Sähkömagneettinen säteily vs sähkömagneettinen spektri
Sähkömagneettinen säteily ja sähkömagneettinen spektri ovat kaksi laaj alti käytettyä käsitettä sähkömagneettisessa teoriassa. On elintärkeää saada selkeä ymmärrys näistä ilmiöistä, jotta ne voivat menestyä näillä aloilla. Tämä artikkeli kattaa sähkömagneettisen säteilyn ja sähkömagneettisen spektrin määritelmät, yhtäläisyydet ja erot.
Sähkömagneettinen säteily
Sähkömagneettista säteilyä, joka tunnetaan yleisemmin EM-säteilynä, ehdotti ensimmäisenä James Clerk Maxwell. Tämän vahvisti myöhemmin Heinrich Hertz, joka tuotti onnistuneesti ensimmäisen EM-aallon. Maxwell johti sähköisten ja magneettisten a altojen a altomuodon ja ennusti onnistuneesti näiden a altojen nopeuden. Koska tämä aallonnopeus on yhtä suuri kuin valonnopeuden kokeellinen arvo, Maxwell ehdotti, että valo on EM-a altojen muoto. Sähkömagneettisilla aalloilla on sekä sähkökenttä että magneettikenttä, jotka värähtelevät kohtisuorassa toisiinsa nähden ja kohtisuorassa aallon etenemissuuntaan nähden. Kaikilla sähkömagneettisilla aalloilla on sama nopeus tyhjiössä. Sähkömagneettisen aallon taajuus määrää siihen varastoidun energian. Myöhemmin kvanttimekaniikan avulla osoitettiin, että nämä aallot ovat itse asiassa a altopaketteja. Tämän paketin energia riippuu aallon taajuudesta. Tämä avasi a altokentän – aineen hiukkasten kaksinaisuuden. Nyt voidaan nähdä, että sähkömagneettista säteilyä voidaan pitää a altoina ja hiukkasina. Objekti, joka on asetettu mihin tahansa absoluuttisen nollan yläpuolelle, lähettää EM-a altoja kaikilla aallonpituuksilla. Energia, joka on säteilevien fotonien enimmäismäärä, riippuu kehon lämpötilasta.
Sähkömagneettinen spektri
Sähkömagneettiset aallot luokitellaan useisiin alueisiin niiden energian mukaan. Röntgensäteet, ultravioletti, infrapuna, näkyvät, radioaallot ovat niitä muutamia. Kaikki, mitä näemme, näkyy sähkömagneettisen spektrin näkyvän alueen ansiosta. Spektri on käyrä sähkömagneettisten säteiden intensiteetistä energian funktiona. Energia voidaan esittää myös aallonpituudella tai taajuudella. Jatkuva spektri on spektri, jossa valitun alueen kaikilla aallonpituuksilla on intensiteetit. Täydellinen valkoinen valo on jatkuva spektri näkyvällä alueella. On huomattava, että käytännössä on käytännössä mahdotonta saada täydellistä jatkuvaa spektriä. Absorptiospektri on spektri, joka saadaan, kun jatkuva spektri on lähetetty jonkin materiaalin läpi. Emissiospektri on spektri, joka saadaan sen jälkeen, kun jatkuva spektri on poistettu absorptiospektristä elektronien virityksen jälkeen. Absorptiospektri ja emissiospektri ovat erittäin hyödyllisiä materiaalien kemiallisten koostumusten löytämisessä. Aineen absorptio- tai emissiospektri on aineelle ainutlaatuinen.
Mitä eroa on sähkömagneettisella säteilyllä ja sähkömagneettisella spektrillä?
• EM-säteily on sähkö- ja magneettikenttien välisten vuorovaikutusten aiheuttama vaikutus.
• EM-spektri on kvantitatiivinen menetelmä, jota käytetään kuvaamaan EM-säteilyä.
• EM-säteily on kvalitatiivinen käsite, kun taas EM-spektri on kvantitatiivinen mittaus.
• Pelkästään EM-säteilyn käsite on hyödytön. EM-spektrillä on monia sovelluksia ja käyttötapoja.
