אור נגד גלי רדיו
אנרגיה היא אחד המרכיבים העיקריים של היקום. הוא נשמר בכל היקום הפיזי, מעולם לא נוצר או לעולם לא נהרס אלא הופך מצורה אחת לאחרת. הטכנולוגיה האנושית, בעיקר, מבוססת על הידע של שיטות לתמרן צורות אלה כדי לייצר תוצאה רצויה. בפיזיקה, אנרגיה היא אחד ממושגי הליבה של חקירה, יחד עם החומר. קרינה אלקטרומגנטית הוסברה באופן מקיף על ידי הפיזיקאי ג'יימס קלארק מקסוול בשנות ה-60 של המאה ה-20.
קרינה אלקטרומגנטית יכולה להיחשב כגל רוחבי, שבו שדה חשמלי ושדה מגנטי מתנודדים בניצב זה לזה, ולכיוון ההתפשטות.האנרגיה של הגל נמצאת בשדות החשמליים והמגנטיים, ולכן, הגלים האלקטרומגנטיים אינם דורשים מדיום להתפשטות. בוואקום, גלים אלקטרומגנטיים נעים במהירות האור, שהיא קבועה (2.9979 x 108 ms-1). לעוצמת/חוזק השדה החשמלי והשדה המגנטי יש יחס קבוע, והם מתנודדים בשלב. (כלומר, הפסגות והשפל מתרחשים באותו זמן במהלך ההתפשטות)
לגלים האלקטרומגנטיים יש אורכי גל ותדרים שונים. בהתבסס על התדר, המאפיינים שמוצגים על ידי גלים אלה שונים. לכן, קראנו לטווחי תדרים שונים עם שמות שונים. גלי אור ורדיו הם שני טווחים של קרינה אלקטרומגנטית עם תדרים שונים. כאשר כל הגלים רשומים בסדר עולה או יורד, אנו קוראים לזה הספקטרום האלקטרומגנטי.
- מקור: ויקיפדיה
גלים קלים
אור הוא הקרינה האלקטרומגנטית בין אורכי הגל 380 ננומטר עד 740 ננומטר. זהו טווח הספקטרום אליו העיניים שלנו רגישות. לכן, בני אדם רואים דברים באמצעות האור הנראה. תפיסת הצבע של העין האנושית מבוססת על התדירות/אורך הגל של האור.
עם העלייה בתדירות (ירידה באורך הגל), הצבעים משתנים מאדום לסגול כפי שמוצג בתרשים.
מקור: ויקיפדיה
האזור שמעבר לאור הסגול בספקטרום ה-EM ידוע בתור האולטרה סגול (UV). האזור שמתחת לאזור האדום מכונה אינפרא אדום, וקרינה תרמית מתרחשת באזור זה.
השמש פולטת את רוב האנרגיה שלה בתור UV ואור גלוי. לכן, לחיים שפותחו על פני כדור הארץ יש קשר הדוק מאוד לאור הנראה כמקור אנרגיה, אמצעי לתפיסה חזותית ודברים רבים אחרים.
Radio Waves
האזור הוא ספקטרום ה-EM מתחת לאזור האינפרא אדום הידוע כאזור הרדיו. לאזור זה יש אורכי גל מ-1 מ"מ עד 100 ק"מ (התדרים המתאימים הם מ-300 גיגה-הרץ עד 3 קילו-הרץ). אזור זה מחולק עוד יותר למספר אזורים כפי שניתן בטבלה שלהלן. גלי רדיו משמשים בעיקרון לתהליכי תקשורת, סריקה והדמיה.
