyle E h nu de h stala Planka E energiya n displaystyle nu chastota Dovzhina elektromagnitnoyi hvili u vakuumi oberneno proporcijna chastoti i virazhayetsya cherez shvidkist svitla n l c displaystyle nu lambda c Govoryachi pro dovzhinu elektromagnitnih hvil v seredovishi zazvichaj mayut na uvazi ekvivalentnu velichinu dovzhinu hvili u vakuumi yaka vidriznyayetsya na koeficiyent zalomlennya oskilki chastota hvili pri perehodi z odnogo seredovisha v inshe zberigayetsya a dovzhina hvili zminyuyetsya U verhnij chastini shkali navodyatsya znachennya energiyi v elektronvoltah Chastoti zaznacheni v nizhnij chastini shkali virazheni v gercah a takozh u kratnih odinicyah kGc 1000 Gc MGc 1000 kGc 1000000 Gc GGc 1000 MGc 109 Gc TGc 1000 GGc 1012 Gc Shkala chastot dovzhin hvil energij ye neperervnoyu ale tradicijno rozbita na ryad diapazoniv Susidni diapazoni mozhut trohi perekrivatisya Osnovni elektromagnitni diapazoni Redaguvatig viprominyuvannya Redaguvati Dokladnishe g viprominyuvannyaGamma promeni mayut energiyu ponad 124 000 eV i dovzhinu hvili menshu nizh 0 01 nm 0 1 A Dzherela kosmos yaderni reakciyi radioaktivnij rozpad sinhrotronne viprominyuvannya Prozorist rechovini dlya gamma promeniv na vidminu vid vidimogo svitla zalezhit ne vid himichnoyi formi i agregatnogo stanu rechovini a v osnovnomu vid zaryadu yader sho vhodyat do skladu rechovini i vid energiyi gamma kvantiv Tomu poglinayuchu zdatnist sharu rechovini dlya gamma kvantiv u pershomu nablizhenni mozhna oharakterizuvati yiyi poverhnevoyu gustinoyu v g sm Dzerkal i linz dlya g promeniv ne isnuye Rizkoyi nizhnoyi mezhi dlya gamma viprominyuvannya ne isnuye prote zazvichaj vvazhayetsya sho gamma kvanti viprominyuyutsya yadrom a rentgenivski kvanti elektronnoyu obolonkoyu atoma ce lishe terminologichne rozhodzhennya sho ne zachipaye fizichnih vlastivostej viprominyuvannya Rentgenivske viprominyuvannya Redaguvati Dokladnishe Rentgenivske viprominyuvannyaVid 0 1 nm 1 A 12 400 eV do 0 01 nm 0 1 A 124 000 eV zhorstke rentgenivske viprominyuvannya Dzherela deyaki yaderni reakciyi elektronno promenevi trubki Vid 10 nm 124 eV do 0 1 nm 1 A 12 400 eV m yake rentgenivske viprominyuvannya Dzherela elektronno promenevi trubki teplove viprominyuvannya plazmi Rentgenivski kvanti viprominyuyutsya v osnovnomu pri perehodah elektroniv v elektronnij obolonci vazhkih atomiv na nizhchi orbiti Vakansiyi na nizhchih orbitah stvoryuyutsya zazvichaj elektronnim udarom Rentgenivske viprominyuvannya stvorene takim chinom maye linijchastij spektr z chastotami harakternimi dlya danogo atoma div harakteristichne rentgenivske viprominyuvannya ce dozvolyaye zokrema dosliditi sklad rechovin rentgenofluorescentnij analiz Teplove galmivne i sinhrotronne rentgenivske viprominyuvannya maye neperervnij spektr U rentgenivskih promenyah sposterigayetsya difrakciya na kristalichnih gratkah oskilki dovzhini elektromagnitnih hvil na cih chastotah blizki do periodiv kristalichnih gratok Na comu zasnovanij metod rentgenodifrakcijnogo analizu Ultrafioletove viprominyuvannya Redaguvati Dokladnishe Ultrafioletove viprominyuvannyaDiapazon Vid 400 nm 3 10 eV do 10 nm 124 eV Nazva Abreviatura Dovzhina hvili u nanometrah Kilkist energiyi na fotonBlizhnij NUV 400 300 3 10 4 13 eVSerednij MUV 300 200 4 13 6 20 eVDalnij FUV 200 122 6 20 10 2 eVEkstremalnij EUV XUV 121 10 10 2 124 eVVakuumnij VUV 200 10 6 20 124 eVUltrafiolet A dovgohvilovij diapazon chorne svitlo UVA 400 315 3 10 3 94 eVUltrafiolet B serednij diapazon UVB 315 280 3 94 4 43 eVUltrafiolet S korotkohvilovij germicidnij diapazon UVC 280 100 4 43 12 4 eVOptichne viprominyuvannya Redaguvati Dokladnishe Vidime viprominyuvannyaViprominyuvannya optichnogo diapazonu vidime svitlo i blizke infrachervone viprominyuvannya vilno prohodit kriz atmosferu mozhe buti legko