विद्युत चुम्बकीय वर्णक्रम, विद्युत चुम्बकीय तरंगों के सभी तरंगदैर्ध्य में, जिसे किसी भी सकारात्मक मूल्य मान का आदेश दिया व्यवस्था के होते हैं किसी भी प्रतिबंध के बिना। यह 7 खंडों में विभाजित है, जिसमें दृश्य प्रकाश भी शामिल है।
जब हम इंद्रधनुष देखते हैं, तो हम दृश्य प्रकाश की आवृत्तियों से परिचित होते हैं, जिसमें प्रत्येक रंग एक अलग तरंग दैर्ध्य से मेल खाता है: लाल सबसे लंबा और बैंगनी सबसे छोटा है।
विद्युत चुम्बकीय वर्णक्रम। ध्यान दें कि इस योजना में आवृत्ति (और इसके साथ ऊर्जा) बाएं से दाएं बढ़ती है। एंड्रे ओलिवा / पब्लिक डोमेन
दृश्यमान प्रकाश सीमा केवल स्पेक्ट्रम के बहुत कम क्षेत्र में रहती है। अन्य क्षेत्र, जिन्हें हम देख नहीं सकते, वे हैं रेडियो तरंगें, माइक्रोवेव, अवरक्त, पराबैंगनी, एक्स-रे और गामा किरणें।
क्षेत्रों की खोज एक ही समय में नहीं की गई थी, बल्कि अलग-अलग समय पर की गई थी। उदाहरण के लिए, रेडियो तरंगों के अस्तित्व की भविष्यवाणी 1867 में जेम्स क्लर्क मैक्सवेल ने की थी और वर्षों बाद, 1887 में, हेनरिक हर्ट्ज़ ने पहली बार उन्हें अपनी प्रयोगशाला में उत्पन्न किया, यही वजह है कि उन्हें हर्ट्ज़ियन तरंगें कहा जाता है।
सभी पदार्थ के साथ बातचीत करने में सक्षम हैं, लेकिन अलग-अलग तरीकों से, वे ले जाने वाली ऊर्जा पर निर्भर करते हैं। दूसरी ओर, विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम के विभिन्न क्षेत्रों को तेजी से परिभाषित नहीं किया जाता है, क्योंकि वास्तव में सीमाएं फजी हैं।
बैंड
इलेक्ट्रोमैग्नेटिक स्पेक्ट्रम के बैंड। Tatoute और Phrood / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)
इलेक्ट्रोमैग्नेटिक स्पेक्ट्रम के विभिन्न क्षेत्रों के बीच की सीमाएं अधिक अस्पष्ट हैं। ये प्राकृतिक विभाजन नहीं हैं, वास्तव में स्पेक्ट्रम एक निरंतरता है।
हालांकि, बैंड या ज़ोन में अलगाव अपने गुणों के अनुसार स्पेक्ट्रम की सुविधा को आसानी से चिह्नित करता है। हम रेडियो तरंगों के साथ अपना विवरण शुरू करेंगे, जिनकी तरंगदैर्घ्य लंबी हैं।
रेडियो तरंगें
सबसे कम आवृत्तियों की सीमा लगभग 10 4 हर्ट्ज है, जो बदले में सबसे लंबे तरंग दैर्ध्य के अनुरूप है, आमतौर पर एक इमारत का आकार। एएम, एफएम और नागरिक बैंड रेडियो इस रेंज में तरंगों के साथ-साथ वीएचएफ और यूएचएफ टेलीविजन प्रसारण का उपयोग करते हैं।
संचार उद्देश्यों के लिए, रेडियो तरंगों का उपयोग पहली बार 1890 के आसपास किया गया था, जब गुगलील्मो मारकोनी ने रेडियो का आविष्कार किया था।
जैसे-जैसे रेडियो तरंगों की आवृत्ति कम होती है, उनके पास पदार्थ पर कोई आयनीकरण प्रभाव नहीं होता है। इसका मतलब है कि रेडियो तरंगों में अणुओं से इलेक्ट्रॉनों को बाहर निकालने के लिए पर्याप्त ऊर्जा की कमी होती है, लेकिन वे अणुओं के कंपन को बढ़ाकर वस्तुओं के तापमान को बढ़ाते हैं।
माइक्रोवेव ओवन
