Elektromagnētiskais starojums pret elektromagnētisko spektru
Elektromagnētiskais starojums un elektromagnētiskais spektrs ir divi plaši lietoti jēdzieni elektromagnētiskajā teorijā. Ir ļoti svarīgi skaidri saprast šīs parādības, lai šādās jomās gūtu izcilību. Šajā rakstā tiks apskatītas elektromagnētiskā starojuma un elektromagnētiskā spektra definīcijas, līdzības un atšķirības.
Elektromagnētiskais starojums
Elektromagnētisko starojumu, kas plašāk pazīstams kā EM starojums, pirmo reizi ierosināja Džeimss Klerks Maksvels. To vēlāk apstiprināja Heinrihs Hercs, kurš veiksmīgi radīja pirmo EM vilni. Maksvels atvasināja elektrisko un magnētisko viļņu viļņu formu un veiksmīgi prognozēja šo viļņu ātrumu. Tā kā šis viļņa ātrums ir vienāds ar gaismas ātruma eksperimentālo vērtību, Maksvels ierosināja, ka gaisma ir EM viļņu forma. Elektromagnētiskajiem viļņiem ir gan elektriskais lauks, gan magnētiskais lauks, kas svārstās perpendikulāri viens otram un perpendikulāri viļņu izplatīšanās virzienam. Visiem elektromagnētiskajiem viļņiem vakuumā ir vienāds ātrums. Elektromagnētiskā viļņa frekvence nosaka tajā uzkrāto enerģiju. Vēlāk, izmantojot kvantu mehāniku, tika parādīts, ka šie viļņi patiesībā ir viļņu paketes. Šīs paketes enerģija ir atkarīga no viļņa frekvences. Tas atvēra viļņu lauku – matērijas daļiņu dualitāti. Tagad redzams, ka elektromagnētisko starojumu var uzskatīt par viļņiem un daļiņām. Objekts, kas novietots jebkurā temperatūrā virs absolūtās nulles, izstaros katra viļņa garuma EM viļņus. Enerģija, kas ir maksimālais emitēto fotonu skaits, ir atkarīga no ķermeņa temperatūras.
Elektromagnētiskais spektrs
Elektromagnētiskie viļņi ir iedalīti vairākos reģionos pēc to enerģijas. Rentgena stari, ultravioletie, infrasarkanie, redzamie, radioviļņi ir daži no tiem. Viss, ko mēs redzam, ir redzams elektromagnētiskā spektra redzamā reģiona dēļ. Spektrs ir elektromagnētisko staru intensitātes un enerģijas diagramma. Enerģiju var attēlot arī viļņa garumā vai frekvencē. Nepārtraukts spektrs ir spektrs, kurā visiem atlasītā reģiona viļņu garumiem ir intensitāte. Ideāla b alta gaisma ir nepārtraukts spektrs virs redzamā reģiona. Jāatzīmē, ka praksē ir praktiski neiespējami iegūt perfektu nepārtrauktu spektru. Absorbcijas spektrs ir spektrs, kas iegūts pēc nepārtraukta spektra nosūtīšanas caur kādu materiālu. Emisijas spektrs ir spektrs, kas iegūts pēc tam, kad nepārtrauktais spektrs ir noņemts no absorbcijas spektra pēc elektronu ierosināšanas. Absorbcijas spektrs un emisijas spektrs ir ārkārtīgi noderīgi, lai noteiktu materiālu ķīmisko sastāvu. Vielas absorbcijas vai emisijas spektrs ir unikāls vielai.
Kāda ir atšķirība starp elektromagnētisko starojumu un elektromagnētisko spektru?
• EM starojums ir efekts, ko izraisa elektriskā un magnētiskā lauka mijiedarbība.
• EM spektrs ir kvantitatīvā metode, ko izmanto, lai aprakstītu EM starojumu.
• EM starojums ir kvalitatīvs jēdziens, savukārt EM spektrs ir kvantitatīvs mērījums.
• EM starojuma jēdziens vien ir bezjēdzīgs. EM spektram ir daudz lietojumprogrammu un lietojumu.
