Radiové vlny

1. Radiové vlny • Radiové vlny se využívají zejména k přenosu informací v rozhlasové, televizní a telekomunikační technice a k přenosu dat. • Rozsah vlnových délek radiových vln je od kilometrových po centimetrové. • Radiové vlny se dělí podle délek vlna na extrémně dlouhé, velmi dlouhé, dlouhé, střední, krátké, velmi krátké a ultra krátké vlny.

2. Satelity a GPS • Satelit (družice) je obecně těleso pohybující se kolem jiného, většího tělesa. • Umělé družice jsou lidskými výtvory. Prvním byl Sputnik 1 vypuštěný SSSR v roce 1958. V současnosti se kolem Země pohybuje několik stovek družic a umělé družice mají i naše nejbližší planety Mars a Venuše. • Podle účelu se satelity dělí na vědecké, meteorologické, vojenské, špionážní, navigační a telekomunikační. • Pohybují se po drahách různě vzdálených od Země. Ve vzdálenosti 36 000 km se nachází tzv. geostacionární stanice. Doba oběhu je stejná jako doba rotace Země kolem vlastní osy – telekomunikační satelity. • GPS – globální poziční systém využívá 24 satelitů ve vzdálenosti 22 000 km. GPS přijímač detekuje data, které vysílají satelity o své poloze a času a z nich určí polohu na Zemi.

3. Mikrovlny • Mají vlnovou délku 1 mm – 1 m a kmitočet 0,3 – 300 GHz. • Generátorem mikrovln je magnetron. • Využití: • Radar – vysílá pulsy mikrovln a zjišťuje dobu mezi vysláním a odrazem vlny od překážky, určí vzdálenost a zobrazí předmětu na monitoru. Používá se u vzdušné, pozemní i vodní dopravy. • Mikrovlnná trouba – vlny s délkou 12 cm pronikají do potraviny, rozkmitávají hlavně molekuly vody a tím prohřívají potraviny rovnoměrně. • Sušení dřeva, bylin, zdiva, knih funguje na podobném principu jako ohřev potravin v mikrovlnné troubě. • Prohřívání lidského těla při léčbě kloubů. • Wi – Fi – přenos dat. • Rozhánění davů usměrněným mikrovlnným paprskem. • Likvidace dřevokazného hmyzu v nábytku.

4. Infračervené záření • Mají vlnovou délku 760 nm – 1 mm a kmitočet 0,3 – 400 THz. • Je považováno za tepelné záření, jejich zdrojem je jakékoli těleso s teplotou vyšší než 0 K (absolutní nula). • Lidským okem neviditelné, např. hadi jsou schopni jej vidět. • Člověk může toto záření spatřit pomocí přístrojů převádějících IR záření na viditelné světlo. Jedná se o infra kameru (termokamera, termovize), infra brýle, infra fotoaparát. • Využití: • Přenos dat – infraportem nebo po optickém vláknu. • Dálkové ovladače – ovládání televize, rozhlasu, hraček, …. • Vytápění – IR panely vytápí byty i sauny • Léčba a diagnostika – prohříváním se léčí a zároveň podle vyzařování IR záření můžeme sledovat prokrvení orgánů. • Vyhledávání pohřešovaných osob – pomocí vrtulníků s infrakamerou. • Stavebnictví – zjišťování úniku tepla z budov.

5. Světlo • Mají vlnovou délku 390 až 760 nm, což odpovídá frekvenci 400 až 770 THz. • Tzv. bílé světlo se skládá ze spektra barev, mezi něž patří šest základních (červená, oranžová, žlutá, zelená, modrá, fialová). • K rozkladu bílého světla na spektrum dochází při lomu světla na rozhraní – duha, CD, optický hranol. • Až 80% informací vnímá člověk pomocí zraku. Zrakový vjem vzniká dopadem světla na sítnici a jeho zpracováním v mozku. • Vady oka: • krátkozrakost – oko není schopné zaostřovat vzdálené předměty, vada se koriguje rozptylkami. • dalekozrakost – oko není schopné zaostřovat blízké předměty, vada se koriguje spojkami. • astigmatismus – nepravidelnost rohovky neumožňuje vytvořit ostrý obraz na sítnici, vada se koriguje speciálními torickými čočkami. • barvoslepost (daltonismus) – většinou se jedná o neschopnost rozeznat červenou a zelenou.

6. Ultrafialové záření • Má vlnovou délku 10 až 390 nm, což odpovídá frekvenci 770 THz - 30 PHz. • Lidskému zraku neviditelné, ale pro některé ptáky a hmyz viditelné. • Ve zvýšeném množství je pro kůži nebo oko nebezpečné. • Je pohlcováno ozonosférou. • UV záření se dělí na UVA, UVB a UVC. • UVA tvoří 99% tohoto záření, nezpůsobuje poškození kůže, naopak je nezbytné k tvorbě vitamínu D v kůži. • UVB složka je zastoupena 1% a právě toto je záření způsobující spáleniny nebo genetické mutace projevující se nádory kůže. • UVC prakticky na Zemi nedopadá, je pohlceno v atmosféře. • Využití UV záření v praxi: • dezinfekce vzduchu, vody i povrchů • kontrola pravosti bankovek, cenin, platebních karet • podpůrná léčba kožních nemocí (akné) • polymerace některých plastů • zviditelnění např. vybledlých textů v historických knihách, biologických stop na místě činu, některých minerálů, atd.

7. Rentgenovo záření • Má vlnovou délku 10 nm – 1 pm, což odpovídá frekvenci 30 PHz - 300 EHz. • W. C. Röntgen ho objevil při zkoumání katodového záření. • Jedná se o ionizující záření s velkou pronikavostí a může být ve větších dávkách lidskému zdraví nebezpečné. Proto se při rentgenování používají na nevyšetřované části těla olověné zástěry pohlcující záření. • Využití rentgenova záření v praxi: • diagnostika v lékařství - RTG • krystalografie – výzkum krystalů • defektoskopie – zjišťování vad v odlitcích nebo svarech • kontrolní rentgeny – kontrola zavazadel na letištích

8. Laser • Laser je zdroj světla, který na rozdíl od ostatních zdrojů vysílá monochromatické a koherentní záření. Z tohoto důvodu se světlo nerozptyluje, a zůstává soustředěné do malého bodu. Tím se může přenášet velké množství informací nebo energie. • Laser obsahuje aktivní prostředí, které se nabíjí světlem, el. proudem, nebo chem. reakcí. Dojde k přechodu elektronů do vyšší vrstvy (exitace). Zrcadla uzavírající aktivní prostředí (rezonátor) ještě znásobí nabití, které je v okamžiku uvolněno ve formě paprsku. • Využití laseru v praxi: řezání materiálů, operace očí, „vrtání“ zubů, odstraňování tetování a kožních chorob, přenos informací (DVD,CD), tisk (laserové tiskárny), měření vzdáleností, ukazovátka, atd