Atšķirība starp gaismas un radioviļņiem

Gaismas vs radioviļņi
 

Enerģija ir viena no Visuma galvenajām sastāvdaļām. Tas tiek saglabāts visā fiziskajā visumā, nekad nav radīts vai nekad iznīcināts, bet mainās no vienas formas uz otru. Cilvēku tehnoloģijas galvenokārt balstās uz zināšanām par metodēm, kā manipulēt ar šīm formām, lai iegūtu vēlamo rezultātu. Fizikā enerģija, tāpat kā matērija, ir viens no galvenajiem izmeklēšanas jēdzieniem. Elektromagnētisko starojumu 1860. gados vispusīgi izskaidroja fiziķis Džeimss Klārks Maksvels.

Elektromagnētisko starojumu var uzskatīt par šķērsviļņu, kurā elektriskais lauks un magnētiskais lauks svārstās perpendikulāri viens otram un izplatīšanās virzienam. Viļņa enerģija atrodas elektriskajā un magnētiskajā laukā, un tāpēc elektromagnētiskajiem viļņiem nav nepieciešama izplatīšanās vide. Vakuumā elektromagnētiskie viļņi pārvietojas ar gaismas ātrumu, kas ir nemainīgs (2,9979 x 108 jaunkundze-1). Elektriskā lauka un magnētiskā lauka intensitātei / stiprumam ir nemainīga attiecība, un tie oscilē fāzē. (t.i., pīķi un siles pavairošanas laikā rodas vienlaikus)

Elektromagnētiskajiem viļņiem ir dažādi viļņu garumi un frekvences. Balstoties uz frekvenci, šo viļņu parādītās īpašības atšķiras. Tāpēc mēs esam nosaukuši dažādus frekvenču diapazonus ar dažādiem nosaukumiem. Gaismas un radioviļņi ir divi elektromagnētiskā starojuma diapazoni ar dažādām frekvencēm. Kad visi viļņi ir uzskaitīti augošā vai dilstošā secībā, mēs to saucam par elektromagnētisko spektru.

Avots: Wikipedia

Gaismas viļņi

Gaisma ir elektromagnētiskais starojums starp viļņu garumu no 380 nm līdz 740 nm. Tas ir spektra diapazons, uz kuru mūsu acis ir jutīgas. Tāpēc cilvēki redz lietas, izmantojot redzamo gaismu. Cilvēka acs krāsu uztvere balstās uz gaismas frekvenci / viļņa garumu.

Palielinoties frekvencei (samazinoties viļņa garumam), krāsas mainās no sarkanas līdz violetai, kā parādīts diagrammā.

Avots: Wikipedia

Reģions, kas atrodas ārpus violetas gaismas EM spektrā, ir pazīstams kā ultravioletais (UV). Reģions zem sarkanā reģiona ir pazīstams kā infrasarkanais, un šajā reģionā notiek siltuma starojums.

Saule lielāko daļu enerģijas izstaro kā UV un redzamo gaismu. Tāpēc uz zemes attīstītajai dzīvei ir ļoti cieša saistība ar redzamo gaismu kā enerģijas avotu, videi vizuālās uztveres nodrošināšanai un daudzām citām lietām..

Radioviļņi

Reģions ir EM spektrs zem infrasarkanā apgabala, kas ir pazīstams kā radio reģions. Šī reģiona viļņu garums ir no 1 mm līdz 100 km (atbilstošās frekvences ir no 300 GHz līdz 3 kHz). Šis reģions ir sadalīts vairākos reģionos, kā parādīts tabulā. Radioviļņus galvenokārt izmanto saziņai, skenēšanai un attēlveidošanas procesiem.

