mod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_counter
mod_vvisit_counterDnes280
mod_vvisit_counterVčera619
mod_vvisit_counterTento týden3437
mod_vvisit_counterMinulý týden7080
mod_vvisit_counterTento měsíc15959
mod_vvisit_counterMinulý měsíc22506
mod_vvisit_counterCelkem1535246

Právě je připojeno: 19 hostů, 1 bots online
Your IP: 54.226.41.91
 , 
Dnes: Led 19, 2018

Elektromagnetické spektrum je škála elektromagnetického vlnění. Ukazuje různé druhy elektromagnetického vlnění (záření – kratší vlnové délky).

Elektromagnetické vlnění

– má dvě navzájem neoddělitelné složky. Elektrickou charakterizuje vektor intenzity el. pole E a magnetickou vektor mag. indukce B.

Vektory E a B jsou navzájem kolmé, mají souhlasnou fázi a jejich kmity probíhají napříč ke směru, kterým se vlnění šíří.

Šíří se vakuem rychlostí c = 3.108 m.s–1. To je mezní rychlost ve vesmíru.

Mezi frekvencí kmitání, vlnovou délkou a rychlostí šíření je vztah: c = λ × f

Elektromagnetické spektrum podle vlnových délek pří šíření ve vakuu:

Radiové vlny (λ = 103 – 10–1 m → 1 km – 1 dm)

  • Zdrojem rádiových vln je elektromagnetický oscilátor. Do prostoru se vlnění dostává přes anténu – elektromagnetický dipól. Kolem dipólu se vytvoří elektromagnetické pole se složkou elektrickou a magnetickou – šíří se prostorem a přenáší energii kmitů oscilátoru. Používají se k přenosu televizního signálu, pásmo rozhlasového vysílání FM (87,5 – 108 MHz). Vysílač a přijímač musí být přibližně v přímce, na které není překážka. Proto se dnes používají satelity – mezi oběžnou dráhou a povrchem není žádná překážka.
  • V pásmu na rozhraní rádiových vln a mikrovln jsou i frekvence pro mobilní sítě (900 a 1800 MHz) – vysoká frekvence umožňuje přenos velkého množství informací. Mezi mobilem a vysílačem ale nesmí být silná překážka (stavby, kopec).

Mikrovlny (λ = 10–1 – 10–4 m → 1 dm – 0,1 mm)

  • V pásmu mezi rádiovými vlnami a infračerveným zářením, určité vlnové délky rozkmitávají molekuly vody Þ mikrovlnné trouby – kmitání molekul vody vyvolává tření, ohřívá se; ohřev je stejnoměrný po celém objemu.

Infračervené záření (λ = 10–4 – 7,6 × 10–7 m → 0,1 mm – 760 nm)

  • Někdy označováno jako IR (infrared) záření nebo tepelné záření (pomocí IR záření se šíří teplo zářením, a to i vakuem; nejlepším příkladem je to, že povrch Země je zahříván slunečním zářením).
  • Zdrojem je každé těleso, které má teplotu vyšší než je absolutní nula. Původem IR záření jsou změny elektromagnetického pole vyvolané pohybem molekul. Pohyb molekul je způsoben vnitřní energií – závisí na teplotě. Stejně tak tělesa zahřátá na vyšší teplotu jsou původcem silnějšího IR záření.
  • Vlastnosti:
    • není viditelné okem Þ využívá se v dálkových ovladačích, protože neruší signál – je v jiné části spektra a zároveň ho nevnímáme
    • proniká mlhou a znečištěným ovzduším Þ vidění v mlze → infralokátory
    • pomocí vhodných přístrojů je lze zachytit a ve tmě ho okem nevnímáme, ale přístroji ano Þ brýle pro noční vidění, funkce videokamer pro noční natáčení (jako osvětlení slouží IR záření – vnímáme jen tmu, ale kamera zachytí zřetelně osvětlené předměty).
    • infračervenými brýlemi lze pozorovat v naprosté tmě – lidské tělo vyzařuje IR záření – pomocí brýlí se snímá i v nejhlubší tmě.
    • při pohlcování IR záření probíhá tepelná výměna – energie elektromagnetického vlnění se mění na vnitřní energii pohlcujícího tělesa Þ infrazářiče (slouží k vytápění)

Světlo (λ = 7,6 × 10–7 – 3,9 × 10–7 m → 760 nm – 390 nm)

