Espectre
| L'article o secció necessita millores quant al seu format. |
L'espectre electromagnètic és el conjunt de totes les possibles ones electromagnètiques,[1] des de les de major freqüència, com els raigs gamma i 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.[2] Les tres magnituds citades (freqüència), (energia) i (longitud d'ona) són relacionades entre si per la constant de Planck i per la velocitat de la llum :
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-ne l'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-volts (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 aquestes 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 | > 523·10-21 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 |
Llum visible Modifica
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 interval. Les seves diferents freqüències corresponen als diferents colors, tal com s'esquematitza a continuació (vegeu-ne més informació a l'article «llum»):
Història Modifica
L'any 1666, Isaac Newton va aconseguir la descomposició de la llum en les seves diferents longituds d'ona (o colors). El 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 a 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 de ions, de radicals i d'àtoms que formen l'espai que es troba entre el Sol i la Terra.
Referències Modifica
- ↑ «Espectre». Gran Enciclopèdia Catalana. Barcelona: Grup Enciclopèdia Catalana.
- ↑ Dirac, P.A.M. «The quantum theory of the emission and absorption of radiation». The Royal Society, 114, 764, 1927, pàg. 243. DOI: 10.1098/rspa.1927.0039 [Consulta: 19 agost 2023].
Vegeu també Modifica
| A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Espectre |