Widmo elektromagnetyczne

Widma elektromagnetycznego - EM Widmo krótkie , a dokładniej o nazwie spektrum fal elektromagnetycznych - jest całość wszystkich fal elektromagnetycznych o różnych długościach fal . Spektrum światła również spektrum kolorów , jest częścią widma elektromagnetycznego , który jest widoczny dla człowieka .

Spektrum podzielone jest na różne obszary. Klasyfikacja ta jest arbitralna i ze względów historycznych opiera się na długości fali w zakresie niskich energii. W ten sposób zakresy długości fal o kilku rzędach wielkości o podobnych właściwościach są pogrupowane w kategorie, takie jak światło , fale radiowe itp. Podział można również wykonać według częstotliwości lub energii pojedynczego fotonu (patrz poniżej). W przypadku bardzo krótkich długości fal, odpowiednio dużej energii kwantowej, powszechna jest klasyfikacja według energii.

Ułożone według malejącej częstotliwości, a tym samym rosnącej długości fali, krótkofalowe, a tym samym wysokoenergetyczne promienie gamma znajdują się na początku widma , którego długość fali rozciąga się na rzędy wielkości atomowych . Na końcu pojawiają się najdłuższe fale , których długość wynosi wiele kilometrów.

Długość fali jest konwertowana na częstotliwość za pomocą wzoru . Gdzie jest prędkość światła .

  • Przegląd widma elektromagnetycznego

  • Przegląd ze szczegółowym widmem widzialnym

Obszary widma elektromagnetycznego

Przegląd widma elektromagnetycznego
Wyznaczenie
w
zakresie częstotliwości 		Podoznaczenie długość fali częstotliwość Fotony -
energia 		Generacja / wzbudzenie Zaangażowanie techniczne
z dopóki z dopóki
Niska częstotliwość Niezwykle niska częstotliwość (ELF) 10 mm 100 mm 3 Hz 30 Hz > 2,0 · 10 −33  J
  > 12 feV 		Dipol podłogowy , systemy antenowe -
Bardzo niska częstotliwość (SLF) 1 mm 10 mm 30 Hz 300 Hz > 2,0 x 10 -32  J
  > 120 fev 		(dawniej) komunikacja podwodna
Ultraniska częstotliwość (ULF) 100 km 1000 km 300 Hz
0,3 kHz 		3000 Hz
3 kHz 		> 2,0 · 10 −31  J
  > 1,2 peV
Bardzo niska częstotliwość (VLF) Fale
miriametrowe
Fale podłużne (SLW) 		10 km 100 km 3 kHz 30 kHz > 2,0 · 10 -30  J
  > 12 pEV 		Submarine komunikacja ( DHO38 , ZEVS , Sanguine , SAQ ), radionawigacji , monitory pracy serca
Fale radiowe Fala długa (LW) 1 km 10 km 30 kHz 300 kHz > 2,0 · 10 −29  J
  > 120 peV 		Obwód oscylatora + antena Długie fale radiowe , DCF77 , płyta indukcyjna
Fala średnia (MW) 100 m² 1000 m² 300 kHz 3 MHz > 2 · 10 -28  J
> 1,2 neV 		Nadawanie fal średnich , chirurgia HF (1,7 MHz-3 MHz fala graniczna , nadawanie fal krótkich )
Fala krótka (KW) 10 m² 100 m² 3 MHz 30 MHz > 1,1 · 10 -27  J
> 12 neV 		Fala graniczna , nadawanie fal krótkich , HAARP , diatermia , modelarstwo RC
Fala ultrakrótka (VHF) 1 mln 10 m² 30 MHz 300 MHz > 2,0 · 10 −26  J
> 120 neV 		Obwód oscylatora + antena Radio , telewizja , radar , obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego
Mikrofale Fale decymetrowe 10 centymetrów  1 mln 300 MHz 3 GHz > 2,0 · 10 -25  J
> 1,2 µeV 		Magnetron , klistron , czeczot , kosmiczne promieniowanie tła

Wzbudzenie magnetycznego rezonansu jądrowego i elektronowego rezonansu spinowego , rotacje molekularne

