Scopri in questo articolo cos'è il Spettro elettromagnetico quando e come è stato scoperto, come si scompone, la sua frequenza, gli effetti, i tipi e altro ancora. Continua a leggere e scopri con noi i progressi scientifici prodotti attraverso l'elettricità e il magnetismo!
Di cosa si tratta?
El Spettro elettromagnetico sono onde contenute nello spettro. Sappiamo che esistono molti tipi di onde elettromagnetiche, dalle radio le cui lunghezze d'onda sono migliaia di chilometri, ai cosiddetti raggi gamma le cui lunghezze d'onda sono più piccole di una particella elementare.
Queste onde differiscono tra loro solo per il fatto che hanno lunghezze d'onda diverse, altrimenti sono completamente identiche e mostrano la loro struttura, qui vi mostriamo un elenco delle onde elettromagnetiche che comunemente conosciamo:
- La radio AM concentra da decine a centinaia di onde
- Radio FM-TV chilometri a portata di mano
- centimetri di microonde
- Infrarossi millesimi di centimetro
- La luce governa 8000 atomi
- Luce viola 4000 centimetri
- ultravioletto centinaia di atomi
- Raggi X di pochi atomi
- raggi gamma di pochi atomi
Va notato che la luce visibile rappresenta solo una piccola parte dello spettro elettromagnetico. La luce visibile è importante per l'uomo, infatti è solo uno dei tanti diversi tipi di radiazione elettromagnetica e occupa una piccola parte del Espettro elettromagnetico.
Se stiamo al sole troppo a lungo e ci scottiamo, la causa del nostro disagio sono le radiazioni ultraviolette. In questo modo possiamo obiettare che il nostro corpo rileva i raggi UV.
Elettricità e magnetismo sono semplicemente aspetti diversi della stessa forza fondamentale che chiamiamo forza elettromagnetica.
Il nostro Sole emette luce o energia che viaggia sotto forma di onde, alcune di queste onde che possiamo percepire con i nostri occhi, tuttavia, la stragrande maggioranza di quell'energia è invisibile ai nostri occhi. Il grande scienziato inglese Isaac Newton, inventore, alchimista, teologo, matematico e fisico nel 1600, eseguì un esperimento che prevedeva il passaggio di una piccola linea di luce bianca attraverso un prisma di vetro.
Lo scienziato si rese conto che questa piccola linea di luce quando passava attraverso il prisma era divisa in un gran numero di colori, simili all'arcobaleno. Questa scoperta darebbe luogo a numerose indagini nel corso degli anni, come, ad esempio, l'astronomo William Herschel, utilizzò la scoperta di Newton come base per misurare la temperatura dei colori nello spettro. Il risultato è stato che ogni colore aveva una temperatura diversa.
Arrivando alla conferma che i colori rossi hanno una temperatura più elevata a differenza dei colori viola. Tuttavia, in questo esperimento, Herschel farebbe una scoperta totalmente rivoluzionaria grazie al fatto di aver posizionato il termometro vicino alla luce rossa (dove supponeva non ci fosse nulla) e di notare che la temperatura era molto più alta, questa scoperta chiamò raggi infrarossi perché era su un lato di quel colore.
Questa rivoluzionaria e importante scoperta significò l'apertura di un nuovo campo nell'area della ricerca, scoprendo così numerose onde elettromagnetiche.
onde radio am e fm
Sono utilizzati per trasportare e condividere informazioni, queste onde sono utilizzate anche in altri dispositivi di comunicazione come il telefono, la TV, tra gli altri.
Forno a microonde
Si tratta di onde elettromagnetiche ad alta frequenza comprese tra 30 GHz e 300 MHz. Oggi sono generalmente utilizzate in antenne, satelliti per telecomunicazioni, radar, tra gli altri. Sono inoltre utilizzati per riscaldare e/o cuocere quotidianamente i cibi attraverso dispositivi appositamente inventati e in grado di emetterli.
Luz
Lo spettro che possiamo visualizzare si chiama luce, l'occhio umano è sensibile a queste onde, comunque le Spettro elettromagnetico è molto grande e quella parte visibile è rappresentata come una piccola frazione dello spettro.
Luce ultravioletta
Oggi è usato in vari rami della scienza e della medicina, generalmente il suo uso è per la disinfezione e la sterilizzazione mentre in un altro campo o area è usato per rivelare segni nascosti o impronte digitali.
