Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
:star:คลื่นแม่เฟล็กไฟฟ้า :star: (ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจะประกอบด้วยคลื่นแม่…
:star:คลื่นแม่เฟล็กไฟฟ้า :star:
ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจะประกอบด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความถี่และความยาวคลื่นแตกต่างกัน ซึ่งครอบคลุมตั้งแต่ คลื่นแสงที่ตามองเห็น อัลตราไวโอเลต อินฟราเรด คลื่นวิทยุ โทรทัศน์ ไมโครเวฟ รังสีเอกซ์ รังสีแกมมา เป็นต้น ดังนั้นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า จึงมีประโยชน์มากในการสื่อสารและโทรคมนาคม และทางการแพทย์
สมบัติของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
ไม่ต้องใช้ตัวกลางในการเคลื่อนที่
อัตราเร็วของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าทุกชนิดในสุญญากาศเท่ากับ 3x108m/s ซึ่งเท่ากับ อัตราเร็วของแสง
เป็นคลื่นตามขวาง
ถ่ายเทพลังงานจากที่หนึ่งไปอีกที่หนึ่ง
ถูกปล่อยออกมาและถูกดูดกลืนได้โดยสสาร
ไม่มีประจุไฟฟ้า
คลื่นสามารถแทรกสอด สะท้อน หักเห และเลี้ยวเบนได้
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นคลื่นตามขวาง ประกอบด้วยสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กที่มีการสั่นในแนวตั้งฉากกัน และอยู่บนระนาบตั้งฉากกับทิศการเคลื่อนที่ของคลื่น
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นคลื่นที่เคลื่อนที่โดยไม่อาศัยตัวกลาง จึงสามารถเคลื่อนที่ในสุญญากาศได้
คลื่นวิทยุ
คลื่นวิทยุมีความถี่ช่วง 104 - 109 Hz( เฮิรตซ์ ) ใช้ในการสื่อสาร คลื่นวิทยุมีการส่งสัญญาณ 2 ระบบคือ
ระบบเอเอ็ม
ระบบเอเอ็ม มีช่วงความถี่ 530 - 1600 kHz
ในการส่งคลื่นระบบ A.M. สามารถส่งคลื่นได้ทั้งคลื่นดินเป็นคลื่นที่เคลื่อนที่ในแนวเส้นตรงขนานกับผิวโลกและคลื่นฟ้าโดยคลื่นจะไปสะท้อนที่ชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์ แล้วสะท้อนกลับลงมา จึงไม่ต้องใช้สายอากาศตั้งสูงรับ
ระบบเอฟเอ็ม
ระบบเอฟเอ็ม มีช่วงความถี่ 88 - 108 MHz
ในการส่งคลื่นระบบ F.M. ส่งคลื่นได้เฉพาะคลื่นดินอย่างเดียว ถ้าต้องการส่งให้คลุมพื้นที่ต้องมีสถานีถ่ายทอดและเครื่องรับต้องตั้งเสาอากาศสูง ๆ รับ
ประโยชน์
การสื่อสาร ถือว่าเป็นสิ่งสำคัญมากสำหรับมนุษย์เรา เรามีการติดต่อสื่อสารกันในหลายลักษณะนอกเหนือจากการพูดคุยกัน การใช้วิทยุ โทรทัศน์ หรือการใช้โทรศัพท์มือถือเป็นปัจจัยสำคัญสำหรับมนุษย์ที่จะรับทราบความเป็นไปต่างๆ ในโลกยุคโลกาภิวัตน์ ซึ่งอุปกรณ์หรือเครื่องใช้เหล่านี้จะทำงานได้ต้องอาศัยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่เรียกว่า คลื่นวิทยุ นอกจากนี้เรายังใช้คลื่นวิทยุในด้านต่างๆ เช่น ทางการทหาร การติดต่อสื่อสารระหว่างประเทศ
คลื่นไมโครเวฟ
