Spektrum elektromagnetických vln
Rádiové vlny
- část spektra elektromagnetického záření s vlnovými délkami od 1 m až po tisíce kilometrů
- aby mohla elektromagnetická vlna přenášet informaci (zvuk, obraz) musí být upravena (modulována), poté je vysílána anténou k našemu přijímači kde je (zvuk, obraz) opět snímána
- čím vyšší je kmitočet vlny, tím více do ní můžeme zakódovat informací a přenášet je
- rychlost šíření rádiových vln je rovna rychlosti světla ve vakuu
- využití: k přenosu televizního a rozhlasového signálu
- dělení: dlouhé (2000 – 1000 m), střední (600 – 150 m), krátké (50 – 15 m) a velmi krátké vlny (15 – 1 m)
- dobrý přenos zvuku umožňují krátké a velmi krátké vlny
- příjem televizního obrazu – modulovaný svazek elektronů (elektronový paprsek) dopadá na různá místa televizní obrazovky (vakuová skleněná obrazovka) a rozsvěcuje je s různou intenzitou
- aby vznik obraz trvající zlomek sekundy, musí nosná vlna barevné televize přenést údaje o jasnosti asi jednoho milionu bodů
- dnes se používají tenké obrazovky s tekutými krystaly (LCD) nebo tzv. plazmové displeje, mají vysoké rozlišení
- krátké vlny ale nesnadno pronikají za překážku – je potřeba zbudovat síť vysílačů na vyvýšených místech
- dalším řešením příjmu televizního obrazu je použití satelitní televize
- signál je vysílán z umělé družice a může pokrýt velkou část zemského povrchu
Mikrovlny
- část spektra elektromagnetického záření s vlnovými délkami od 1 m po 0,3 mm
- dobře se odrážejí od kovových předmětů
- využití: v radiolokaci (sledování pohybů lodí a letadel), k měření rychlosti automobilů na silnici (radar), mobilní telefony, mikrovlnné trouby
- výzkum mikrovln nejvíce pokročil za druhé světové války – použit v zařízení zvaném radar
- mohou přenášet obrovské množství informací
- umožnily vybudovat sítě mobilních telefonů
- současné telefony používají kmitočty okolo 900 MHz (vlnová délka asi 33 cm) a kolem 1800 MHz (vlnová délka asi 17 cm)
- byla také vybudována americká satelitní síť (24 družic)
- družice se koordinovaně pohybují kolem Země ve výšce 20 200 km s oběžnou dráhou 0,5 dne, vysílají kódované signály na frekvencích 1227 MHz a 1575 MHz a umožňují pomocí malého přijímače určit polohu na zemském povrchu – GPS (globální polohový systém)
Infračervené záření
- část spektra elektromagnetického záření s vlnovými délkami od 0,3 mm po 750 nm
- zdrojem jsou tělesa zahřátá na vysokou teplotu
- při pohlcování infračerveného záření dochází k tepelné výměně a ozařované těleso tak přejímá teplo
- infračervené záření vyzařují prakticky všechna tělesa
- snadněji proniká zakaleným prostředím (např. kouř, mlha) než světlo
- využití: pořizování snímků povrchu Země meteorologickými družicemi, u dálkových ovladačů nebo solárních ohřevů
Viditelné světlo
- část spektra elektromagnetického záření s vlnovými délkami od 750 nm po 400 nm
- zaujímá ve spektru elektromagnetického záření velmi úzkou oblast
- světlo slouží jako zdroj informací o světě – vidění
- dělení: červené, oranžové, žluté, zelené, modré a fialové světlo (největší vlnovou délku má červené světlo)
- Newton dokázal, že bílé světlo je složeno ze všech těchto barev (dá se pomocí hranolu opět rozložit)
Ultrafialové záření
- část spektra elektromagnetického záření s vlnovými délkami od 400 nm po 10 nm
- zdrojem UV záření bývají tělesa zahřátá na velmi vysokou teplotu např. Slunce
- nejkratší vlnové délky UV záření zasahují až do oblasti rentgenového záření (λ = 10 nm)
- okem je toto záření neviditelné a pro oči škodlivé (oči je nutné chránit brýlemi se speciálními skly)
- vystavením pokožky UV záření se vyvolá ochranný pigment (zhnědnutí – opalování)
- v nadměrném množství je UV záření lidskému organismu neprospěšné a přispívá k tvorbě rakoviny kůže
- využití: ničí choroboplodné mikroorganismy (desinfekce místností)
- atmosféra toto záření silně pohlcuje
- ve vysokých vrstvách atmosféry tak přispívá k ionizaci vzdušného kyslíku, což je příčinou vzniku ozónu
Rentgenové záření
- část spektra elektromagnetického záření s vlnovými délkami od 10 nm po 1 pm
- vzniká při přeměně rychle se pohybujících elektronů dopadajících na povrch kovové elektrody
- rentgenové záření objevil v roce 1895 německý fyzik W. C. Röntgen (nazval ho paprsky X)
- záření o menší vlnové délce disponuje větší frekvencí, a proto má i více energie
- dělení: měkké (větší vlnová délka), tvrdé (menší vlnová délka)
- využití: lékařská diagnostika, průmyslová diagnostika
- rentgenové má ještě silnější rakovinotvorné účinky než ultrafialové záření
- dnešní technika je pro pacienta bezpečnější, přesto je dobré omezit RTG na minimum
Záření gama
- část spektra elektromagnetického záření s vlnovými délkami < 300 pm
- vzniká při radioaktivní přeměně atomových jader
- přichází k nám z kosmu – kosmické záření
- dá se vytvářet i v laboratorních podmínkách
- lze se před ním chránit olověným stíněním
- využití: v lékařství k ozařování např. zhoubných nádorů
Růžena KOLÁŘOVÁ, Jiří BOHUNĚK: Fyzika pro 9. ročník základní školy, dotisk 1. vydání, Havlíčkův Brod: nakladatelství Prometheus, spol. s.r.o., 2015. ISBN 978-80-7196-193-2
http://fyzika.fyzikaprozivot.cz/9-rocnik/5-elektromagneticke-zareni
