Ciekawostki- widmo fal elektromagnetycznych

Question

Ciekawostki na temat wykorzystania poszczególnych rodzajów fal (chociaż po jednym przykładzie do każdego rodzaju fali; rodzajów fal jest 7)

Answer 1

Fale radiowe
Zakres długości fal: 10m – 2000m
Wykorzystywane w radiofonii. Wytwarzane są przez prądy elektryczne wielkiej częstotliwości, przepływające przez antenę radiostacji nadawczej. Ze względu na długość fali, fale radiowe dzielimy na: fale krótkie, średnie i długie. Ze względu na środowisko propagacji wyróżnia się falę przyziemną (powierzchniową i nadziemną), falę troposferyczną, falę jonosferyczną i w przestrzeni kosmicznej. W zależności od długości fali radiowej jej propagacja jest poddana wpływowi różnorodnych zjawisk np.: dyfrakcji, refrakcji, odbicia od jonosfery itp.


Fale radiowe ultrakrótkie
Zakres długości fal: 1m – 10m
Wykorzystuje się je do przekazywania obrazu (nadawanie programów telewizyjnych), w radiofonii i telefonii komórkowej. W telefonii komórkowej zasięg nadajnika nie przekracza kilku kilometrów, dlatego obszar działania telefonii komórkowej podzielony jest na sześciokątne komórki. W środku każdej z nich znajdują się stacje nadawczo-odbiorcze.


Mikrofale
Zakres długości fal: 1mm – 1m
Używane są w urządzeniach radarowych. Służą do określania położenia obiektów np. samolotów oraz do określania szybkości jadącego samochodu (radar policyjny). Inne zastosowanie znajdują w kuchenkach mikrofalowych. Odbijając się od metalowych ścianek zostają pochłonięte przez cząsteczki wody w potrawach, które pod ich wpływem zaczynają bardzo szybko drgać, przez co podnosi się ich temperatura, a wraz z nią, temperatura potrawy.

Promieniowanie podczerwone
Zakres długości fal: 0,7µm – 1mm
Jest falą krótszą od mikrofal. Jest to promieniowanie emitowane dzięki zmianom energii elektronów walencyjnych atomów. Są wysyłane przez ciała o wysokiej temperaturze np. ciało człowieka. Najdłuższe fale zaliczane do zakresu noszą nazwę podczerwieni. Ich długości mieszczą się w zakresie od kilku milimetrów do około 710-7 m. Znalazły zastosowanie w systemach alarmowych. Reagują ruchome źródła promieniowania podczerwonego, ignorując źródła nieruchome.


Światło widzialne
Zakres długości fal: 0,4µm – 0,7µm
Źródła światła widzialnego:
- gwiazdy, Słońce
- substancja podgrzana do wysokiej temperatury np. włókno żarówki
- reakcje chemiczne np. płomień, świetliki, ryby, meduzy
- pobudzenie do świecenia cząsteczek gazów w silnym polu elektrycznym
- pochłanianie promieniowania ultrafioletowego np. luminofor
Długość fal światła widzialnego: 710-7 m – światło czerwone, 410-7 m – światło fioletowe

Promieniowanie ultrafioletowe
Zakres długości fal: 10nm – 0,4µm
Wchodzi w skład promieniowania słonecznego. Wysyłane są także przez lampy kwarcowe używane w solarium. Służy do sterylizacji w szpitalach, ponieważ zabija bakterie i wirusy. Dzięki niemu opalamy się. Pobudza proces produkcji witaminy D w naszym organizmie. Może być przyczyną raka skóry. W górnej części atmosfery ziemskiej znajduje się warstwa ozonu, która chroni powierzchnię ziemi przed tym promieniowaniem.

Promieniowanie rentgenowskie (X)
Zakres długości fal: 0,01nm – 10nm
Powstaje przy hamowaniu szybkich cząstek naładowanych w materii. Jest pochłaniane w różnych stopniu przez różne substancje. Wykorzystywane jest w aparatach rentgenowskich do diagnozowania złamań, skręceń itp. Jest to promieniowanie szkodliwe dla zdrowia.

Promieniowanie gamma (γ)
Zakres długości fal: < 0,01nm
Towarzyszy procesom zachodzącym w jądrach atomowych. Jest wysyłane przez substancje promieniotwórcze. Ma największą częstotliwość i najmniejszą długość fali. Potrafi przeniknąć przez trzymetrową warstwę betonu. Zaczernia kliszę fotograficzną, co pozwala na jego rejestrację. Zabija wszystkie żywe komórki, również nowotworowe, dlatego jest wykorzystywany w leczeniu nowotworów. Urządzenie służące do tego nazywa się bombą kobaltową.