نگاهی دقیق تر به طیف الکترومغناطیسی

نگاهی دقیق تر به طیف الکترومغناطیسی:
امواج الکترومغناطیسی در هر کدام از طیف های فوق دارای ویژگی های متفاوتی نظیر چگونگی تولید، نحوه تعامل با ماده (محیط) و کاربرد عملی هستند.

امواج گاما، اشعه ایکس و فرابنفش به دلیل فرکانس خیلی بالا و در نتیجه انرژی زیادشان در دسته کلی تر امواج یونیزه کننده قرار می گیرند.

در واقع فوتون مربوط به آنها انرژی لازم و کافی برای کندن الکترون و یونیزه کردن اتم ها و وقوع واکنش های شیمیایی را دارند.

به همین علت قرار گرفتن در معرض تابش این امواج برای سلامتی مضر بوده و می تواند باعث سرطان یا آسیب دیدن ساختار مولکولی DNA شود. امواج با فرکانس ناحیه مرئی و پایین تر از آن، انرژی کافی برای تحقق امور فوق را ندارند.

برای آشنایی با حدود باند فرکانسی، طول موج و انرژی امواج الکترومغناطیس به تصاویر زیر دقت کنید.

شکل (1): طیف الکترومغناطیسی، نمایشی از ناحیه های مختلف امواج الکترومغاطیسی است که از فرکانس های پایین (طول موج های بالا) تا فرکانس های بالا (طول موج های کوتاه) گسترش پیدا می کند.

به دلیل کاربردهای مخابراتی ناحیه های رادیویی و میکروویو، مهندسان برای راحتی کار و استاندارد سازیموارد مربوطه، این دو ناحیه از طیف الکترومغناطیسی را به زیر ناحیه هایی تقسیم بندی کرده اند که در شکل (1) مشخص است.

همچنین در علوم و مهندسی فوتونیک، مجموعه نواحی مادون قرمز (فروسرخ)، ناحیه مرئی و فرابنفش را ناحیه اپتیکی نام گذاری می کنند. در مخابرات فیبر نوری از طول موج هایی که در انتهای ناحیه مادون قرمز قرار دارند، استفاده می شود. ناحیه اپتیکی، با تفکیک بیشتر در شکل (2) نشان داده شده است.

شکل (2): ناحیه اپتیکی شامل امواج مادون قرمز، ناحیه مرئی و فرانبفش می شود.

از آنجا که طیف الکترومغناطیسی، طیفی پیوسته است، در ناحیه مرئی مشخص کردن این که دقیقاً از چه طول موج یا فرکانسی تغییر رنگ رخ می دهد، کاری دشوار است.

اما به طور تقریبی و با دقت خوبی می توان طول موج رنگ های مختلف که چشم انسان قادر به تفکیک آن ها بوده را مشخص کرد (شکل 3).