Різні види електромагнітних хвиль передусім відрізняються частотою, а отже, й довжиною хвилі. Саме різницею частот пояснюється той факт, що деякі властивості електромагнітних хвиль суттєво різняться. Якщо розташувати всі відомі електромагнітні хвилі в порядку збільшення їхньої частоти, побачимо, що частоти можуть різнитися більш ніж у 1016 разів. Погодьтеся, це величезна різниця! І тому неважко уявити, наскільки різними можуть бути й властивості електромагнітних хвиль.
Шкала (спектр) електромагнітних хвиль — безперервна послідовність частот і довжин існуючих у природі електромагнітних хвиль
Подана шкала електромагнітних хвиль поділена на ділянки, які відповідають різним діапазонам довжин і частот електромагнітних хвиль (різним видам електромагнітних хвиль). Хвилі одного діапазону мають однаковий спосіб випромінювання та схожі властивості.
Радіохвилі — від наддовгих із довжиною понад 10 км до ультракоротких і мікрохвиль із довжиною меншою 0,1 мм — породжуються змінним електричним струмом.
Електромагнітні хвилі оптичного діапазону випромінюються збудженими атомами. У цьому діапазоні розрізняють:
інфрачервоне (теплове) випромінювання (довжина хвилі становить від 780 нм до 1-2 мм);
видиме світло (довжина хвилі — 400-780 нм);
ультрафіолетове випромінювання (довжина хвилі — 10-400 нм).
Рентгенівське випромінювання (довжина хвилі — 0,01-10 нм) виникає внаслідок швидкого (ударного) гальмування електронів, а також у результаті процесів усередині електронних оболонок атомів.
γ-випромінювання (довжина хвилі менша 0,05 нм) випускається збудженими атомними ядрами під час ядерних реакцій, радіоактивних перетворень атомних ядер і перетворень елементарних частинок.
Електромагнітні хвилі різних діапазонів мають різні властивості, тому по-різному впливають на людину і мають різні галузі застосування.
Усі види електромагнітних хвиль поширюються у вакуумі з однаковою швидкістю. Зі збільшенням частоти хвилі (зі зменшенням її довжини) збільшуються проникна здатність і хімічна активність електромагнітного випромінювання.
Контрольні запитання
1. Назвіть відомі вам види електромагнітних хвиль.
2. Що спільного між усіма видами електромагнітних хвиль? У чому їх відмінність?
3. Як змінюються властивості електромагнітних хвиль зі збільшенням їхньої частоти?
4. Наведіть приклади застосування різних видів електромагнітних хвиль.
5. Як уникнути негативного впливу деяких видів електромагнітного випромінювання на здоров’я людини?
Вправа
1. Розташуйте електромагнітні хвилі в порядку збільшення їхньої довжини: 1) видиме світло; 2) ультрафіолетове випромінювання; 3) радіохвилі; 4) рентгенівське випромінювання.
2. Установіть відповідність між випромінювачем та електромагнітними хвилями, які він здебільшого випромінює.
1 Мобільний телефон
2 Батарея опалення
З Світлячок
4 Радіоактивний препарат
А γ-випромінювання
Б Рентгенівське випромінювання
В Інфрачервоне випромінювання
Г Видиме світло
Д Радіохвилі
3. Довжина хвилі світла жовтого кольору у вакуумі — 570 нм. Визначте частоту цієї хвилі.
4. Якою є довжина електромагнітної хвилі у вакуумі, якщо її частота дорівнює 3 • 1012 Гц? До якого діапазону належить ця хвиля?
5. Скористайтеся додатковими джерелами інформації та дізнайтеся історію винайдення будь-якого пристрою, дія якого ґрунтується на електромагнітному випромінюванні.
6. Відстань до перешкоди, яка відбиває звук, дорівнює 68 м. Через який час людина почує відлуння, якщо звукова хвиля поширюється в повітрі?