Elektromagnetik Spektrum ve Dalga Boyları

Elektromagnetik spektrum nedir? Dalga boyları nelerdir, özellikleri ve ferkansları. Elektromagnetik spektrum ve dalga boyları hakkında bilgi.

elektromagnetik-spektrum

ELEKTROMAGNETİK SPEKTRUM

Elektromagnetik spektrum y ışınlarından radyo dalgalarına kadar yayılmış sürekli bir ışıma dizisidir. Bunlar sadece elektromagnetik ışıma kaynağına göre yapılan bir sınıflandırmayı gösterirler. Elektromagnetik ışımaların fiziksel özellikleri bütün dizide aynıdır. Bütün kısımlardaki ışımalar aynı hıza ve aynı elektromagnetik tabiata sahiptirler. Aralarındaki tek fark frekanslarının ve dalga boylarının farklı oluşudur. Spektrum kesikli değil devamlıdır. Kesin çizgilerle birbirlerinden ayrılamazlar.

Radyo Dalgaları

İletken anten üzerinde ivmelendirilen yükler tarafından meydana getirilirler. İyonosfer tabakası tarafından yansıtılıp, tuğla ve betondan kolaylıkla geçer, haberleşmenin temelini oluştururlar. Dalga boyları 30 km ile 1 mm arasında bulunur.

Mikro Dalgalar

Mikro dalgalar da iletken üzerinde ivmelendirilen yükler tarafından meydana getirilirler. Radyo dalgalarının en kısa dalga boyuna sahip olanlarıdır. Bugün yaygın olarak mikrodalga fırınları kullanılmaktadır. Pişirilecek madde üzerine gönderilen mikro dalgalar su moleküllerinin tabii dönme frekanslarının biriyle rezonansa gelir ve suya enerji aktarırlar. Böylece yiyecekler içten içe pişerler. Ayrıca arabaların hız ölçümünde kullanılan polis radarları, uçakların yerini ve hızını ölçen radar sistemlerinde mikro dalgalar kullanılır. Mikro dalgaların dalga boyları 0,01 mm ye kadar inmektedir.

Kızılötesi Işınlar

Sıcak cisimler tarafından yayılan bu ışınlar çevredeki soğuk cisimler tarafından soğurulur ve soğuk cisim ısınır. Sağlam ve hasta bir uzvun yaydığı kızıl ötesi ışınlar birbirinden farklı olduğundan tıpta hastalık teşhisi için kullanılır.

Ayrıca sağlam bitkiler de yaydıkları kızıl ötesi ışınlardan ayırt edilebilir.

Görünür Işık

İnsan gözünün algılayabildiği ışınlar çok sıcak cisimlerden yayılırlar. Bu ışınlar dalga boyları 3750 A° ile 7500 A° aralığındadır. Spektrumda çok küçük bir kısmı oluştururlar.

Morötesi Işınlar

Bu ışınların çok büyük kısmının kaynağı güneştir. Güneşten gelen morötesi ışınların çoğu atmosferdeki ozon tabakası tarafından soğurulur. Yazın kuzey yarım kürede öğle vakti güneş çarpması diye tanımlanan olay morötesi ışınlardan kaynaklanmaktadır. Ayrıca morötesi ışınlar elektrik arklarından ve gaz boşalmalarından meydana gelir. Bu ışınlar canlılarda D vitamini oluşmasında katalizör görevi yaparlar. Normal camdan geçemeyen morötesi ışınlar kuartz camından rahatlıkla geçebilirler. Dalga boyları bakterileri öldürecek büyüklükte olduğundan dezenfekte de ve kokuşmanın önlenmesinde kullanılır.

X- ışınları

Yüksek enerjili elektronların metal bir hedefe çarptırılarak durdurulması sonucu oluşan ışınlardır. Şekil: 5-18 de flaman gerilimiyle sıcak flamanın saldığı serbest elektronlar içi boş cam tüpe uygulanan yüksek gerilimle hızlandırılır ve tungsten hedefe çarptırılılıp ivmeli hareket yaparak durdurulurlar. Duruncaya kadar geçen süre içinde X- ışınının bir dalgası açığa çıkacağından X-ışınımn periyodu durma süresine eşittir. Hareket sabit ivmeli olduğundan elektronların ortalama hızı kazandığı maksimum hızın yarısı $\displaystyle \frac{\vartheta }{2}$ elektronların duruncaya kadar aldığı yol ise

$\displaystyle d=\frac{\vartheta }{2}.{{t}_{durma}}$ dır.

Oluşan X- ışınlarının frekansı

$\displaystyle f=\frac{1}{{{t}_{durma}}}$

Dalga boyu

$\displaystyle \lambda =\frac{c}{f}$

eşitliklerinden bulunur.

Elektronların yüksek gerilim altında kazandığı enerji tümüyle elektromagnetik dalgaya aktarılmışsa elektronun durmasıyla oluşan X- ışını fotonunun enerjisine eşittir. Buradan

$\displaystyle e.{{V}_{h}}=\frac{h.c}{\lambda }$

olur. Burada $\displaystyle \lambda$ yayınlanan fotonun dalga boyudur. X ışınlan saydam olmayan maddelerden bile geçerler. Kurşun levhalar tarafından durdurulurlar, geçtikleri gaz ortamını iyonlaştırırlar. İnsan vücuduna zararlı etkileri vardır.

Gamma ( $\displaystyle \gamma$ ) Işınları

Doğal ve yapay radyoaktif maddelerin çekirdek reaksiyonlarında çekirdeğin yeniden yapılanması sırasında fark enerji $\displaystyle \gamma$ ışınları olarak uzaya yayılır, $\displaystyle \gamma$ ışınları spektrumun en yüksek enerjili, en düşük dalga boylu ışınlarındandır. $\displaystyle \gamma$ ışınları canlı varlıklar tarafından alınırsa dokularını tahrip eder, kontrollü kullanılırsa kanserli hücreleri öldürmede işe yararlar. Enerji değerleri bir kaç MeV büyüklüğünde olup 8 cm lik çeliği bile delebilecek enerjiye sahip olanları da vardır.