Elektromanyetik Spektrum, Işık, Radyofrekans, Ultrason, Lazer

Elektromanyetik spektrum deniz dalgalarına benzer ve farklı büyüklükte dalgalardan oluşmaktadır. Bazıları bir futbol sahasından büyük bazıları atomlardan küçük. Elektromanyetik dalgalar yayılma doğrultularında dalgalara uyan elektriksel ve manyetik alanlar oluştururlar. İsimlendirilmesi buradan gelmektedir. Elektromanyetik dalgalar, yayılmaları için herhangi bir ortama ihtiyaç duymadıkları için ses dalgalarından faklıdırlar.

Elektromanyetik dalgalar, hava ve katı materyaller içinde yayıldığı gibi herhangi bir madde içermeyen boş uzayda da yayılabilmektedir.

Radyo dalgaları, televizyon dalgaları, mikro dalgalar ve gözlerimizin gördüğü ışık elektromanyetik spektrumun gerçek bir parçasıdır. Bunlar elektromanyetik spektrumun bir parçalarıdır ve birbirinden dalga boyları ile farklıdırlar. Cep telefonu ile konuşurken, TV seyrederken, mikrodalga fırında yemek pişirirken, rontgen çektirirken yada lazer epilasyonda aslında elektromanyetik spektrumun bir parçasını kullanmaktayız.

Elektromanyetik spektrumu en uzun dalga boyundan en kısa dalga boyuna sırasıyla ifade edersek, radyo dalgaları, mikrodalga, kızıl ötesi, görünür ışık, morötesi, x-ışınları ve gama-ışınları yer almaktadır.

Radyo dalgaları

Radyo dalgaları elektromanyetik spektrumun en uzun dalgaboyuna sahiptir. Bir gökdelende büyük olacağı gibi bir tenis topu kadar küçük olabilmektedir. Radyo, TV ve cep telefonu sinyallerini de taşıma görevini yapmaktadırlar.

Mikro dalgalar

Mikrodalgalar santimetrelerle ölçülen dalga boylarına sahiptir. Mikrodalga fırınında bulunan ve yiyeceklerimizi ısıtan dalgalardır. Bu dalgalar, maddeleri oluşturan atom ve moleküllerde hareketlenme yaparak bunların meydana getirdikleri ısı enerjisinin ortaya çıkmasına neden olmaktadır. Buda mikrodalgaya maruz kalan maddelerin ısınmasını sağlamaktadır.

Mikrodalgalar, bilgileri içinde bulunduran sinyalleri, bir yerden başa bir yere taşımak için oldukça iyi bir taşıyıcı görevleri yaparlar. Yine bu dalgalar, yaklaşık boyları birkaç cm olan dalgalarla bildiğimiz radar sistemleri içinde kullanılmaktadır.

Mikrodalgalar dünyayı gözlemleyen uydularda da kullanılmaktadır.

Kızıl ötesi dalgalar

Infrared ışınımları olarakta isimlendirilmektedir. Bu ışınımı yakın ve uzak infrared olmak üzere iki bölgede tanımlayabiliriz. “Yakın infrared” ışınımı, görünür bölge ışınımının dalga boyuna çok yakınken, “Uzak infrared” ise elektromanyetik spektrumun mikrodalga bölgesine çok yakındır. Uzak infrared ışınımın dalga boyunun uzunluğu, yaklaşık bir toplu iğnenin başından daha küçük olurken, yakın infrared ışınımın dalgaboyu, bir hücre boyutu olan mikro boyuttadır. Uzak infrared dalgaları, ısısal özelliğe sahiptir. Güneşten, bir ateşten ve bir radyotörden hissettiğimiz sıcaklık infrareddir. Yakın infrared dalgaları ise sıcak değildirler. Bu kısa dalga boyları ise TV uzaktan kumanda sistemleri gibi teknolojide kullanılmaktadır.

Bir cisim görünür bölge ışığı yaymak için yeterli sıcaklığa sahip değilse, enerjisinin çoğunu infrared ışınımı olarak yayacaktır.

Normal vücut sıcaklığına sahip insanlar, yaklaşık 10 mikron büyüklüğündeki bir dalga boyuna sahip olan çok güçlü bir infrared ışınımı yaymaktadır (Bir mikron metrenin milyonda biridir).