माइक्रोवेव की तरंग दैर्ध्य सेंटीमीटर के क्रम पर होती है और उन्हें सबसे पहले हेनरिक हर्ट्ज ने भी पहचाना था।
उनके पास भोजन गर्म करने के लिए पर्याप्त ऊर्जा होती है, जिसमें अधिक या कम सीमा तक पानी होता है। पानी एक ध्रुवीय अणु है, जिसका अर्थ है कि हालांकि यह विद्युत रूप से तटस्थ है, नकारात्मक और सकारात्मक चार्ज थोड़ा अलग होता है, जिससे एक इलेक्ट्रिक डिपोल बनता है।
जब माइक्रोवेव, जो विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र होते हैं, एक द्विध्रुवीय प्रहार करते हैं, तो वे टोर उत्पन्न करते हैं जो उन्हें क्षेत्र के साथ संरेखित करने के लिए घुमाते हैं। आंदोलन ऊर्जा में अनुवाद करता है जो भोजन के माध्यम से फैलता है और इसे गर्म करने का प्रभाव पड़ता है।
इन्फ्रारेड
इलेक्ट्रोमैग्नेटिक स्पेक्ट्रम के इस हिस्से की खोज 19 वीं शताब्दी की शुरुआत में विलियम हर्शेल ने की थी और इसमें दृश्य प्रकाश की तुलना में कम आवृत्ति, लेकिन माइक्रोवेव की तुलना में अधिक है।
अवरक्त स्पेक्ट्रम की तरंग दैर्ध्य (लाल से नीचे) एक सुई की नोक के बराबर है, इसलिए यह माइक्रोवेव की तुलना में अधिक ऊर्जावान विकिरण है।
अधिकांश सौर विकिरण इन आवृत्तियों पर आते हैं। कोई भी वस्तु एक निश्चित मात्रा में अवरक्त विकिरण उत्सर्जित करती है, खासकर अगर वे गर्म होते हैं, जैसे कि किचन बर्नर और गर्म रक्त वाले जानवर। यह लोगों के लिए अदृश्य है, लेकिन कुछ शिकारियों ने अपने शिकार से अवरक्त उत्सर्जन को अलग किया, जिससे उन्हें शिकार में फायदा हुआ।
दर्शनीय
यह स्पेक्ट्रम का वह हिस्सा है जिसे हम अपनी आंखों से 400 और 700 नैनोमीटर (1 नैनोमीटर, संक्षिप्त रूप से एनएम 1 × 10 -9 मीटर) के बीच तरंगदैर्घ्य का पता लगा सकते हैं।
सफेद प्रकाश में सभी तरंग दैर्ध्य का मिश्रण होता है, जिसे हम एक प्रिज्म से गुजरने पर अलग से देख सकते हैं। बादलों में वर्षा कभी कभी प्रिज्म की तरह व्यवहार करती है, इसलिए हम इंद्रधनुष के रंगों को देख सकते हैं।
इंद्रधनुष के रंग दृश्यमान प्रकाश के विभिन्न तरंग दैर्ध्य का प्रतिनिधित्व करते हैं। स्रोत: पिक्साबे
नैनोमीटर में, हम जो रंग देखते हैं, वे तरंगदैर्ध्य हैं:
-रेड: R००-६२०
-प्रक्रिया: 620-600
-यंत्र: 600-580
-ग्रीन: 580–490
-बलू: 490–450
-वायु: 450-400
पराबैंगनी
यह दृश्य प्रकाश की तुलना में अधिक ऊर्जावान क्षेत्र है, जिसमें वायलेट से परे तरंग दैर्ध्य है, अर्थात 450 एनएम से अधिक है।
हम इसे देख नहीं सकते, लेकिन सूर्य से निकलने वाला विकिरण बहुत प्रचुर मात्रा में है। और चूंकि इसमें दृश्य भाग की तुलना में अधिक ऊर्जा होती है, इसलिए यह विकिरण पदार्थ के साथ बहुत अधिक सहभागिता करता है, जिससे जैविक महत्व के कई अणुओं को नुकसान होता है।
अवरक्त किरणों के तुरंत बाद पराबैंगनी किरणों की खोज की गई थी, हालांकि पहले उन्हें "रासायनिक किरणें" कहा जाता था, क्योंकि वे चांदी क्लोराइड जैसे पदार्थों के साथ प्रतिक्रिया करते हैं।
एक्स-रे