คลื่นไมโครเวฟเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ามีความยาวคลื่นตั้งแต่ เมตร ถึง 0.3 เมตร โดยประมาณ หรืออยู่ในช่วงความถี่ตั้งแต่ เฮิรตซ์ ถึง เฮิรตซ์ สามารถนำคลื่นไมโครเวฟไปใช้ในการสื่อสาร
ประโยชน์คลื่นไมโครเวฟ
ใช้ในอุปกรณ์หรือระบบการสื่อสารผ่านดาวเทียม
ใช้ในระบบตรวจจับวัตถุทางอากาศ การนำร่องทางการบิน การเดินเรือ และยุทโธปกณ์เคลื่อนที่เรดาร์
ใช้ในทางการแพทย์ สำหรับการฆ่าเชื้อ หรือการรักษาโดยการใช้ความร้อน
ใช้เป็นแหล่งกระตุ้นให้เกิดความร้อนภายในอาหารหรือใช้ประกอบอาหารให้สุก หรือที่นิยมเรียกว่า เตาไมโครเวฟ โดยใช้คลื่นความถี่ในช่วง 915 – 2,450 MHz
คุณสมบัติของคลื่นไมโครเวฟ
1. การสะท้อนกลับ (Reflection)
คลื่นไมโครเวฟเมื่อวิ่งกระทบกับวัสดุที่เป็นโลหะหรือส่วนที่มีองค์ประกอบของโลหะ คลื่นจะไม่สามารถวิ่งทะลุผ่านโลหะได้ และจะสะท้อนกลับทั้งหมด ดังนั้น อาหารที่ถูกหุ้มด้วยภาชนะดังกล่าวจะไม่เกิดการสุก
2. การส่งผ่าน (Tranmission)
คลื่นไมโครเวฟเมื่อวิ่งกระทบกับวัสดุที่ไม่ใช่โลหะ ได้แก่ แก้ว พลาสติก กระดาษ เซรามิก และไม้ เป็นต้น คลื่นจะสามารถทะลุผ่านได้ ดั้งนั้น วัสดุเหล่านี้จึงนิยมใช้เป็นภาชนะสำหรับรองหรือห่อหุ้มอาหารเข้าตู้ไมโครเวฟ
3. การดูดซับ (Adsorption)
คลื่นไมโครเวฟเมื่อวิ่งกระทบกับวัสดุที่มีน้ำหรือความชื้นภายใน คลื่นจะเกิดบางส่วนจะถูกดูดซับเอาไว้ ทำให้โมเลกุลของน้ำดูดซับพลังงานคลื่น และเปลี่ยนเป็นพลังงานความร้อนเอาไว้จนเกิดความร้อนตามมา รวมถึงการเคลื่อนที่ของโมเลกุลน้ำ ซึ่งทำให้เกิดความร้อนเช่นกัน ทั้งนี้ คลื่นไมโครเวฟหลังถูกดูดซับจะสลายตัวทันที ไม่มีการตกค้างในอาหาร
คลื่นโทรทัศน์
การส่งสัญญาณถ่ายทอดเสียงและภาพพร้อมกันจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง โดยเครื่องที่เปลี่ยนสัญญาณภาพและเสียงเป็นคลื่นโทรทัศน์
การส่งสัญญาณถ่ายทอดเสียงและภาพพร้อมกันจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง โดยเครื่องที่เปลี่ยนสัญญาณภาพและเสียงเป็นคลื่นโทรทัศน์
การแพร่ภาพ
หลักการเบื้องต้นของการแพร่ภาพโทรทัศน์คือ การส่งกระจายทั้งภาพและเสียงออกไปในรูปสัญญาณแม่เหล็กไฟฟ้า เพื่อให้เครื่องรับสามารถรับได้ทั้งภาพและเสียงอย่างต่อเนื่อง แต่จริง ๆ แล้วภาพที่ต่อเนื่องได้นั้นมาจากการส่งภาพนิ่งที่มีความแตกต่างกันเล็กน้อยหลาย ๆ ภาพต่อเนื่องกัน
เครื่องส่งโทรทัศน์
สัญญาณภาพจะส่งไปในรูปของสัญญาณ เอเอ็ม.
สัญญาณเสียงจะส่งไปในรูปของสัญญาณ เอฟเอ็ม
โดยทั่วไปหากเป็นสถานีภาคพื้นดินจะครอบคลุมพื้นที่ทางตรงได้ประมาณ 75 ไมล์ หรือ 121 กิโลเมตร
. รังสีอินฟาเรด
รังสีอินฟาเรดมีช่วงความถี่ 1011 - 1014 Hz หรือความยาวคลื่นตั้งแต่ 10-3 - 10-6 เมตร ซึ่งมีช่วงความถี่คาบ
1. รังสีอินฟราเรดย่านใกล้
มีความยาวคลื่นในช่วง 0.75 – 3 μm สามารถให้ใช้งานในช่วง 500 – 2,200 ºC ให้กำลังความร้อนต่อพื้นที่สูง สามารถให้ความร้อนได้สูง ความร้อนผ่านเข้าในเนื้อวัสดุได้ลึก และรวดเร็ว
2. รังสีอินฟราเรดย่านกลาง
