Elektromagnetické vlny a záření

1. Elektromagnetické vlny a záření Skotský fyzik James Clerk Maxwell se narodil roku 1831 v Edinburgu. Maxwell byl jedním z nejvýznamnějších teoretických fyziků, který svými pracemi přispěl k rozvoji několika fyzikálních disciplín. Studoval na místní univerzitě a později v Cambridgi (později tam pracoval jako asistent). Jeho životním dílem je Dynamická teorie elektromagnetického pole. Z Maxwellových prací vycházel i A. Einstein a mnoho dalších.

2. Typy elektromagnetických vln • Rádiové vlny (dlouhé, střední, krátké, velmi krátké) • Mikrovlny • Infračervené záření • Světlo (červené, oranžové, žluté, zelené, modré, fialové) • Ultrafialové záření • Rentgenové záření • Záření gama

3. Rádiové vlny • Radiové vlny se obvykle dělí podle jejich vlnových délek. Tradiční je dělení na velmi dlouhé, dlouhé, střední, krátké a velmi krátké vlny. Toto dělení však nevystihuje rozdíly v technice používané pro jejich vysílání a příjem ani rozdíly při jejich šíření. Proto bylo zavedeno dekadické rozdělení na vlny kilometrové, hektometrové, dekametrové, metrové, decimetrové, centimetrové a milimetrové podle jejich vlnových délek. Vlnové rozsahy běžných rozhlasových přijímačů slouží pro příjem radiových vln s následujícími vlnovými délkami.DV (LW) kilometrovéSV (MW) hektometrovéKV (SW) dekametrovéVKV (FM,UKV) metrovéFrekvence používané pro spojení v požární ochraně leží v pásmu metrových vln.

4. Mikrovlny • Mikrovlny • Centimetrové vlny a kratší (mikrovlny) je pásmo elektromagnetického záření s frekvencíod 3 GHz až 300 GHz. • Vlastnosti síření centimetrových vln a kratších se blíží vlastnostem šíření světla. Za překážkami se vytváří ostré stíny. S ohledem na existenci radioreléových spojů je třeba plánovat i výstavbu domů nebo jiných výškových staveb, útlum způsobuje i lesní porost. Projevují se zde i vlivy počasí. K útlumu dochází například při hustém dešti nebo mlze. O tato pásma se dělí jako největší uživatelé družicová služba, včetně družicového rozhlasu a televize a pevná služba. • Využívá se u mikrovlnných trub, mobilních telefonech a GPS

5. Využití mikrovln

6. Infračervené záření • Infračervené záření (také IR, z anglického infrared) je elektromagnetické záření s vlnovou délkou větší než viditelné světlo, ale menší než mikrovlnné záření. Název značí „pod červenou“ (z latiny infra = "pod"). Infračervené záření zabírá ve spektru 3 dekády a má vlnovou délku mezi 760 nm a 1mm. • Používá se v dálkových ovladačích, v nočnímu vidění a k tepelným čidlům

7. Světlo • Světlo je elektromagnetické záření o vlnové délce viditelné okem, obecněji elektromagnetické vlnění v rozmezí od infračerveného po ultrafialové. V kontextu vědy a techniky může být světlem chápáno i elektromagnetické záření libovolné vlnové délky. Tři základní vlastnosti světla jsou svítivost (amplituda), barva (frekvence) a polarizace (úhel vlnění). Kvůli dualitě částice a vlnění má světlo vlastnosti jak vlnění, tak částice. Studiem světla a jeho interakcemi s hmotou se zabývá optika. • Bez světla bychom nemohli vidět!

8. Ultrafialové záření • Ultrafialové (zkratka UV, z anglickéhoultraviolet) záření je elektromagnetické záření s vlnovou délkou kratší než má viditelné světlo, avšak delší než má rentgenové záření. Tato oblast elektromagnetického spektra se dělí na blízké ultrafialové záření o vlnové délce 400 – 200 nm) a daleké ultrafialové záření (200 – 10 nm), resp. energií fotonů mezi 3,1 a 250 eV (elektronvolty). . • Z hlediska biologických účinků UV záření se často používá dělení na spektrální oblasti: • UVA pro vlnové délky 400 – 315 nm • UVB pro vlnové délky 315 – 280 nm • UVC pro vlnové délky kratší než 280 nm.

9. Rentgenové záření • Rentgenové záření je forma elektromagnetického záření o vlnových délkách 10 nanometrů až 100 pikometrů (odpovídající frekvencím 30 PHz až 60 EHz). Využívá se při lékařských vyšetřeních a v krystalografii. Jedná se o formu ionizujícího záření a jako takové může být nebezpečné. • Lékařské využití • Rentgenové záření může být využito pro zobrazení detailů kostí a zubů (skiagrafie), popřípadě za pomoci vhodných technik i ke zkoumání měkké tkáně (densitografie,subtrakční radiografie, tomografie. Poté co Röntgen objevil využití pro pozorování kostních struktur, se rozvinulo jeho užívání v lékařském snímkování. Radiologie je specializovaný obor lékařství zabývající se radiografií a jinými technikami diagnostického snímkování. Toto je pravděpodobně nejčastější využití rentgenového záření.

10. Rentgeny

11. Záření GAMA • Záření gama (často psáno řeckým písmenem gama, γ) je vysoce energetické elektromagnetické záření vznikající při radioaktivních a jiných jaderných a subjaderných dějích. • Záření gama je často definováno jako záření o energii fotonů nad 10 keV, což odpovídá frekvencím nad 2,42 EHz či vlnovým délkám kratším než 124 pm, přestože do tohoto spektrálního pásma zasahuje i velmi tvrdé rentgenové záření. To souvisí se skutečností, že hranice není stanovena uměle, ale tyto druhy záření se rozlišují dle svého zdroje, přičemž se samo záření jinak fyzikálně neliší. • Záření gama je druh ionizujícího záření. Do materiálů proniká lepe než záření alfa nebo záření beta, která jsou korpuskulární (ani jedno není elektromagnetické záření), ale je méně ionizující