Raggi gamma
Queste onde si generano principalmente in fenomeni astrofisici o eventi molto violenti, un chiaro esempio di questi fenomeni può essere l'esplosione di una Supernova. Possono anche essere generati in situazioni controllate sulla Terra come centrali nucleari o reattori.
Raggi infrarossi
Questi raggi vengono utilizzati quotidianamente nei telecomandi per generare o trasmettere informazioni e ordini. I raggi nelle fibre ottiche vengono utilizzati in campo medico per controllare il dolore generato da una caduta, da un colpo o da uno stress. Sono molto utili anche in meteorologia e in altri ambiti grazie al fatto che questi raggi vengono utilizzati per misurare la temperatura in gradi Kelvin e sono implementati in speciali telecamere e satelliti per misurare la radiazione del Spettro elettromagnetico.
Raggi X
Sono stati scoperti anche grazie a quegli esperimenti effettuati da William, servono a passare attraverso corpi opachi e sono attualmente utilizzati in modo che le persone possano ottenere i raggi X per distinguere se c'è una fattura possibile o se qualcosa non va nel corpo.
Come funzionano le diverse onde dello spettro elettromagnetico?
Queste onde sono composte da un campo elettrico e da un campo magnetico, questi dipendono o variano nel tempo. Le onde si intensificano con la frequenza e si differenziano in onde ionizzanti e non ionizzanti. Sono radioattivi, diventando persino pericolosi. Successivamente mostreremo le differenze:
radiazioni non ionizzanti
Queste onde sono considerate non ionizzanti perché non sono in grado di estrarre elettroni dal corpo illuminante attraverso il processo di eccitazione elettronica.
Le onde elettromagnetiche hanno anche modi diversi di trasportare informazioni, spostarsi o svolgere qualche altra funzione. Ora vedremo le diverse funzioni e applicazioni delle onde elettromagnetiche:
Le onde radio e televisive chiamate frequenze radio rimbalzano sulla ionosfera per viaggiare da un punto all'altro del pianeta. In questo modo i media e le persone possono condividere le informazioni inviandole attraverso diversi dispositivi come il telefono.
Radiazione ionizzante
È considerato un modello di energia che viene rilasciata attraverso gli atomi e come onde elettromagnetiche come raggi gamma o particelle come alfa e beta e neutroni. In questa attività, gli atomi possono disintegrarsi, questo è chiamato radioattività.
Le microonde nell'apparecchio funzionano attraverso l'attrito che genera con le particelle d'acqua nel cibo, questo può generare una temperatura elevata che cuoce notevolmente il cibo. Mentre le onde infrarosse misurano la radiazione emessa da un corpo e vengono utilizzate anche per inviare comandi tramite telecomando.
I raggi X passano attraverso qualsiasi oggetto o corpo opaco. Oggi è uno degli elementi principali della medicina. Grazie a questi sono stati effettuati numerosi studi e ha aiutato in modo notevole l'area della medicina.
importanza
Grazie alla sua scoperta, sono stati compiuti numerosi progressi scientifici, che hanno fornito all'umanità vari benefici su larga scala. Senza dubbio, ha provocato un'enorme rivoluzione in diversi rami della scienza, come l'astronomia, la fisica, l'astrologia, oltre ad avventurarsi nel campo della medicina. Si precisa che il Spettro elettromagnetico Ha fornito all'uomo una grande varietà di progressi a molti livelli o piattaforme che la scienza è stata responsabile di promuovere per lo sviluppo dell'umanità.
Questa scoperta ha portato con sé un grande sviluppo nelle telecomunicazioni, conferendo loro, grazie alla loro gestione ai diversi governi del mondo, importanza politica, strategica ed economica nonché l'invenzione di numerosi manufatti che oggi sono imprescindibili nella vita quotidiana di qualsiasi essere umano. Tra i vari dispositivi inventati le cui prestazioni si basano sulle onde elettromagnetiche, possiamo trovare i seguenti:
La radio ei suoi format
Questo manufatto è senza dubbio una delle più grandi invenzioni nella storia della comunicazione. Ha significato uno strumento indispensabile nell'era moderna. Questo strumento di comunicazione è stato inventato alla fine del XNUMX° secolo, il che lo rende il primo mezzo di comunicazione sonora.
radio AM
Significa modulazione di ampiezza, offre una maggiore portata e copertura, tuttavia non ha una larghezza di banda così ampia. Questo perché si trova nella banda compresa tra 153 KHz e 30 MHz. Le sue onde appaiono come onde lunghe, medie e corte.
