نور در مقابل امواج رادیویی
انرژی یکی از اجزای اصلی کیهان است. در سراسر جهان فیزیکی حفظ شده است، هرگز ایجاد نشده یا هرگز نابود نشده است، بلکه از شکلی به شکل دیگر تبدیل می شود. فن آوری بشر، در درجه اول، مبتنی بر دانش روش های دستکاری این اشکال برای ایجاد یک نتیجه مطلوب است. در فیزیک، انرژی در کنار ماده یکی از مفاهیم اصلی تحقیق است. تابش الکترومغناطیسی توسط فیزیکدان جیمز کلارک ماکسول در سال 1860 به طور جامع توضیح داده شد.
تابش الکترومغناطیسی را می توان به عنوان یک موج عرضی در نظر گرفت که در آن یک میدان الکتریکی و یک میدان مغناطیسی عمود بر یکدیگر و در جهت انتشار در نوسان هستند.انرژی موج در میدان های الکتریکی و مغناطیسی است و بنابراین امواج الکترومغناطیسی برای انتشار نیازی به محیطی ندارند. در خلاء، امواج الکترومغناطیسی با سرعت نور حرکت میکنند که یک ثابت است (2.9979 x 108 ms-1). شدت/قدرت میدان الکتریکی و میدان مغناطیسی نسبت ثابتی دارند و در فاز نوسان میکنند. (یعنی قله ها و فرورفتگی ها به طور همزمان در طول انتشار رخ می دهند)
امواج الکترومغناطیسی دارای طول موج ها و فرکانس های متفاوتی هستند. بر اساس فرکانس، خواص نمایش داده شده توسط این امواج متفاوت است. از این رو محدوده های فرکانسی مختلفی را با نام های مختلف نام گذاری کرده ایم. نور و امواج رادیویی دو محدوده تابش الکترومغناطیسی با فرکانس های متفاوت هستند. وقتی همه امواج به ترتیب صعودی یا نزولی فهرست می شوند، آن را طیف الکترومغناطیسی می نامیم.
- منبع: ویکی پدیا
امواج نور
نور تابش الکترومغناطیسی بین طول موج های 380 نانومتر تا 740 نانومتر است. این محدوده طیفی است که چشم ما به آن حساس است. بنابراین، انسان اشیا را با استفاده از نور مرئی می بیند. درک رنگ چشم انسان بر اساس فرکانس/طول موج نور است.
با افزایش فرکانس (کاهش طول موج)، رنگ ها از قرمز تا بنفش تغییر می کنند همانطور که در نمودار نشان داده شده است.
منبع: ویکی پدیا
منطقه فراتر از نور بنفش در طیف EM به عنوان ماوراء بنفش (UV) شناخته می شود. ناحیه زیر ناحیه قرمز به عنوان مادون قرمز شناخته می شود و تابش حرارتی در این ناحیه رخ می دهد.
خورشید بیشتر انرژی خود را به صورت UV و نور مرئی ساطع می کند. بنابراین، حیات توسعه یافته روی زمین رابطه بسیار نزدیکی با نور مرئی به عنوان منبع انرژی، رسانه ای برای ادراک بصری و بسیاری چیزهای دیگر دارد.
امواج رادیویی
منطقه طیف EM زیر ناحیه مادون قرمز است که به عنوان منطقه رادیویی شناخته می شود. این ناحیه دارای طول موج از 1 میلی متر تا 100 کیلومتر است (فرکانس های مربوطه از 300 گیگاهرتز تا 3 کیلوهرتز هستند). این منطقه بیشتر به چند منطقه تقسیم می شود که در جدول زیر آورده شده است. امواج رادیویی اساساً برای فرآیندهای ارتباطی، اسکن و تصویربرداری استفاده میشوند.
