電磁波的介紹與電磁波的應用

 

電磁波的特性
電磁波在真空中的速度 c = λν = 3 X 10^8 m/s。
  λ 是電磁波的波長 單位是公尺 (m)
  ν 是電磁波的頻率 單位是Hz, (1/sec)
由於電磁波在真空中的速度是定值，所以波長越長，頻率就越小。

電磁波的能量公式 E = hν
  h 是普郎克常數 6.62 x 10^-34 J·s 或是 4.135 x 10^-15 eV·s 前者是以焦耳為單位 後者是以電子伏特為單位
  ν 是電磁波的頻率 單位是Hz, (1/sec)
因此
電磁波的能量與頻率成正比, 頻率越高 能量越大 E=hν
電磁波的能量與波長成反比, 波長越長 能量越小 E=hc/λ

由電磁波速度公式c = λν 且 c 在真空下是固定值
因此可用波長或頻率來表示電磁波
又因為電磁波能量 E = hν 也可用能量來表示電磁波

結論 : 可用來表示電磁波的形式有波長 頻率 或能量(電子伏特)

電磁波的分類

無線電波:
波長從數百公尺到數公尺。因波長很長，所以穿透性高，用於廣播發射如AM與FM。

微波:
波長約從 1 公尺到 0.001 公尺，這微波這個區間以下的波長較短，因此習慣用頻率來表示。微波會被偶極分子吸收，生活中應用有用微波爐加熱食物，微波的頻率為2.45GHz 。通訊上可應用在WiFi 與藍芽傳輸，WiFi頻率有5GHz與2.5GHz兩種 ， 5GHz波長較短但傳輸速率較快，2.4GHz因波長較長，可用在較長距離的傳輸。其他生活上的應用還有悠遊卡，一卡通，e-Tag等等。

紅外光:
波長範圍 1000nm -700nm 。一般室溫下的物體發射出的電磁波多在此波段內，夜視裝置就是利用紅外光技術。紅外線可用在軍事、工業、科學及醫學的應用中。

可見光:
波長範圍 700nm~400nm 。此波段剛好是人眼可看到的範圍，可用在許多照明設備上。

紫外光:
範圍 400nm~100nm 。紫外光能量能破壞生物的分子結構，可用來殺菌。陽光中含有紫外光，經大氣層中的臭氧吸收後便消失了，若臭氧層破洞則紫外光就會直通地球表面，照射到人類的皮膚會造成皮膚病變。

X 光:
波長約 0.1 nm ，因波長極短，能穿透生物體，醫學上可用來做穿透攝影。

γ射線:
波長小於 0.01 nm ，比原子還小，能量極強，能殺死細菌與細胞，可應用於醫學上。