वे 1895 में विल्हेम रेंटजेन द्वारा खोजे गए थे, जब एक लक्ष्य पर निर्देशित इलेक्ट्रॉनों (कैथोड किरणों) में तेजी के साथ प्रयोग किया गया था। यह समझाने में असमर्थ कि वे कहाँ से आए थे, उन्होंने उन्हें एक्स-रे कहा।
यह परमाणु के आकार के बराबर एक तरंग दैर्ध्य के साथ एक अत्यधिक ऊर्जावान विकिरण है, जो अपारदर्शी निकायों से गुजरने और एक्स-रे के रूप में छवियों का निर्माण करने में सक्षम है।
रेडियोग्राफ को एक्स-रे: स्रोत: पिक्साबे का उपयोग करके प्राप्त किया जाता है।
चूंकि उनमें अधिक ऊर्जा होती है, वे अणुओं से इलेक्ट्रॉनों को निकालकर पदार्थ के साथ बातचीत कर सकते हैं, इसलिए उन्हें आयनकारी विकिरण के नाम से जाना जाता है।
गामा किरणें
यह परमाणु नाभिक के आदेश पर तरंग दैर्ध्य के साथ सभी का सबसे ऊर्जावान विकिरण है। यह अक्सर प्रकृति में होता है, क्योंकि यह रेडियोधर्मी तत्वों द्वारा उत्सर्जित होता है क्योंकि वे अधिक स्थिर नाभिक का क्षय करते हैं।
ब्रह्मांड में सुपरनोवा विस्फोटों में गामा किरणों के स्रोत हैं, साथ ही साथ रहस्यमयी वस्तुएं जिनमें पल्सर, ब्लैक होल और न्यूट्रॉन तारे हैं।
पृथ्वी का वातावरण ग्रह को ब्रह्मांड से आने वाले इन अत्यधिक आयनीकरण विकिरणों से बचाता है, और उनकी उच्च ऊर्जा के कारण, जैविक ऊतक पर उनका हानिकारक प्रभाव पड़ता है।
अनुप्रयोग
-रेडियो तरंगों या रेडियो फ्रीक्वेंसी का उपयोग दूरसंचार में किया जाता है, क्योंकि वे सूचनाओं के परिवहन में सक्षम हैं। ऊतकों को गर्म करने और त्वचा की बनावट में सुधार करने के लिए चिकित्सीय उद्देश्यों के लिए भी।
चुंबकीय अनुनाद छवियों को प्राप्त करने के लिए, रेडियोफ्रीक्वेंसी भी आवश्यक हैं। खगोल विज्ञान में, रेडियो दूरबीनें आकाशीय वस्तुओं की संरचना का अध्ययन करने के लिए उनका उपयोग करती हैं।
-सेल फोन और सैटेलाइट टेलीविजन माइक्रोवेव के दो अनुप्रयोग हैं। रडार एक और महत्वपूर्ण अनुप्रयोग है। इसके अलावा, पूरा ब्रह्मांड एक माइक्रोवेव विकिरण पृष्ठभूमि में डूबा हुआ है, जो बिग बैंग से आता है, इस सिद्धांत के पक्ष में उक्त पृष्ठभूमि विकिरण का सबसे अच्छा सबूत है।
रडार किसी वस्तु की ओर एक नाड़ी का उत्सर्जन करता है, जो सभी दिशाओं में ऊर्जा को फैलाता है, लेकिन इसका कुछ हिस्सा परिलक्षित होता है, जिससे वस्तु के स्थान के बारे में जानकारी मिलती है। स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स
-विशिष्ट प्रकाश आवश्यक है क्योंकि यह हमें अपने पर्यावरण के साथ प्रभावी ढंग से बातचीत करने की अनुमति देता है।
-X- किरणों में कई पदार्थों की विशेषताओं को निर्धारित करने के लिए चिकित्सा विज्ञान में और नैदानिक विज्ञान के स्तर पर एक नैदानिक उपकरण के रूप में कई अनुप्रयोग हैं।
-विभिन्न स्रोतों से गामा विकिरण का उपयोग कैंसर के इलाज के साथ-साथ भोजन को निष्फल करने के लिए किया जाता है।
संदर्भ
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