Görünür ışık dalgaları

Görünür ışık dalgaları, elektromanyetik dalganın sadece çıplak gözle görülebilen kısmına karşılık gelir. Biz bu dalgaları, gök kuşağında oluşan renkler olarak görebiliriz. Buradaki her bir renk farklı bir dalga boyuna karşılık gelir.

Kırmızı renge karşılık gelen dalga, görünür bölgenin en uzun dalga boyuna karşılık gelirken, mor en kısa dalga boylarına karşılık gelir. Görünür bölgedeki bütün dalgaları birlikte gözlendiği zaman beyaz ışığı oluşturur. Tam tersi beyaz ışık bir pirizmadan veya gökkuşağı oluşurken su damlacıkları ve buharı ortamından geçirildiği zaman renklere ayrılmaktadır. Gördüğümüz bir cismin rengi, görünür bölgedeki yansıyan ışığın dalga boylarına karşılık gelen renklerdir.

Mor ötesi dalgalar

Mor ötesi (ultraviole UV) görünür bölgeden daha kısa dalga boylarına sahiptir. Bu dalgalar insan gözüyle görülemezler. Ultraviole (mor ötesi) spektrumu üç kısma ayırılmaktadırlar. Bunlar, yakın mor ötesi, uzak mor ötesi ve aşırı mor ötesi olarak isimlendirilmiştir. Bu üç bölge, mor ötesi ışığın dalgaboyuna ve mor ötesi ışınımın frekansına bağlı olarak, bunların enerjileri ile de ifade edilmektedir. NUV olarak kısaltılan yakın mor ötesi, görünür bölgeye yakın olurken, EUV olarak kısaltılan aşırı (ekstrem) mor ötesi, X-ışınlarına yakın bölgelere karşılık gelmektedir ve en enerjik kısmıdır. FUV olarak kısaltılan, Uzak mor ötesi bölge de yakın ve aşırı UV bölgeleri arasında kalan kısımdır.

Güneşimiz, elektromanyetik spektrumdaki farklı dalgaboylarının hepsinde ışık yaymaktadır. Güneşten gelen bazı UV dalgaları Dünya atmosferine geldiğinde çoğu atmosfere girerken ozon gibi çeşitli gazlar tarafından tutulmaktadır.

X dalgaları

Işığın dalga boyu azaldıkça, enerjileri artmaktadır. X-ışınları, oldukça küçük dalga boylarına sahip olduğu için, bunların enerjileri ultraviole (morötesi) ışınlarından daha büyüktür. X-ışınları, dalgaboylarından daha ziyade enerjileri ile temsil edilmektedir. X-ışınlarının ışığı, bir dalga etkisinden daha çok parçacık etkisi göstermektedir.

X-ışınları, vakum tüpleriyle deney yaparken şans eseri onu bulan Alman bilim adamı Vilhem Conrad Roentgen tarafından keşfedilmiştir. Roentgen, bilinmeyen ışınımın bu tipini göstermek için onu “X olarak isimlendirdi.

Dünya atmosferi uzaydan dünya yüzeyine gelen hiçbir X-ışını Dünya atmosferinden yüzeyine nüfus edemez.

Gama dalgaları

Gamma-ışınımı olarakta tanımlanmaktadır. Elektromanyetik spektrumun en kısa dalgaboyuna ve en fazla enerjiye sahip olduğu bölgesine karşılık gelmektedir. Bu dalgalar, radyoaktif atomlar veya nükleer patlamalar sonucu oluşmaktadır. Gamma-ışınları, canlı hücreleri öldürebilir. Bu özelliği tıpta, kanserli hüçreleri öldürmek için tedavi amaçlı kullanılmaktadır. Gamma-ışınları, evrenin çok uzak noktalarlından bizlere kadar gelebilmektedir. Bunlar sadece Dünya atmosferi tarafından soğurulmaktadır ve bu nedenle, atmosferimiz zararlı gamma-ışınlarına göre bizi koruma görevi yapmaktadır. Işığın farklı dalga boylarına karşılık gelen kısımları Dünya atmosferinin farklı derinliklerine geçebilmektedir.