VY_32_INOVACE_FY.16
ELEKTROMAGNETICKÉ ZÁŘENÍ
Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Jiří Kalous Základní a mateřská škola Bělá nad Radbuzou, 2011
ELEKTROMAGNETICKÉ
ZÁŘENÍ
Elektromagnetické záření
Jakýkoli elektrický náboj pohybující se s nenulovým zrychlením vyzařuje elektromagnetické vlnění. Když vodičem (nebo jiným objektem, např. anténou) prochází střídavý elektrický proud, vyzařuje elektromagnetické záření o frekvenci proudu. Na elektromagnetické záření se stejně jako na cokoliv jiného dá nahlížet jako na vlnu nebo proud částic. Jako vlnu je charakterizuje rychlost šíření, která se rovná rychlosti světla ve vakuu, dále pak vlnová délka a frekvence. Částicí elektromagnetického vlnění je foton
Elektromagnetické pole může ve vodiči indukovat napětí a naopak, toho se využívá v anténách. Elektromagnetické vlnění mohou pohlcovat molekuly, přijatá energie se bude přeměňovat na teplo. Toho se využívá v mikrovlnné troubě. Vlastním přenašečem elektrické energie je právě elektromagnetické pole jako takové. Nikoliv napětí ani proud, což jsou pouze vnější projevy tohoto pole.
ELEKTROMAGNETICKÉ ZÁŘENÍ Dělení Přestože je dělení celkově přesné, může občas dojít k překryvům sousedních typů. Například některé záření gama může mít delší vlnovou délku než některé rentgenové záření. To je možné proto, že záření gama je jméno pro fotony vzniklé při jaderném štěpení a jiných jaderných a procesech, zatímco rentgenové záření vzniká jako brzdné záření či charakteristické záření elektronu. Překryv tu tedy nastává proto, že paprsky určujeme dle původu a nikoli dle frekvence.
ELEKTROMAGNETICKÉ ZÁŘENÍ Radiové vlny
Radiové vlny jsou vyzařovány anténami jejichž délka je úměrná délce nosné vlny, takže jejich rozměry jsou v rozmezí milimetrů až stovek metrů; radiové vlny končí ve vzdálené IR oblasti (max. 300GHz). Užívají se pro rozličné přenosy informací pomocí služeb jako jsou rádiové vysílání, televize, mobilní telefony, amatérské rádiové přenosy a mnoho dalších. Pro přenos informace se využívají analogové a digitální modulace. Využití Rádiové vlny slouží především ke komunikaci, a to v mnoha různých podobách. Následující tabulka zobrazuje rozdělení rádiových vln na jednotlivá pásma a jejich využití:
ELEKTROMAGNETICKÉ Název pásma
Zkratka Značení
Extrémně nízká fr.
ELF
1
Super nízká fr.
SLF
2
Ultra nízká fr.
ULF
3
Velmi nízká fr.
VLF
4
Nízká frekvence
LF
5
Střední frekvence
MF
6
Vysoká frekvence
HF
7
Velmi vysoká fr.
VHF
8
Ultra vysoká fr.
UHF
9
Super vysoká fr.
SHF
Extrémně vysoká fr.
EHF IR
ZÁŘENÍ
Frekvence Vlnová délka < 3 Hz > 100,000 km]] 3–30 Hz 100,000 km – 10,000 km 30–300 Hz 10,000 km – 1000 km 300–3000 Hz 1000 km – 100 km
Komunikace s ponorkami
3–30 kHz 100 km – 10 km
Komunikace s ponorkami, bezdrátové měřiče pulsu
Příklady využití
Komunikace s ponorkami Komunikace v dolech
30–300 kHz 10 km – 1 km 300–3000 kHz 1 km – 100 m 3–30 MHz 100 m – 10 m 30–300 MHz 10 m – 1 m 300–3000 MHz 1 m – 100 mm
Navigace, časové signály, AM vysílání (DV)
10
3–30 GHz 100 mm – 10 mm
Mikrovlnná zařízení, Wi-Fi, moderní radary
11
30–300 GHz 10 mm – 1 mm
Radioastronomie, mikrovlnný přenos dat
Více než 300 GHz < 1 mm
Noční vidění - infračervené spektrum
AM vysílání (SV) Krátkovlnné vysílání a amatérské rádio FM rádiové (VKV) a televizní vysílání Televizní vysílání, mobilní telefony, Wi-Fi,
ELEKTROMAGNETICKÉ
ZÁŘENÍ
Mikrovlny jsou elektromagnetické vlny o vlnové délce od 1 mm do 10 cm, což odpovídá frekvenci 3 GHz až 300 GHz. Elmg. vlny o větší frekvenci (tedy kratší vlnové délce) nazýváme decimilimetrovými vlnami, terahertzovým zářením nebo také T-paprsky. Vlny delší vlnové délky jsou ultrakrátké vlny (UKV/UHF), radiové vlny.
Využití v mnoha odvětvích lidské činnosti; např. ohřev potravin, vysoušení knih či tkanin, obrábění materiálů, přenosu informací, radiolokaci, restaurování uměleckých děl, tavení skla, navigaci atd.
ELEKTROMAGNETICKÉ ZÁŘENÍ Infračervené záření
Infračervené záření pokrývá frekvence 300 GHz až 400 THz. Viditelné světlo
Tato část elektromagnetického spektra se také označuje jako světelné spektrum a pokrývá frekvence 405 GHz až 790 THz. Barva
Ultrafialové záření
Vlnová délka
Frekvence
červená
~ 625 až 740 nm
~ 480 až 405 THz
oranžová
~ 590 až 625 nm
~ 510 až 480 THz
žlutá
~ 565 až 590 nm
~ 530 až 510 THz
zelená
~ 520 až 565 nm
~ 580 až 530 THz
azurová
~ 500 až 520 nm
~ 600 až 580 THz
modrá
~ 430 až 500 nm
~ 700 až 600 THz
fialová
~ 380 až 430 nm
~ 790 až 700 THz
UV o vlnových délkách 400 – 10 nm a frekvenci 1015 - 1017Hz. Fotony tohoto záření mají vysokou energii a mohou proto štěpit chemické vazby. Mohou také poškodit DNA.
ELEKTROMAGNETICKÉ
ZÁŘENÍ
Rentgenové záření o vlnových délkách 10 – 0,1 nm a frekvenci 1017- 1020 Hz.
Využití V lékařství se využívá především v diagnostice, v průmyslu pak v defektoskopii. V rentgenovém spektru lze pozorovat i některé astronomicky zajímavé objekty, např. černé díry a neutronové hvězdy.
Gama záření Záření gama vznikající při radioaktivních a jiných jaderných a subjaderných dějích. Název vychází ze značení ionizujícího záření(ostatní druhy ionizujícího záření nejsou elektromagnetické povahy). Využití
V lékařství především v neurochirurgii - Leksellův gama nůž.
ELEKTROMAGNETICKÉ ZÁŘENÍ Použité prameny:
http://cs.wikipedia.org/wiki Příruční slovník naučný. Svazek I. Praha: Nakladatelství Československé akademie věd, 1962. , Technický naučný slovník. Svazek I. Praha : Státní nakladatelství technické literatury, 1962. Bedřich Sedlák, Ivan Štoll: Elektřina a magnetismus, kapitola 2 Silové působení mezi pohybujícími se náboji
VY_32_INOVACE_FY.16
ELEKTROMAGNETICKÉ ZÁŘENÍ
Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Jiří Kalous Základní a mateřská škola Bělá nad Radbuzou, 2011
