Elektromanyetik dalgalar, yayılma ortamına ihtiyaç duymadan elektrik ve manyetik enerji yüklerine sahip dalgalardır. Günlük yaşamda elektromanyetik dalgaların birçok kullanımını bulabiliriz, örneğin X-ışınları teknolojisi, mikrodalgalar ve akıllı telefonların aldığı sinyal. Uzunluklarına veya frekanslarına bağlı olarak elektromanyetik dalgalar, elektromanyetik dalga spektrumunda sınıflandırılabilir.
Elektromanyetik dalga spektrumu, farklı elektromanyetik dalga türlerinin her birinin belirli bir dalga boyu aralığında tanımlandığı sürekli bir spektrumdur. Elektromanyetik dalga spektrumu, radyo dalgaları, mikrodalgalar, kızılötesi ışınlar, görünür ışık, ultraviyole ışınları, X ışınları ve Gama ışınlarından oluşur.
Radyo dalgası
Radyo dalgaları, elektromanyetik spektrumdaki en düşük frekans aralığına sahip en uzun elektromanyetik dalgalardır. Radyo dalgaboyu, yaklaşık 5 × 105 Hertz ila 109 Hertz frekans aralığında 0,3 ila 600 metre arasında değişir. Bu dalgalar, hızlandırılmış hareketli yükler ve bir elektrik devresindeki (bir LC devresi gibi) yük salınımları tarafından yayılır.
(Ayrıca okuyun: Elektromanyetik Dalgalar, Tanım ve Özellikler)
Frekansa bağlı olarak, radyo dalgaları birkaç banda bölünür. Kısa dalga bandı 500 kHz ila 54 MHz frekansındadır. İçeride 530 kHz ila 1710 kHz frekansında bir AM radyo bandı var. Ayrıca 54 MHz ila 1000 MHz aralığında TV dalgaları da vardır. İçinde 88 MHz ila 108 MHz frekansında olan FM radyo dalgaları var.
Mikrodalgalar
Mikrodalgalar, radyo dalgalarından daha yüksek frekanslı daha kısa dalga boyuna sahiptir. Mikrodalgalar, yüksek güçlü vakum tüpleri, yarı iletken cihazlar (alan etkili transistörler gibi), tünel diyotları, Gunn diyotları ve diğerleri tarafından üretilir. Mikrodalgaların dalga boyu aralığı 10-3 metre ile 0.3 metredir. Frekans 109 Hertz ile 3 × 1011 Hertz arasında değişir.
Mikrodalgaların bir kullanımı radarda görülebilir (Radyo Algılama ve Aralık). Radar, hareket eden nesnelerin mesafesini, hızını ve diğer özelliklerini tespit etmek için kullanılan bir tekniktir. Ayrıca mikrodalga fırınlarda mikrodalgalar da kullanılmaktadır.
Infrared ray
Sonraki elektromanyetik dalgalar kızılötesi ışınlardır. Kızılötesi dalgaların dalga boyu daha kısadır, ancak mikrodalgalara göre daha yüksek frekansa sahiptir. Kızılötesi ışınlar, ısı dalgaları olarak da bilinir. Uzunluk, 3 × 1011 Hertz ile 4 × 1014 Hertz frekansıyla 8 × 10-7 metre ile 10-3 metre arasında değişmektedir.
Kızılötesi radyasyonun ana kaynağı, tüm sıcak nesneler tarafından yayılan termal radyasyondur. Bir nesne ısıtıldığında, onu oluşturan atomlar ve moleküller ısı enerjisi alır ve daha büyük bir genlikle titreşir. Enerji, kızılötesi radyasyon şeklinde titreşen atomlar ve moleküller tarafından açığa çıkarılır. Nesnenin sıcaklığı ne kadar yüksek olursa, atomlar ve moleküller o kadar güçlü titreşir ve daha fazla kızılötesi radyasyon üretir.
Görülebilir ışık
Görünür ışık, elektromanyetik spektrumun doğrudan gözle tespit edilebilen bir bölgesidir. Beyaz ışık olarak da bilinen görünür ışık, yedi farklı renkten oluşur. Güneş ışığı su damlacıklarıyla kırıldığında bir gökkuşağındaki yedi rengi görebiliriz. Görünür ışık spektrumunda, kırmızı ışık en büyük dalga boyuna sahipken, mor en kısa dalga boyuna sahiptir.
Ultraviyole ışınlar
Ultraviyole ışık, dalga boyu yaklaşık 380 nm ila 10 nm olan elektromanyetik bir dalgadır. Frekans aralığı 8 × 1014 Hertz ile 3 × 1016 Hertz arasındadır. Bu radyasyona ultraviyole adı verilir çünkü görünür ışık spektrumundaki mor ışığın frekansından daha büyük bir frekansla ilişkilidir.
Ultraviyole ışık, günlük yaşamda, örneğin su arıtmada, UV lambalarının kullanımında ve LASIK göz ameliyatında mikropları öldürmek için yaygın olarak kullanılmaktadır.
Röntgen
X ışınları, dalgaboyu 10-13 ila 10-8 metre arasında değişen bir elektromanyetik dalga spektrumudur. Frekans 3 × 1016 Hertz ile 3 × 1019 Hertz arasında değişir. X ışınları, birçok malzeme türüne kolayca nüfuz edebilen bir tür yüksek enerjili radyasyondur.
Röntgen ışınları, adını keşfedenleri Wilhelm K. radyasyon tedavisi veya radyoterapi.
Gama ışınları
Son elektromanyetik radyasyon türü gama ışınlarıdır. Gama ışınları, diğer elektromanyetik dalgalara kıyasla en büyük frekansa sahip en kısa dalgalardır. Uzunluk 0.6 × 10-14 metre ile 10-10 metre arasındadır. Bu arada, frekans 3 × 108 Hertz ila 5 × 1022 Hertz arasındadır. Gama ışınlarının kaynağı nükleer reaksiyonlardan ve nükleer radyoaktiviteden elde edilir.
Gama ışınları, kanser ve tümörlerin tedavisinde radyoterapi sürecinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Ek olarak, gama ışınları radyoizotoplar yapmak ve metal yapıları anlamak için de kullanılabilir.
