რა არის ელექტრომაგნიტური სპექტრი?
ფერის სპექტრი გავლითშუტერსტოკირა
როდესაც თქვენ ფიქრობთ შუქზე, თქვენ ალბათ ფიქრობთ იმაზე, რასაც ხედავენ თქვენი თვალები. მაგრამ სინათლე, რომლის მიმართაც ჩვენი თვალები მგრძნობიარეა, მხოლოდ დასაწყისია; ეს არის სინათლის მთლიანი მოცულობა, რომელიც ჩვენს გარშემოა. ისელექტრომაგნიტური სპექტრიარის ტერმინი, რომელსაც მეცნიერები იყენებენ სინათლის მთელი დიაპაზონის აღსაწერად. რადიოტალღებიდან გამა გამოსხივებამდე, სამყაროს სინათლის უმეტესობა, ფაქტობრივად, ჩვენთვის უხილავია!
სინათლე არის ალტერნატიული ელექტრული და მაგნიტური ველების ტალღა. სინათლის გავრცელება დიდად არ განსხვავდება ტალღებისგან, რომლებიც კვეთენ ოკეანეს. ნებისმიერი სხვა ტალღის მსგავსად, სინათლეს აქვს რამდენიმე ფუნდამენტური თვისება, რომელიც აღწერს მას. ერთი არის მისისიხშირე, იზომებაჰერცი(Hz), რომელიც ითვლის ტალღების რაოდენობას, რომლებიც ერთ წამში გაივლის წერტილს. კიდევ ერთი მჭიდროდ დაკავშირებული საკუთრებაატალღის სიგრძე: მანძილი ერთი ტალღის მწვერვალიდან მომდევნო მწვერვალამდე. ეს ორი თვისება უკუკავშირშია. რაც უფრო დიდია სიხშირე, მით უფრო მცირეა ტალღის სიგრძე - და პირიქით.
თქვენ შეგიძლიათ დაიმახსოვროთ ფერების თანმიმდევრობა ხილულ სპექტრში mnemonic ROY G BV. გამოსახულება მეშვეობითტენესის უნივერსიტეტირა
ელექტრომაგნიტური ტალღები, რომელსაც თქვენი თვალები აღმოაჩენს -ხილული სინათლე- რხევა 400 -დან 790 ტერაჰერცამდე (THz). ეს არის რამდენიმე ასეული ტრილიონი ჯერ წამში. ტალღის სიგრძე უხეშად არის დიდი ვირუსის ზომა: 390 - 750 ნანომეტრი (1 ნანომეტრი = მეტრის მემილიარდედი მეტრი; მეტრი სიგრძეში დაახლოებით 39 ინჩია). ჩვენი ტვინი განმარტავს სინათლის სხვადასხვა ტალღის სიგრძეს, როგორც სხვადასხვა ფერს. წითელს აქვს ყველაზე გრძელი ტალღის სიგრძე, ხოლო იისფერი - ყველაზე მოკლე. როდესაც ჩვენ მზის შუქს გავდივართ პრიზმაში, ჩვენ ვხედავთ, რომ ის სინამდვილეში შედგება მრავალი ტალღის სიგრძისგან. პრიზმი ქმნის ცისარტყელას თითოეული ტალღის სიგრძის გადამისამართებით ოდნავ განსხვავებული კუთხით.
მთელი ელექტრომაგნიტური სპექტრი გაცილებით მეტია ვიდრე ხილული შუქი. იგი მოიცავს ენერგიის ტალღის სიგრძის დიაპაზონს, რომელსაც ჩვენი ადამიანის თვალი ვერ ხედავს. სურათი ნასას/ვიკიპედიის საშუალებით.
მაგრამ სინათლე არ ჩერდება წითელზე ან იისფერზე. ისევე, როგორც არის ბგერები, რომლებსაც ჩვენ ვერ ვუსმენთ (მაგრამ სხვა ცხოველებს შეუძლიათ), ასევე არსებობს სინათლის უზარმაზარი დიაპაზონი, რომელსაც ჩვენი თვალები ვერ ამჩნევენ. ზოგადად, უფრო გრძელი ტალღის სიგრძე მოდის სივრცის ყველაზე მაგარი და ბნელი რეგიონებიდან. იმავდროულად, უფრო მოკლე ტალღის სიგრძე ზომავს უკიდურესად ენერგიულ მოვლენებს.
ასტრონომები იყენებენ მთელ ელექტრომაგნიტურ სპექტრს სხვადასხვა საგნების დასაკვირვებლად. რადიოტალღები და მიკროტალღები - ყველაზე გრძელი ტალღის სიგრძე და სინათლის ყველაზე დაბალი ენერგია - გამოიყენება მკვრივ ვარსკვლავთშორის ღრუბლებში გასათვალიერებლად და ცივი, ბნელი აირების მოძრაობის დასადგენად.რადიო ტელესკოპებიგამოყენებულია ჩვენი გალაქტიკის სტრუქტურის რუქაზე, ხოლო მიკროტალღური ტელესკოპები მგრძნობიარეა დიდი აფეთქების ნარჩენების ბრწყინვალების მიმართ.
ეს სურათი ძალიან დიდი საბაზისო მასივიდან (VLBA) გვიჩვენებს, როგორი იქნებოდა გალაქტიკა M33, თუკი რადიოტალღებში დაინახავდით. ეს სურათი ასახავს ატომურ წყალბადის გაზს გალაქტიკაში. სხვადასხვა ფერები ასახავს გაზების სიჩქარეს: წითელი გვიჩვენებს, რომ გაზი ჩვენგან შორსაა, ლურჯი კი ჩვენსკენ. სურათი NRAO/AUI საშუალებით.
