Espectre
De Viquipèdia
 |
Per a altres significats, vegeu «Espectre (desambiguació)». |
L'espectre electromagnètic és el conjunt de totes les possibles ones electromagnètiques, des de les de major freqüència, com els raigs gamma y raigs X, fins a les de menor freqüència, com les ones de ràdio.
Un espectre és la descomposició d'una radiació electromagnètica en els seus components en termes de freqüència, energia dels fotons o de la longitud d'ona associada. Les tres magnituds citades ν (freqüència), E (energia) i λ (longitud d'ona) són relacionades entre elles per la constant de Planck h i per la velocitat de la llum c:
i, per tant:
En el cas de la llum visible, l'espectre és un compost de diferents longituds d'ona que es difracten en angles distints i provoquen una impressió visual diferent. També s'utilitza la longitud d'ona en el cas de les ones de ràdio per tal de representar el seu espectre. En canvi, a partir dels raigs X, en tractar-se de partícules molt energètiques, és més útil utilitzar l'energia que porten els fotons X o γ, l'energia s'expressa en electró volt (eV).
A la taula següent mostrem esquemàticament l'espectre electromagnètic, dividit en els intervals (anomenats bandes espectrals) més habituals. Les fronteres entre denominacions són convencionals i l'única diferència entre elles és la freqüència (o equivalentment, la longitud d'ona).
| banda espectral | longitud d'ona (m) | freqüència (Hz) | energia = h·ν (J) |
|---|---|---|---|
| raigs gamma | < 10 pm | > 30,0 EHz | > 19,9·10-15 J |
| raigs X | < 10 nm | > 30,0 PHz | > 19,9·10-18 J |
| ultraviolat llunyà | < 200 nm | > 1,5 PHz | > 993·10-21 J |
| ultraviolat proper | < 380 nm | > 789 THz | > 523·10-121 J |
| llum visible | < 780 nm | > 384 THz | > 255·10-21 J |
| infraroig proper (NIR) | < 2,5 μm | > 120 THz | > 79,5·10-21 J |
| infraroig mitjà (MIR) | < 50 μm | > 6,00 THz | > 3,98·10-21 J |
| infraroig llunyà o submil·limètric (FIR) | < 1 mm | > 300 GHz | > 199·10-24 J |
| microones | < 30 cm | > 1,0 GHz | > 1,99·10-24 J |
| ràdio de freqüència ultraalta (UHF) | < 1 m | > 300 MHz | > 1,99·10-25 J |
| ràdio de freqüència molt alta (VHF) | < 10 m | > 30 MHz | > 2,05·10-26 J |
| ràdio d'ona curta | < 180 m | > 1,7 MHz | > 1,13·10-27 J |
| ràdio d'ona mitjana | < 650 m | > 650 kHz | > 4,31·10-28 J |
| ràdio d'ona llarga | < 10 km | > 30 kHz | > 1,98·10-29 J |
| ràdio de freqüència molt baixa (VLF) | > 10 km | < 30 kHz | < 1.99·10-29 J |
[edita] Llum visible
Cal tenir present que la llum visible és una petita part de l'espectre electromagnètic, concretament entre les freqüències 400 i 800 THz, amb la particularitat que l'ull humà és capaç de detectar i analitzar amb força precisió la radiació electromagnètica que cau dins d'aquest intèrval. Les seves diferents freqüències corresponen als diferents colors, tal com s'esquematitza a continuació (vegeu més informació a l'article «llum»).
| Color | Intèrval de longitud d'ona | Intèrval de freqüència |
|---|---|---|
| violat | ~ 380 a 430 nm | ~ 790 a 700 THz |
| blau | ~ 430 a 500 nm | ~ 700 a 600 THz |
| cian | ~ 500 a 520 nm | ~ 600 a 580 THz |
| verd | ~ 520 a 565 nm | ~ 580 a 530 THz |
| groc | ~ 565 a 590 nm | ~ 530 a 510 THz |
| taronja | ~ 590 a 625 nm | ~ 510 a 480 THz |
| vermell | ~ 625 a 740 nm | ~ 480 a 405 THz |
[edita] Història
L'any 1666 Isaac Newton va aconseguir la descomposició de la llum en les seves diferents longituds d'ona (o colors). En 1814 Joseph von Fraunhofer va analitzar l'espectre solar i va descobrir-hi una sèrie de ratlles fosques o línies de Fraunhofer i va ser el primer en mesurar la longitud d'ona específica de cada banda. El 1862 Ångström va aconseguir l’anàlisi química de l'espectre i va establir la unitat de longitud d'ona que porta el seu nom (l'Ångström).
El 1911 i 1913 els descobriments de Rutherford i Bohr van permetre explicar el fet de l'existència de diferents bandes de color en l'espectre solar: els àtoms tenen nivells d'energia i produeixen un tipus de longitud d'ona específica. El nombre i el tipus d'àtoms d'un element corresponen a un color , és a dir, a una determinada banda de l'espectre. De fet l'espectre solar a més dels tipus d'àtoms que constitueixen la matèria solar, també indica el tipus d'ions, de radicals i d'àtoms que formen l'espai que es troba entre el Sol i la [[Terra].
[edita] Pàgines relacionades
| Espectre Electromagnètic
Radiofreqüència | Microones | Raigs T | Infraroig | Espectre Visible | Ultraviolat | Raigs X | Raigs Gamma Visible: Roig | Taronja | Groc | Verd | Cian | Blau | Indi | Violat |
