Elektromagnetische Strahlung umfasst Röntgenstrahlen, Gammastrahlen, ultraviolettes Licht, sichtbares Licht, Infrarotstrahlung, Radiowellen und Mikrowellen. Die Art der elektromagnetischen Strahlung, die von verschiedenen Quellen ausgesendet wird, variiert. Glühbirnen erzeugen Infrarot- und sichtbares Licht, während Röntgengeräte Röntgenstrahlen erzeugen. Sichtbares Licht macht den größten Teil der Energie des Sonnenlichts aus. Elektromagnetische Strahlung kann schädlich sein, wie jeder weiß, der schon einmal eine Mikrowelle benutzt oder einen Sonnenbrand hatte. Nukleare Materialien emittieren ionisierende Strahlung, eine Art hochenergetischer Strahlung, die besonders gefährlich für Lebewesen ist. Man sollte sich von geöffneten Behältern mit radioaktivem Abfall fernhalten oder mit Röntgengeräten hantieren, da wir ständig einer sehr geringen Menge ionisierender Strahlung ausgesetzt sind und dadurch kaum Schäden erleiden.
Wie funktioniert elektromagnetische Strahlung?
Elektromagnetische Wellen lassen sich mit einer Reihe von Strandwellen vergleichen, da beide Wellenberge und Wellentäler aufweisen, sich in einem vergleichsweise regelmäßigen Muster ausbreiten und Energie benötigen, um sich fortzubewegen.
- Es gibt drei Möglichkeiten, elektromagnetische Strahlung zu charakterisieren: Energie, Wellenlänge oder Frequenz.
- Bei der Beschreibung elektromagnetischer Wellen werden Wellenlängen im Allgemeinen in Standardeinheiten gemessen und in Metern (m) ausgedrückt.
- Die Frequenz dieser Wellen wird in Hertz (Hz), Megahertz (MHz) und Gigahertz (GHz) ausgedrückt, was Sie vielleicht von Ihrem Autoradio kennen.
- Interessant ist, dass die Frequenz und Wellenlänge einer elektromagnetischen Welle umgekehrt proportional sind, d. h., die Frequenz der Welle ist umgekehrt proportional zur Wellenlänge und umgekehrt.
Was sind die Eigenschaften elektromagnetischer Strahlung?
Elektromagnetische Strahlung setzt sich aus Amplitude, Frequenz, Wellenlänge, Periode und Geschwindigkeit zusammen. Diese werden im Folgenden beschrieben:
1. Amplitude: Der Abstand zwischen dem Scheitelpunkt einer Welle und ihrem Mittelpunkt wird als Amplitude bezeichnet. Sie gibt die Intensität einer Auslenkung innerhalb einer bestimmten Welle an. In den meisten Fällen entspricht die Amplitude der Wellenhöhe oder -dauer. Mehr Energie wird durch eine höhere Amplitude, weniger Energie durch eine niedrigere Amplitude dargestellt. Da die Amplitude die Helligkeit oder Stärke einer Welle im Verhältnis zu anderen Wellen beschreibt, ist sie von Bedeutung.
2. Wellenlänge: Die Dauer eines vollständigen Schwingungszyklus entspricht der Wellenlänge ( λ ) . Menschen können Radio hören, ohne negative Auswirkungen zu erfahren, da Wellen mit längerer Wellenlänge, wie Radiowellen, einen geringeren Energiegehalt besitzen. Der Körper kann jedoch durch Wellen mit höherer Energie und kürzerer Wellenlänge, wie Röntgenstrahlen, geschädigt werden. Im Folgenden finden Sie einige Definitionen dieses Frequenzzusammenhangs:
c = λv
woher,
c = Lichtgeschwindigkeit
λ = Wellenlänge
v = Frequenz
3. Frequenz: Die gesamte Anzahl der Schwingungen pro Sekunde (Hz) wird als Frequenz bezeichnet. Sie lässt sich als Energie ausdrücken und korreliert unmittelbar mit der Frequenz.
E = hv
woher,
E = Energie
h = Plancksche Konstante (mit einem Wert von 6.62607 x 10-34 J)
v = Frequenz
4. Periode: Die Zeit, die eine Welle benötigt, um eine Frequenz zu durchlaufen, wird als ihre Periode (T) bezeichnet. Die Berechnung dauert Sekunden.
5. Geschwindigkeit: Nachfolgend eine allgemeine Definition der Wellengeschwindigkeit:
Geschwindigkeit = λv
Woher,
die Frequenz ist v
Unbedingt ansehen: Was ist direkte Strahlung?