שם הלהקה | קיצור | להקת ITU | תדר ואורך גל באוויר | שימוש |
תדר נמוך במיוחד | TLF |
< 3 Hz 100,000 ק"מ |
רעש אלקטרומגנטי טבעי ומעשה ידי אדם | |
תדר נמוך במיוחד | ELF | 3 |
3–30 הרץ 100, 000 ק"מ – 10, 000 ק"מ |
תקשורת עם צוללות |
תדר סופר נמוך | SLF |
30–300 הרץ 10, 000 ק"מ – 1000 ק"מ |
תקשורת עם צוללות | |
תדר נמוך במיוחד | ULF |
300–3000 הרץ 1000 ק"מ – 100 ק"מ |
תקשורת צוללת, תקשורת בתוך מוקשים | |
תדר נמוך מאוד | VLF | 4 |
3–30 kHz 100 ק"מ – 10 ק"מ |
ניווט, אותות זמן, תקשורת צוללת, מדי דופק אלחוטיים, גיאופיזיקה |
תדר נמוך | LF | 5 |
30–300 קילו-הרץ 10 ק"מ – 1 ק"מ |
ניווט, אותות זמן, שידור גל ארוך AM (אירופה וחלקים מאסיה), RFID, רדיו חובבים |
תדר בינוני | MF | 6 |
300–3000 קילו-הרץ 1 ק מ – 100 מ' |
AM (גל בינוני), רדיו חובבים, משואות מפולת |
תדר גבוה | HF | 7 |
3–30 MHz 100 מ' – 10 מ' |
שידורי גלים קצרים, רדיו תזמורת אזרחים, רדיו חובבים ותקשורת תעופה מעבר לאופק, RFID, מכ ם מעל האופק, הקמת קישור אוטומטי (ALE) / תקשורת רדיו של Near Vertical Incidence Skywave (NVIS), טלפוניה ימית וסלולרית |
תדירות גבוהה מאוד | VHF | 8 |
30–300 מגה-הרץ 10 מ' – 1 מ' |
FM, שידורי טלוויזיה ותקשורת קו ראייה קרקע-מטוס ומטוס-מטוס. תקשורת קרקע ניידת וימית ניידת, רדיו חובבים, רדיו מזג אוויר |
תדר גבוה במיוחד | UHF | 9 |
300–3000 מגה-הרץ 1 מ' – 100 מ מ |
שידורי טלוויזיה, תנורי מיקרוגל, מכשירי מיקרוגל/תקשורת, רדיו אסטרונומיה, טלפונים ניידים, LAN אלחוטי, Bluetooth, ZigBee, GPS ומכשירי רדיו דו-כיווניים כגון Land Mobile, FRS ו-GMRS, רדיו חובבים |
תדר סופר גבוה | SHF | 10 |
3–30 GHz 100 מ"מ – 10 מ"מ |
רדיו אסטרונומיה, התקני מיקרוגל/תקשורת, LAN אלחוטי, מכ"מים מודרניים ביותר, לווייני תקשורת, שידורי טלוויזיה בלוויין, DBS, רדיו חובבים |
תדר גבוה במיוחד | EHF | 11 |
30–300 GHz 10 מ"מ – 1 מ"מ |
רדיו אסטרונומיה, ממסר רדיו מיקרוגל בתדר גבוה, חישה מרחוק במיקרוגל, רדיו חובבים, נשק באנרגיה מכוונת, סורק גלים מילימטרים |
Terahertz או בתדר גבוה במיוחד | THz או THF | 12 | 300–3, 000 GHz1 מ"מ – 100 מיקרומטר | הדמיית Terahertz - תחליף פוטנציאלי לקרני רנטגן ביישומים רפואיים מסוימים, דינמיקה מולקולרית מהירה במיוחד, פיזיקה של חומר מעובה, ספקטרוסקופיה של תחום זמן של Terahertz, מחשוב/תקשורת Terahertz, חישה מרחוק תת-מ"מ, רדיו חובבני |
[מקור:
מה ההבדל בין גל אור לגלי רדיו?
• גלי הרדיו והאור הם שניהם קרינה אלקטרומגנטית.
• אור נפלט ממקור אנרגיה/מעבר גבוה יחסית מגלי הרדיו.
• לאור יש תדרים גבוהים יותר מגלי רדיו ויש לו אורכי גל קצרים יותר.
• גם גלי האור וגם גלי הרדיו מציגים תכונות רגילות של גלים, כגון השתקפות, שבירה וכדומה. עם זאת, ההתנהגות של כל מאפיין תלויה באורך הגל/תדירות הגל.
• האור הוא פס תדר צר בספקטרום ה-EM בעוד שהרדיו תופס חלק גדול מספקטרום ה-EM, המחולק עוד יותר לאזורים שונים על סמך התדרים.