تابش الکترومغناطیسی

از ویکی نجوم
نسخهٔ تاریخ ‏۲۷ فوریهٔ ۲۰۱۳، ساعت ۰۸:۵۸ توسط هانيه اميري (بحث | مشارکت‌ها) (جایگزینی متن - 'ستارهای' به 'ستاره ای')
(تفاوت) → نسخهٔ قدیمی‌تر | نمایش نسخهٔ فعلی (تفاوت) | نسخهٔ جدیدتر ← (تفاوت)
پرش به: ناوبری، جستجو

تابش الکترومغناطیسی[ویرایش]

تابش الکترومغناطیسی یا انرژی الکترومغناطیسی بر اساس تئوری موجی، نوعی موج است که در فضا انتشار می‌یابد و از میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی ساخته شده‌است. این میدان‌ها در حال انتشار بر یکدیگر و بر جهت پیشروی موج عمود هستند.

گاهی به تابش الکترومغناطیسی نور می‌گویند، ولی باید توجه داشت که نور مرئی فقط بخشی از گسترهٔ امواج الکترومغناطیس‏ی است. امواج الکترومغناطیس‏ی بر حسب بسامدشان به نام‌های گوناگونی خوانده می‌شوند: امواج رادیویی، ریزموج، فروسرخ (مادون قرمز)، نور مرئی، فرابنفش، پرتو ایکس و پرتو گاما. این نام‌ها به ترتیب افزایش بسامد مرتب شده‌اند.

ماهیت فیزیکی[ویرایش]

امواج الکترومغناطیس‏ی را نخستین بار ماکسول پیش‌بینی کرد و سپس هاینریش هرتز آن را با آزمایش به اثبات رساند. ماکسول پس از تکمیل نظریهٔ الکترومغناطیس، از معادلات این نظریه شکلی از معادله موج را به دست آورد و بنابراین نشان داد که میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی هم می‌توانند رفتاری موج‌گونه داشته باشند. سرعت انتشار امواج الکترومغناطیس‏ی از معادلات ماکسول درست برابر با سرعت نور به دست می‌آمد، و ماکسول نتیجه گرفت که نور هم باید نوعی موج الکترومغناطیسی باشد.


طبق معادلات ماکسول، میدان الکتریکی متغیر با زمان باعث ایجاد میدان مغناطیسی می‌شود و برعکس. بنابراین اگر یک میدان الکتریکی متغیر میدان مغناطیسی بسازد، میدان مغناطیسی نیز میدان الکتریکی متغیر می‌سازد و این گونه موج الکترومغناطیسی ساخته می‌شود و پیش می‌رود.

نظریهٔ کوانتومی برهم‌کنش بین تابش الکترومغناطیسی و ماده را نظریهٔ الکترودینامیک کوانتومی توصیف می‌کند.

طیف الکترومغناطیسی[ویرایش]

امواج الکترومغناطیسی بر حسب بسامدشان به نام‌های گوناگونی خوانده می‌شوند: امواج رادیویی، ریزموج، فروسرخ (مادون قرمز)، نور مرئی، فرابنفش، پرتو ایکس و پرتو گاما. این نام‌ها به ترتیب افزایش بسامد مرتب شده‌اند.


از فرکانس تا فرکانس نام طیف فرکانسی به انگلیسی
۳۰ اگزاهرتز ۳۰۰ اگزاهرتز اشعه گاما
۳ اگزاهرتز ۳۰ اگزاهرتز اشعه ایکس سخت HX
۳۰ پتاهرتز ۳اگزاهرتز اشعه ایکس نرم SX
۳ پتاهرتز ۳۳ پتاهرتز اشعه فرابنفش دور EUV
۷۵۰ تراهرتز ۳ پتاهرتز اشعه فرابنفش نزدیک NUV
۴۰۰ تراهرتز ۷۵۰ تراهرتز نور مرئی
۲۱۴ تراهرتز ۴۰۰ تراهرتز فروسرخ نزدیک NIR
۱۰۰ تراهرتز ۲۱۴ تراهرتز موج کوتاه فروسرخ SIR
۳۷٫۵ تراهرتز ۱۰۰ تراهرتز موج متوسط فروسرخ MIR
۲۰ تراهرتز ۳۷٫۵ تراهرتز موج بلند فروسرخ HIR
۳۰۰ گیگاهرتز ۲۰ تراهرتز فروسرخ بسیار دور FIR
۳۰ گیگاهرتز ۳۰۰ گیگاهرتز بسامد مافوق بالا (ریزموج) EHF
۳ گیگاهرتز ۳۰ گیگاهرتز بسامد بسیار بالا (ریزموج) SHF
۳۰۰ مگاهرتز ۳ گیگاهرتز بسامد فرابالا (ریزموج) UHF
۳۰ مگاهرتز ۳۰۰ مگا هرتز بسامد خیلی بالا (ریزموج) VHF
۳ مگاهرتز ۳۰ مگا هرتز بسامد بالا (ریزموج) HF
۳۰۰ کیلوهرتز ۳ مگاهرتز بسامد متوسط (ریزموج) MF
۳۰ کیلو هرتز ۳۰۰ کیلو هرتز بسامد پایین (ریزموج) LF
۳ کیلو هرتز ۳۰ کیلو هرتز بسامد خیلی پایین (ریزموج) VLF
۳۰۰ هرتز ۳ کیلو هرتز بسامد در حد صوت (ریزموج) VF
۳۰ هرتز ۳۰۰ هرتز بسامد بسیار پایین ‪ELF


تابش خورشید و زمین[ویرایش]

خورشید، این راکتور گرما-هسته‌ای بزرگ، در سرتاسر طیف الکترومغناطیسی تابش می‌کند. از پرتوهای x و پرتوهای کیهانی گرفته تا موج‌های رادیویی به طول موج‌هایی تا ۱۵m یا بیشتر. اما چون سطح آن داغ است (۶۰۰۰ سانتیگراد)، بیشتر انرژی آن در طول موج‌های نسبتاً کوتاه (فرابنفش، مرئی و فروسرخ نزدیک) است و مقدار بیشینه تابش در طول موج نزدیک به ۰٫۵ میکرومتر گسیل می‌شود. علاوه بر این، پرتوهای فروسرخ خورشید نیز برای ما منبع گرما بشمار می‌آیند.

با بهره‌گیری از فرمول‌های تابش پلانک، پی می‌بریم که انرژی گسیل شده از جسمی با دمایی برابر با دمای زمین نیز باید در محدوده فروسرخ باشد و طول موج‌های بارز این تابش نیز تقریباً در محدوده ۱۰ میکرومتر متمرکز است.

از آنجا که زمین همواره در حالت شبه ترازمندی است، درمی‌یابیم به همان اندازه که از خورشید انرژی دریافت می‌کند، با تابش LW به فضا انرژی از دست می‌دهد. به این ترتیب، مناسب‌ترین شرایط برای زیست موجودات زنده در این کره خاکی فراهم می‌شود.

جستاره ای دیگر[ویرایش]

منبع[ویرایش]

ویکی پدیا فارسی[۱]