vidbite j zalomlyuyetsya v optichnih sistemah Dzherela teplove viprominyuvannya u tomu chisli Soncya flyuorescenciya himichni reakciyi svitlodiodi Kolori vidimogo viprominyuvannya vidpovidni monohromatichomu viprominyuvannyu nazivayutsya spektralnimi Spektr i spektralni kolori mozhna pobachiti pri prohodzhenni vuzkogo svitlovogo promenya cherez prizmu abo bud yake inshe seredovishe v yakomu zalomlyuyutsya hvili Tradicijno vidimij spektr podilyayetsya u svoyu chergu na diapazoni koloriv Kolir Diapazon dovzhin hvil nm Diapazon chastot TGc Diapazon energiyi fotoniv eVFioletovij 380 440 790 680 2 82 3 26Sinij 440 485 680 620 2 56 2 82Blakitnij 485 500 620 600 2 48 2 56Zelenij 500 565 600 530 2 19 2 48Zhovtij 565 590 530 510 2 10 2 19Pomaranchevij 590 625 510 480 1 98 2 10Chervonij 625 740 480 405 1 68 1 98Blizhnye infrachervone viprominyuvannya zajmaye diapazon vid 207 TGc 0 857 eV do 405 TGc 1 68 eV Verhnya mezha viznachayetsya zdatnistyu lyudskogo oka do sprijnyattya chervonogo svitla vona rizna v riznih lyudej Yak pravilo prozorist v blizhnomu infrachervonomu viprominyuvanni vidpovidaye prozorosti u vidimomu svitli Infrachervone viprominyuvannya Redaguvati Dokladnishe Infrachervone viprominyuvannyaDiapazon hvil infrachervogogo viprominyuvannya lezhit v mezhah dovzhin hvil chastot vid 2000 mkm 1 5 TGc do 740 nm 405 TGc Infrachervone viprominyuvannya nazivayut she teplovim viprominyuvannyam na cej diapazon pripadaye maksimum viprovinyuvannya absolyutno chornogo tila za kimnatnih temperatur Fizichno dzherelami infrachervonogo viprominyuvannya ye kolivannya atomiv v molekulah ta tverdih tilah Vivchayuchi spektri viprominyuvannya ta poglinannya til v infrachervonomu diapazoni mozhna buduvati modeli takih kolivan ta himichnoyi budovi vidpovidnih rechovin Infrachervoni viprominyuvannya maye chislenni tehnichni ta vijskovi zastosuvannya napriklad jogo vikoristovuyut v teplovizorah Elektromagnitne teragercove viprominyuvannya Redaguvati Dokladnishe Teragercove viprominyuvannyaTeragercove submilimetrove viprominyuvannya roztashovane mizh infrachervonim viprominyuvannyam i mikrohvilyami v diapazoni vid 1 mm 300 GGc do 0 1 mm 3 TGc Teragercovij diapazon najmensh vivchenij ale na pochatku 21 stolittya jogo doslidzhennya nabrali populyarnosti Skladnist doslidzhennya v tomu sho hvili cogo diapazonu vazhko generuvati elektronikoyu vodnochas voni dovshi za teplove viprominyuvannya Shtuchni dzherela teragercovogo viprominyuvannya vikoristovuyut taki metodi yak napriklad zmishuvannya hvil v nelinijnij optici Elektromagnitni mikro i radiohvili Redaguvati Dlya elektromagnitnih hvil z chastotoyu nizhche 300 GGc isnuyut monohromatichni dzherela viprominyuvannya yakih pridatne dlya amplitudnoyi ta chastotnoyi modulyaciyi Tomu rozpodil chastot v cij oblasti provoditsya z oglyadu na metodi peredachi signaliv Vid 30 GGc do 300 GGc mikrohvili Vid 3 GGc do 30 GGc santimetrovi hvili abo VCh diapazon visokih chastot 1 Vid 300 MGc do 3 GGc decimetrovi hvili Vid 30 MGc do 300 MGc metrovi hvili Vid 3 MGc do 30 MGc korotki hvili Vid 300 kGc do 3 MGc seredni hvili Vid 30 kGc do 300 kGc dovgi hvili Vid 3 kGc do 30 kGc naddovgi miriametrovi hvili Na vidminu vid optichnogo diapazonu doslidzhennya spektru v radiodiapazoni provoditsya ne za fizichnim podilom hvil a za metodami obrobki signaliv Div takozh RedaguvatiRadiochastotnij spektr Spektralna gustina viprominyuvannyaLiteratura RedaguvatiGlosarij terminiv z himiyi J Opejda O Shvajka In t fiziko organichnoyi himiyi ta vuglehimiyi im L M Litvinenka NAN Ukrayini Doneckij nacionalnij universitet Doneck Veber 2008 758 s ISBN 978 966 335 206 0 https www rfidfuture com ru lf hf and uhf frequency whats the difference html Otrimano z https uk wikipedia org w index php title Elektromagnitnij spektr amp oldid 37753456