Grupas nosaukums

Saīsinājums

ITU grupa

Frekvence un viļņa garums gaisā

Lietošana

Ārkārtīgi zemas frekvences

TLF

> 100 000 km

Dabisks un cilvēka radīts elektromagnētiskais troksnis

Īpaši zema frekvence

ELF

3

3-30 Hz

100 000 km - 10 000 km

Saziņa ar zemūdenēm

Super zema frekvence

SLF

30-300 Hz

10 000 km - 1000 km

Saziņa ar zemūdenēm

Īpaši zema frekvence

ULF

300-3000 Hz

1000 km - 100 km

Zemūdens komunikācija, Komunikācija raktuvēs

Ļoti zema frekvence

VLF

4

3-30 kHz

100 km - 10 km

Navigācija, laika signāli, zemūdens komunikācija, bezvadu sirdsdarbības monitori, ģeofizika

Zema frekvence

LF

5

30-300 kHz

10 km - 1 km

Navigācija, laika signāli, AM garo viļņu apraide (Eiropa un Āzijas daļas), RFID, radioamatieris

Vidēja frekvence

MF

6

300–3000 kHz

1 km - 100 m

AM (vidēja viļņa) raidījumi, radioamatieris, lavīnu bākas

Augsta frekvence

HF

7

3-30 MHz

100 m - 10 m

Īsviļņu apraides, pilsoņu joslas radio, radioamatieru un horizonta aviācijas sakari, RFID, horizonta radars, automātiskās saites izveidošana (ALE) / Skywave (NVIS) radiosakari tuvu vertikālā saskarne, jūras un mobilā radiotelefonija

Ļoti augsta frekvence

VHF

8

30-300 MHz

10 m - 1 m

FM, televīzijas apraide un redzes līnijas sakari no zemes uz gaisa kuģi un no lidmašīnas uz gaisa kuģi. Sauszemes un jūras mobilie sakari, radioamatieris, laika radio

Īpaši augsta frekvence

UHF

9

300-3000 MHz

1 m - 100 mm

Televīzijas apraide, mikroviļņu krāsnis, mikroviļņu ierīces / sakari, radioastronomija, mobilie tālruņi, bezvadu LAN, Bluetooth, ZigBee, GPS un divvirzienu radio, piemēram, Land Mobile, FRS un GMRS radio, amatieru radio

Īpaši augsta frekvence

SHF

10

3-30 GHz

100 mm - 10 mm

Radioastronomija, mikroviļņu ierīces / sakari, bezvadu LAN, modernākie radari, sakaru satelīti, satelīta televīzijas apraide, DBS, amatieru radio

Īpaši augsta frekvence

EHF

11

30-300 GHz

10 mm - 1 mm

Radioastronomija, augstas frekvences mikroviļņu radio relejs, mikroviļņu tālvadība, amatieru radio, virzītas enerģijas ierocis, milimetru viļņu skeneris

Teraherts vai ārkārtīgi augsta frekvence

THz vai THF

12

300-3000 GHz1 mm - 100 μm

Terahercu attēlveidošana - potenciāls rentgenstaru aizvietotājs dažās medicīniskās lietojumprogrammās, īpaši ātra molekulārā dinamika, kondensētas fizikas fizika, terahercu laika apgabala spektroskopija, terahercu skaitļošana / sakari, sub-mm tālvadība, amatieru radio

[Avots: http://en.wikipedia.org/wiki/Radio_spectrum]

Kāda ir atšķirība starp gaismas un radioviļņiem??

• Gan radioviļņi, gan gaisma ir elektromagnētiskais izstarojums.

• Gaismu izstaro no salīdzinoši lielāka enerģijas avota / pārejas nekā radioviļņi.

• Gaismai ir augstākas frekvences nekā radioviļņiem, un tai ir īsāki viļņu garumi.

• Gan gaismas, gan radioviļņiem ir raksturīgas viļņu parastās īpašības, piemēram, atstarošanās, refrakcija un tā tālāk. Tomēr katra īpašība ir atkarīga no viļņa garuma / viļņa frekvences.

• Gaisma ir šaura frekvences josla EM spektrā, savukārt radio aizņem lielu daļu EM spektra, kas tālāk tiek sadalīta dažādos reģionos, pamatojoties uz frekvencēm.