  • Zdroje světla:
    • přirozené: slunce, oheň, hvězdy
    • umělé: žárovka, zářivka, výbojka, laser
    • chromatické: složené ze světla více vlnových délek, např. bílé světlo (složené ze sedmi barev)
    • monochromatické: 1 vlnová délka – laser
  • vyvolává v lidském oku světelný vjem. Pomocí světla získáváme nejdůležitější informace o světě kolem nás – u světla rozeznáváme jeho intenzitu – jiná je v poledne a jiná při stmívání – a barvu – závisí na vlnových délkách obsažených ve světle.
  • Světelné spektrum je část elektromagnetického spektra, ve kterém je zobrazena závislost barev světla na vlnových délkách:
  • červená (650 nm) → oranžová (600 nm) → žlutá (580 nm) → zelená (525 nm) → modrá (450 nm) → fialová (400 nm). Uvedené vlnové délky jsou střední vlnové délky pro dané barvy – podobný odstín je i pro okolní vlnové délky)

Ultrafialové záření (λ = 3,9 × 10–7 – 10–8 m → 390 nm – 10 nm)

  • Zdrojem – tělesa zahřátá na velmi vysokou teplotu – Slunce (hvězdy), rtuťové výbojky (horské slunce), elektrický oblouk (sváření)
  • Vlastnosti
    • reaguje s fotografickou deskou
    • způsobuje zánět spojivek
    • způsobuje v menších dávkách zhnědnutí kůže a produkci vitamínu D, ve vyšších dávkách rakovinu kůže
    • působí jako desinfekce – ničí mikroorganismy
    • jako přirozená ochrana proti UV záření slouží ozónová vrstva (součástí stratosféry, velmi tenká; ozon O3 se rozkládá, když se dostane do kontaktu s freony)
    • při dopadu na určité látky se mění na viditelné světlo - ochranné prvky bankovek
    • vyvolává luminiscenci, pohlcováno obyčejným sklem

Rentgenové záření (λ = 10–8 – 10–12 m → 10 nm – 1 pm)

  • (dříve paprsky X), vzniká na speciálních elektronkách – rentgenkách při zabrzdění elektronů emitovaných žhavenou katodou a urychlených potenciálovým rozdílem 10 kV až 400 kV mezi anodou a katodou. Na cestě mezi katodou a anodou je antikatoda – druhá anoda, která svírá s přímkou katoda-anoda úhel 45°, je z wolframu. Rentgenové záření vzniká změnami elektro-magnetického pole v atomovém obalu (rozměry atomu 10–8 – 10–10 m → vlnová délka)
  • brzdné záření – elektrony, které dopadají na anodu mají proměnnou rychlost a jejich zabrzdění má za následek vyzařování elektromagnetických vln se spojitým spektrem
  • charakteristické záření – má nespojité čárové spektrum a vlnové délky spektrálních čar závisí na materiálu anody.
  • Vlastnosti
    • reaguje s fotografickou deskou
    • pohlcováno v závislosti na protonovém čísle Þ diagnostika (rentgen)
    • pohlcováno v závislosti na tloušťce látky Þ defektoskopie (zjišťování trhlin nebo vzduchových bublin v odlitcích)
    • vysoká pronikavost – proniká kovy
    • ionizuje vzduch; způsobuje ionizaci některých látek
  • Další využití
    • k léčbě zhoubných nádorů (ničí buňky), při zjišťování struktury látek (díky vln. délce 10–8 – 10–10)

Záření γ (jaderné) (λ < 10–12 → < 1 pm)

  • Zdrojem jaderného vlnění jsou změny elektromagnetického pole při jaderných reakcích.
  • Radioaktivní záření γ neexistuje samovolně, ale doprovází záření α nebo β (jsou vyzařovány radionuklidy).
  • γ - je nejpronikavější jaderné záření (vedle α a β), lze jej zeslabit silnou vrstvou železobetonu nebo materiálem obsahujícím jádra těžkých prvků (Pb). V magnetickém a elektrickém poli se neodchyluje, i když se jedná o elektromagnetické vlnění. Má silné ionizační účinky a v důsledku fotoefektu uvolňuje z látek nabité částice.
  • Vlastnosti
    • podobně jako rentgenové záření je pohlcováno podle struktury – používá se v defektoskopii → zjišťování vad v součástkách (γ záření je pronikavější než rentgenové záření → stačí menší dávky; pro získání γ záření stačí radioaktivní látka Þ γ záření je pro defektoskopii výhodnější než rentgenové záření)
    • způsobuje genetické změny, nemoc z ozáření (po genetických změnách buněk může dojít k rakovinnému bujení)
 
Anketa
Nápad s povinným počítáním příkladů přes internet (novinka)
 

 


120x600_gif

 

 


logo-cez


logo-nadace-cez-29mm-a4-rgb-png