نام گروه | مخفف | گروه ITU | فرکانس و طول موج در هوا | استفاده |
فرکانس فوق العاده کم | TLF |
< 3 هرتز 100،000 کیلومتر |
صدای الکترومغناطیسی طبیعی و مصنوعی | |
فرکانس بسیار پایین | ELF | 3 |
3–30 هرتز 100،000 کیلومتر - 10،000 کیلومتر |
ارتباط با زیردریایی |
فرکانس فوق العاده کم | SLF |
30–300 هرتز 10، 000 کیلومتر - 1000 کیلومتر |
ارتباط با زیردریایی | |
فرکانس فوق العاده پایین | ULF |
300–3000 هرتز 1000 کیلومتر – 100 کیلومتر |
ارتباطات زیردریایی، ارتباطات درون مین | |
فرکانس بسیار پایین | VLF | 4 |
3–30 کیلوهرتز 100 کیلومتر – 10 کیلومتر |
ناوبری، سیگنال های زمانی، ارتباطات زیردریایی، مانیتورهای ضربان قلب بی سیم، ژئوفیزیک |
فرکانس پایین | LF | 5 |
30–300 کیلوهرتز 10 کیلومتر – 1 کیلومتر |
ناوبری، سیگنالهای زمانی، پخش موج بلند AM (اروپا و بخشهایی از آسیا)، RFID، رادیو آماتور |
فرکانس متوسط | MF | 6 |
300–3000 کیلوهرتز 1 کیلومتر – 100 متر |
پخش AM (موج متوسط)، رادیو آماتور، فانوس های بهمن |
فرکانس بالا | HF | 7 |
3–30 مگاهرتز 100 متر – 10 متر |
پخشهای موج کوتاه، رادیو باند شهروندان، رادیو آماتور و ارتباطات هوانوردی بر فراز افق، RFID، رادار خارج از افق، برقراری پیوند خودکار (ALE) / ارتباطات رادیویی نزدیک به امواج آسمانی با وقوع عمودی، تلفن رادیویی دریایی و سیار |
فرکانس بسیار بالا | VHF | 8 |
30–300 مگاهرتز 10 متر – 1 متر |
FM، پخش های تلویزیونی و خطوط دید زمین به هواپیما و ارتباطات هواپیما به هواپیما. ارتباطات سیار زمینی و دریایی، رادیو آماتور، رادیو هواشناسی |
فرکانس فوق العاده بالا | UHF | 9 |
300–3000 مگاهرتز 1 متر - 100 میلی متر |
پخش تلویزیون، اجاقهای مایکروویو، دستگاههای مایکروویو/ارتباطات، نجوم رادیویی، تلفنهای همراه، LAN بیسیم، بلوتوث، ZigBee، GPS و رادیوهای دو طرفه مانند Land Mobile، رادیوهای FRS و GMRS، رادیو آماتور |
فرکانس فوق العاده بالا | SHF | 10 |
3–30 گیگاهرتز 100 میلی متر - 10 میلی متر |
نجوم رادیویی، دستگاههای مایکروویو/ارتباطات، شبکه بیسیم، رادارهای مدرن، ماهوارههای ارتباطی، پخش تلویزیون ماهوارهای، DBS، رادیو آماتور |
فرکانس بسیار بالا | EHF | 11 |
30–300 گیگاهرتز 10 میلی متر - 1 میلی متر |
نجوم رادیویی، رله رادیویی مایکروویو با فرکانس بالا، سنجش از راه دور مایکروویو، رادیو آماتور، سلاح با انرژی هدایتشده، اسکنر امواج میلیمتری |
تراهرتز یا فرکانس فوق العاده بالا | THz یا THF | 12 | 300–3، 000 گیگاهرتز 1 میلیمتر - 100 میکرومتر | تصویربرداری تراهرتز - جایگزینی بالقوه برای اشعه ایکس در برخی کاربردهای پزشکی، دینامیک مولکولی فوق سریع، فیزیک ماده متراکم، طیفسنجی دامنه زمانی تراهرتز، محاسبات/ارتباطات تراهرتز، سنجش از راه دور زیر میلیمتری، رادیو آماتور |
[منبع:
تفاوت بین موج نور و موج رادیویی چیست؟
• امواج رادیویی و نور هر دو تابش الکترومغناطیسی هستند.
• نور از یک منبع انرژی/ انتقال نسبتاً بالاتر از امواج رادیویی ساطع می شود.
• نور فرکانس های بالاتری نسبت به امواج رادیویی دارد و طول موج های کوتاه تری دارد.
• امواج نور و رادیویی هر دو ویژگی های معمول امواج مانند انعکاس، شکست و غیره را نشان می دهند. با این حال، رفتار هر ویژگی به طول موج/فرکانس موج بستگی دارد.
• نور یک باند فرکانس باریک در طیف EM است در حالی که رادیو بخش بزرگی از طیف EM را اشغال می کند که بیشتر بر اساس فرکانس ها به مناطق مختلف تقسیم می شود.