ინფრაწითელი ტელესკოპებიგამოირჩევა მაგარი, ჩამქრალი ვარსკვლავების პოვნით, ვარსკვლავთშორისი მტვრის ზოლებით და სხვა მზის სისტემის პლანეტათა ტემპერატურის გაზომვით. ინფრაწითელი სინათლის ტალღის სიგრძე საკმაოდ გრძელია ღრუბლებში ნავიგაციისთვის, რაც სხვაგვარად დაბლოკავს ჩვენს ხედვას. დიდი ინფრაწითელი ტელესკოპების გამოყენებით ასტრონომებმა შეძლეს ირმის ნახტომის მტვრის ბილიკების გავლა ჩვენი გალაქტიკის ბირთვში.
ჰაბლისა და შპიცერის კოსმოსური ტელესკოპების ეს სურათი გვიჩვენებს ჩვენი ირმის ნახტომის გალაქტიკის ცენტრალურ 300 სინათლის წელს, როგორც ამას ჩვენ დავინახავდით, თუ ჩვენს თვალებს შეეძლოთ ინფრაწითელი ენერგიის დანახვა. სურათი ავლენს მასიურ ვარსკვლავურ მტევნებს და მორეულ აირის ღრუბლებს. სურათი NASA/ESA/JPL/Q.D. ვანგი და ს. სტოლოვი.
ვარსკვლავების უმეტესობა ასხივებს მათი ელექტრომაგნიტური ენერგიის უმეტესობას, როგორც ხილულ შუქს, სპექტრის იმ მცირე ნაწილს, რომლის მიმართაც ჩვენი თვალები მგრძნობიარეა. რადგანაც ტალღის სიგრძე ენერგიასთან კავშირშია, ვარსკვლავის ფერი გვეუბნება რამდენად ცხელია ის: წითელი ვარსკვლავები ყველაზე მაგარია, ლურჯი კი ყველაზე ცხელი. ყველაზე ცივი ვარსკვლავები თითქმის არ ასხივებენ ხილულ სინათლეს; მათი დანახვა შესაძლებელია მხოლოდ ინფრაწითელი ტელესკოპებით.
იისფერზე მოკლე ტალღების სიგრძეზე ჩვენ ვხვდებით ულტრაიისფერ, ანუ ულტრაიისფერ შუქს. თქვენ შეიძლება იცნობთ ულტრაიისფერი სხივებს მისი მზისგან დამწვრობის უნარის გამო. ასტრონომები იყენებენ მას ვარსკვლავების ყველაზე ენერგიულ სანადიროდ და ვარსკვლავების დაბადების რეგიონების დასადგენად. შორეული გალაქტიკების დათვალიერებისასულტრაიისფერი ტელესკოპები, ვარსკვლავების უმეტესობა და გაზი ქრება და ყველა ვარსკვლავური სანერგე სანახაობა იშლება.
სპირალური გალაქტიკის M81 ხედი ულტრაიისფერში, შესაძლებელი გალექსის კოსმოსური ობსერვატორიის მიერ. ნათელი რეგიონები აჩვენებს ვარსკვლავურ სანერგეებს სპირალურ მკლავებში. სურათი ნასას საშუალებით.
ულტრაიისფერი სხივების მიღმა მოდის ელექტრომაგნიტური სპექტრის უმაღლესი ენერგიები: რენტგენული და გამა სხივები. ჩვენი ატმოსფერო ბლოკავს ამ შუქს, ამიტომ ასტრონომები უნდა დაეყრდნონ კოსმოსში არსებულ ტელესკოპებს, რათა დაინახონ რენტგენის და გამა სხივების სამყარო. რენტგენის სხივები მოდის ეგზოტიკური ნეიტრონული ვარსკვლავებიდან, ზედმეტად გაცხელებული მასალის მორევი, რომელიც ტრიალებს შავი ხვრელის გარშემო, ან გაზის გაფანტული ღრუბლები გალაქტიკურ მტევნებში, რომლებიც ათბობენ მილიონობით გრადუსამდე. იმავდროულად, გამა სხივები - სინათლის უმოკლესი ტალღა და ადამიანისთვის სასიკვდილო - ავლენს ძალადობრივი სუპერნოვას აფეთქებებს, კოსმოსურ რადიოაქტიურ დაშლას და ანტიმატერიის განადგურებასაც კი.გამა გამოსხივება იფეთქებსგამა შუქის მოკლე მოციმციმე შორეული გალაქტიკებიდან, როდესაც ვარსკვლავი აფეთქებს და ქმნის შავ ხვრელს - არის ერთ -ერთი ყველაზე ენერგიული მოვლენა სამყაროში.
თქვენ რომ დაინახოთ რენტგენის სხივებში, დიდ დისტანციებზე, ნახავთ ამ ხედს ნისლეულის გარშემოდაჭერაPSR B1509-58. ეს სურათი არის ჩანდრას ტელესკოპიდან. მდებარეობს 17,000სინათლის წლებიმოშორებით, პულსარი არის ვარსკვლავური ბირთვის სწრაფად შემობრუნებული ნაშთი, რომელიც დარჩა სუპერნოვას შემდეგ. სურათი ნასას საშუალებით.
დედააზრი: ელექტრომაგნიტური სპექტრი აღწერს სინათლის ყველა ტალღის სიგრძეს - როგორც ხილულს, ასევე უხილავს.