Radar , rezonans magnetyczny , komunikacja komórkowa , telewizja , kuchenka mikrofalowa , WiFi , Bluetooth , GPS , 2G , 3G , 4G , 5G
Fale centymetrowe 1 cm  10 centymetrów 3 GHz 30 GHz > 2,0 · 10 -24  J
 > 12 µeV 		Radar , radioastronomia , radio kierunkowe , nadawanie satelitarne , WLAN , 4G , 5G ,
Fale milimetrowe 1 mm 1 cm 30 GHz 300 GHz
0,3 THz 		> 2,0 · 10 −23  J
> 120 µeV 		Radar , radioastronomia , radio kierunkowe
Promieniowanie terahercowe 30 µm 3 mm 0,1 THz 10 THz > 6,6 · 10 −23  J
> 0,4 ​​meV 		Synchrotron , laser na swobodnych elektronach , źródła elektroniczne Radioastronomia , spektroskopia , techniki obrazowania
Promieniowanie podczerwone (promieniowanie cieplne) Daleka podczerwień 50 µm 1 mm 300 GHz 6 THz > 2,0 · 10 −22  J
> 1,2 meV 		Promienniki , Globar , synchrotron
Drgania molekularne 		Spektroskopia w podczerwieni , spektroskopia ramanowska , astronomia podczerwieni
Średnia podczerwień 3,0 µm 50 µm 6 THz 100 THz > 4.0 · 10 −21  J
> 25 meV 		Lasery dwutlenku węgla , kwantowy laser kaskadowy , Globar Termografia , spektroskopia w podczerwieni
Bliska podczerwień 780 nm 3,0 µm 100 THz 385 THz > 8,0 10 -20  J
> 500 meV 		Nd: YAG , diody laserowe , dioda elektroluminescencyjna Pilot zdalnego sterowania , transmisja danych ( IRDA ), CD , spektroskopia w podczerwieni
lekki czerwony 640 nm 780 nm 384 THz 468 THz 1,59-1,93 eV Promienniki ( lampa żarowa ), wyładowanie gazowe ( lampa neonowa ), lasery barwnikowe i inne , synchrotron , dioda elektroluminescencyjna
Wzbudzenie elektronów walencyjnych 		DVD , wskaźnik laserowy , transmisja danych ( światłowód )
Czerwony, zielony: niwelator laserowy ,
oświetlenie ,
kolorymetria ,
fotometria ,
czerwony, żółty, zielony: sygnalizacja świetlna ,
fioletowy: płyta Blu-ray
Pomarańczowy 600 nm 640 nm 468 THz 500 THz 1,93-2,06 eV
żółty 570 nm 600 nm 500 THz 526 THz 2,06-2,17 eV
Zielony 490 nm 570 nm 526 THz 612 THz 2,17-2,53 eV
niebieski 430 nm 490 nm 612 THz 697 THz 2,53-2,88 eV
fioletowy 380 nm 430 nm 697 THz 789 THz 2,88-3,26 eV
Promienie UV W pobliżu UV („ czarne światło ”) 315 mil morskich 380 nm 789 THz 952 THz 3,26-3,94 eV Wyładowanie gazowe , synchrotron , laser excimerowy , dioda elektroluminescencyjna Fluorescencja światła czarnego , fosforescencja , sprawdzanie banknotów , fotolitografia , dezynfekcja , światło UV , spektroskopia
Średnie promieniowanie UV („ promieniowanie Dorno ”) 280 nm 315 mil morskich 952 THz 1071 THz
1 PHz 		3,94-4,43 eV
Daleko UV 200 nm 280 nm 1 PHz 1,5 PHz 4,43-6,2 eV
Próżniowe UV 100 nm 200 nm 1,5 PHz 3 PHz > 9,9 · 10 -19  J
6,2-12 eV 		lampa XUV , synchrotron , nanoplazma litografia EUV , mikroskopia rentgenowska , nanoskopia
EUV 10 nm 121 mil 2,5 PHz 30 PHz > 5.0 · 10-18  lat

10,2-120 eV

promienie rentgenowskie 10 po południu 10 nm 30 PHz 30 Hz > 2,0 · 10-16  J
> 120 eV 		Lampa rentgenowska , synchrotron

Wzbudzenie wewnętrznych elektronów , Auger elektronów

diagnostyka medyczna , technologia zabezpieczeń , rentgenowska analiza struktury , dyfrakcja rentgenowska , spektroskopia fotoelektronów , rentgenowska spektroskopia absorpcyjna
promienie gamma > 0 10 po południu 30 Hz > 2,0 · 10 -14  J
> 120 keV 		Radioaktywność , anihilacja
Ekscytacja stanów rdzeniowych 		radioterapia medyczna , spektroskopia mössbauerowska

Zobacz też

literatura

  • DIN 5031 część 7: Fizyka promieniowania w polu optycznym i technice oświetleniowej; Wyznaczanie zakresów długości fal. Styczeń 1984 (IR, VIS i UV).

linki internetowe

Commons : Widmo elektromagnetyczne  - kolekcja obrazów, filmów i plików audio

Indywidualne dowody

  1. ↑ są zgodne z definicją w Regulaminie Radiokomunikacyjnym, wydanie 2012, art. 1.5 również dla fal radiowych.
  2. ↑ Niemiecki Instytut Normalizacyjny (Red.): Fizyka promieniowania w polu optycznym i technice oświetleniowej; Wyznaczanie zakresów długości fal. DIN 5031 część 7, styczeń 1984.