ความยาวคลื่นในช่วง 3 – 25 μm สามารถให้อุณหภูมิใช้งานในช่วง 500 – 950 ºC สามารถให้ความร้อนได้ปานกลาง และผ่านเข้าไปในเนื้อวัสดุได้ลึกปานกลาง
3. รังสีอินฟราเรดย่านไกล
มีความยาวคลื่นในช่วง 25 – 100 μm สามารถให้ใช้งานในช่วง 300 – 700 ºC ให้ความร้อนต่อหน่วยพื้นที่ได้ต่ำ ความร้อนผ่านเข้าไปในเนื้อวัสดุได้ไม่ลึก
คุณสมบัติเด่นเ
ฉพาะตัวของรังสีอินฟราเรด คือ ไม่เบี่ยงเบนในสนามแม่เหล็กไฟฟ้า และหากมีความถี่สูงขึ้น พลังงานก็จะเพิ่มสูงขึ้นด้วย
รังสีอัลตราไวโอเลต
รังสีอัลตราไวโอเลต หรือ รังสีเหนือม่วง มีความถี่ช่วง 1015 - 1018 Hz เป็นรังสีตามธรรมชาติส่วนใหญ่มาจากการแผ่รังสีของดวงอาทิตย์
สมบัติของรังสีอัลตราไวโอเลตมีดังนี้
เป็นตัวการที่ทำให้เกิดประจุอิสระและไอออนในชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์
ไม่สามารถเคลื่อนที่ทะลุผ่านสิ่งกีดขวางหนา ๆ ได้
ทะลุผ่านแก้วได้บ้างเล็กน้อย
ใช้ประโยชน์ในวงการแพทย์ เช่น รักษาโรคผิวหนัง
แหล่งกำเนิดของรังสีอัลตราไวโอเลต
การแผ่รังสีของดวงอาทิตย์ ถือเป็นแหล่งกำเนิดสำคัญของการแผ่รังสีที่ส่องมาถึงโลก โดยประกอบด้วยรังสียูวีซี ยูวีบี และยูวีเอ
แหล่งที่มนุษย์สร้างขึ้น อันได้แก่วัตถุทุกชนิดที่ถูกทำให้ร้อน จนมีอุณหภูมิสูงมากกว่า 2500 องศาเคลวิน สามารถปล่อยรังสีอัลตราไวโอเลตได้
รังสีแกมมา
มีความยาวคลื่นอยู่ในช่วง 10-13 ถึง 10-17 หรือคลื่นที่มีความยาวคลื่นน้อยกว่า 10-13
รังสีแกมมามีความถี่สูงมาก ดังนั้นมันจึงประกอบด้วยโฟตอนพลังงานสูงหลายตัว รังสีแกมมาเป็นการแผ่รังสีแบบ ionization มันจึงมีอันตรายต่อชีวภาพ
คุณสมบัติของรังสีแกมมา
1 ไม่เบี่ยงเบนในสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก
2 ทำให้สารเรืองแสงเกิดการเรืองแสง
3 ทำปฏิกิริยากับฟิล์มถ่ายรูปและฟิล์มที่ไม่ไวต่อแสง
ประโยชน์ของรังสีแกมมา
1 ใช้ในวงการแพทย์รักษาโรคมะเร็ง
2 ใช้ในวงการเกษตรศึกษาโรคพืชต่างๆ การดูดซึมแร่ธาตุต่างๆของรากพืช
โทษของรังสีแกมมา
ทำลายเซลล์ร่างกาย เนื้อเยื่อต่าง อาจทำให้เกิดมะเร็งได้
แสงโพลาไรซ์
โพลาไรเซซันโดยการสะท้อน
การสะท้อนแสงเมื่อให้แสงไม่โพลาไรส์ตกกระทบผิววัตถุ เช่น แก้ว น้ำ
โพลาไรเซชันโดยการหักเห
เมื่อแสงผ่านเข้าไปในแก้วแสงจะเคลื่อนที่ด้วยอัตราเร็วเท่ากันทุกทิศทาง เพราะแก้วมีดรรชนีหักเหเพียงค่าเดียวแต่เมื่อแสงผ่านเข้าไปในผลึกแคลไซต์หรือควอตซ์ แสงจะมีอัตราเร็วไม่เท่ากันทุกทิศทางด้วยเหตุนี้แสงที่ผ่านแคลไซต์จึงหักเหออกเป็น 2 แนว
โพลาไรเซชันโดยการกระเจิงของแสง
เมื่อแสงอาทิตย์ผ่านเข้ามาในบรรยากาศของโลกแสงจะกระทบโมเลกุลของอากาศหรืออนุภาคในบรรยากาศอิเล็กตรอนในโมเลกุลจะดูดกลืนแสงที่ตกกระทบนั้นและจะปลดปล่อยแสงนั้นออกมาอีกครั้งหนึ่งในทุกทิศทาง
ทิศของโพลาไรส์
แสงที่สนามไฟฟ้ามีทิศขนานกับทิศของโพลาไรส์ สามารถผ่านแผ่นโพลารอยด์ได้
แสงที่สนามไฟฟ้ามีทิศตั้งฉากกับทิศของโพลาไรส์ จะถูกแผ่นโพลารอยด์ดูดกลืน