- Breve: va da 1705 kHz a 30 MHz
- Lungo: va da 153 kHz a 281 kHz
- Medio: da 530 kHz a 1710 kHz
radio FM
Significa modulato in frequenza, funziona in modo analogico. Questo formato si trova nella banda compresa tra 87,5 MHz e 108 MHz. Ha una portata inferiore rispetto alla radio in frequenza AM, tuttavia è la banda più utilizzata dalle stazioni radio del continente americano ed europeo.
Televisione
Questo dispositivo è una delle più grandi invenzioni del XNUMX° secolo, è in grado di inviare e ricevere suoni e immagini a grande distanza, che simulano i movimenti. In questo modo, questa risorsa tecnologica è una delle più utilizzate oggi.
Il telefono
Rappresenta, come la televisione, una delle invenzioni più utilizzate nell'era moderna. Grazie all'invenzione di questa risorsa tecnologica, è stato possibile ottimizzare la vita dell'essere umano. Si tiene conto che questo dispositivo è stato perfezionato grazie alle nuove tecnologie implementate secondo il processo di globalizzazione che ha promosso in un certo modo l'innovazione tecnologica. A sua volta, questo dispositivo consente lo scambio di informazioni attraverso le onde elettromagnetiche.
Satélites
I Satelliti artificiali sono una grande invenzione, un prima e un dopo nell'era moderna. Grazie a questo sistema è possibile inviare numerose onde sull'intero pianeta Terra e oltre. Hanno anche un enorme impiego nel campo della ricerca astronomica, meteorologica e geografica. In meteorologia è in grado di prevedere i diversi cambiamenti climatici grazie ai raggi infrarossi che percepisce attraverso speciali lenti e li ritrasmette come informazioni in immagini dove è possibile vedere il calore o la radiazione emessa dai diversi corpi.
Questi meccanismi si trovano in orbita terrestre, ivi collocato intenzionalmente con lo scopo di collegare e gestire categoricamente un gran numero di informazioni raccolte grazie al Spettro elettromagnetico e le sue onde.
Elettromagnetismo
L'elettromagnetismo è una divisione della fisica, è responsabile dello studio dei diversi eventi magnetici ed elettrici per unificarli in un'unica teoria. Questo ramo manifesta la correlazione tra campi magnetici e particelle cariche, questa interazione avviene attraverso lo scambio di fotoni.
Studia anche alcuni fenomeni del nostro universo come il campo elettromagnetico oscillante che emette energia attraverso particelle cariche e accelerate chiamate luce. Copre anche altri fenomeni come la gravità e le altre forze che sperimentiamo quotidianamente come risultato dell'elettromagnetismo.
Questa branca della fisica è applicata in varie discipline scientifiche o campi come la medicina. I suoi usi possono essere visti nelle antenne, negli apparecchi elettrici, nella ricerca nucleare, nelle fibre ottiche e nelle comunicazioni satellitari. Si trova anche nei diversi dispositivi considerati elettromagnetici come laser, motori di macchine elettriche, TV, tra gli altri.
Curiosità sullo spettro elettromagnetico
Questo argomento interessante è costituito da diversi fatti curiosi che hanno a che fare con le onde e le radiazioni del Spettro elettromagnetico, anche come influenza la natura e il mondo animale. Tra questi troviamo i seguenti:
- Gli animali, in particolare i rettili, hanno una vista molto sensibile ai raggi infrarossi, che danno loro la capacità di vedere le loro prede e altre specie con immagini termiche.
- I gatti hanno una visione in grado di catturare 5 volte più luce di quella che percepisce l'occhio umano, questo viene portato all'artificiale con la tecnologia che viene implementata soprattutto in campo militare con lenti e mirini per la visione notturna
- Se una Supernova esplode nelle vicinanze del nostro sistema solare, i raggi gamma potrebbero facilmente spazzare via il nostro strato di ozono, provocando potenti raggi ultravioletti del Sole per entrare nel nostro pianeta, uccidendo così la vita su di esso.
- I raggi X non possono passare attraverso l'atmosfera del nostro pianeta. Poiché non sono facili da rilevare, gli esperti hanno dovuto mettere in orbita telescopi con una tecnologia sufficiente per registrare questi raggi.
- I pesci hanno anche la capacità di vedere i raggi infrarossi, questi consentono loro di vedere il calore dei corpi ed è estremamente utile considerando che la luce solare può penetrare nell'acqua solo fino a poche centinaia di metri di profondità.
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