Elektromanyetik Radyasyon Nedir?

Elektromanyetik (EM) radyason, etrafımızda var olan ve radyo dalgaları, mikrodalgalar, X-ışınları ve gama ışınları gibi birçok farklı formda bulunabilen bir enerji türüdür. Aynı zamanda güneş ışığıda bir EM enerji biçimidir, ancak bizim görmüş olduğumuz ışık, geniş bir yelpazede elektromanyetik dalga boyları içeren EM spektrumunun küçük bir kısmıdır.

Elektromanyetik Dalga Teorisi

Elektrik ve manyetizmanın ayrı kuvvetler olduğu düşünülürdü. Ancak, 1873’te İskoç Fizikçi James Clerk Maxwell bütünleşik bir elektromanyetizma teorisi geliştirdi. Yapmış olduğu elektromanyetik dalga çalışması, elektrik yüklü parçacıkların birbirleri ve manyetik yüklü alanlarla nasıl etkileşime girdiği ile ilgiydi.

Dört çeşit elektromanyetik etkileşim vardır:

  • Elektrik yükleri arasındaki itme veya çekme gücü, birleri arasındaki mesafenin karesi ile ters orantılıdır.
  • Manyetik kutuplar, elektrik yükleri gibi birbirini iten veya çeken çiftler halindedirler.
  • Bir telde meydana gelen elektrik akımı, yönü akım yönüne bağlı olan bir manyetik alan oluşturur.
  •  Hareketli bir elektrik alanı, manyetik alan üretir ve aynı şekilde hareketli bir manyetik alan, elektrik alanı üretir.

Ayrıca Maxwell bunları tanımlamak için bir dizi formüller geliştirmiştir.

Dalgalar ve Alanlar

Elektron gibi bir atomik parçacık, hareket etmesine neden olacak bir elektrik alana maruz bırakılıp hızlandırıldığında, elektromanyetik radyasyon oluşur. Bu hareket, foton olarak adlandırdığımız bir ışık demeti içerisinde birbirine dik açılarla hareket eden salınımlı elektrik ve manyetik alanlar meydana getirir. Fotonlar, evrende mümkün olan en yüksek hızlarda harmonik dalgalar şeklinde ilerler: Işık hızı olarakta bilinen vakumda saniyede 186.282 mil (saniyede 299.792.458 metre). Bu dalgalar frekans, dalga boyu ve enerji olarak bilinen belirli özelliklere sahiptirler.

Elektromanyetik dalgalar
Elektromanyetik dalga boyu, değişen manyetik alan şiddeti, ışınımın ilerleme yönü, değişen elektrik alan şiddetinin gösterimi

Bir dalga boyu, bir dalganın iki ardışık maksimum noktaları arasındaki mesafedir. Bu dalga boyları metre (m) cinsinden veya bunun fraksiyonları halinde ölçülür.  Frekans, belirli bir süre zarfında meydana gelen dalgaların sayısıdır. Genellikle, saniyedeki dalga çevrim sayısı veya hertz (Hz) olarak ölçülür. Kısa dalga boyu, frekansın daha yüksek olduğu anlamına gelmektedir, çünkü Wisconsin Üniversitesinde yapılan bir araştırmaya göre  bir çevrim daha kısa sürede gerçekleşmektedir. Aynı şekilde daha uzun bir dalga boyuna sahip bir dalganın frekansı daha düşüktür, çünkü her bir çevriminin tamamlanması daha uzun bir sürede gerçekleşmektedir.

Elektromanyetik Spektrum

Elektromanyetik radyasyon çok geniş bir dalga boyu ve frekans aralığına sahiptir. Bu aralık elektromanyetik spektrum olarak bilinmekte ve adlandırılmaktadır. Elektromanyetik spektrum genel olarak azalan dalga boyu, artan enerji miktarı ve frekans sıklığına göre 7 farklı çeşitte sınıflandırılmaktadır. Bu sınıflandırmalar şunlardır; radyo dalgaları, mikrodalgalar, kızılötesi (IR), görünür ışık, ultraviyole ışık (UV), X-ışınları ve gama ışınları. Genellikle, radyo dalgaları gibi düşük enerjiye sahip radyasyonlar frekans olarak ifade edilir; Mikrodalgalar, kızılötesi, görünür ve UV ışığı dalga boyları olarak ifade edilir; X-ışınları ve gama ışınları gibi yüksek enerjiye sahip radyasyon türleri ise foton başına düşen enerji miktarı cinsinden ifade edilmektedir.

Elektromanyetik dalgalar
Elektromanyetik Spektrum

Radyo Dalgaları

Radyo dalgaları, elektromanyetik spektrumun en düşük aralığında bulunurlar ve yaklaşık 30 milyar veya 30 gigahertz’e (GHz) kadar olan frekanslardadır ve  dalga boyları yaklaşık olarak 10 milimetreden (0.4 inç) daha büyüktür. Radyo dalgaları genellikle ses, veri ve eğlence medyası gibi iletişim araçlarında kullanılır.

Mikrodalgalar

Mikrodalgalar, radyo dalgaları ve kızıl ötesi arasındaki elektromanyetik spektrum bölgesini kapsamaktadır. Bunlar yaklaşık olarak 3 GHz ile 30 trilyon hertz veya 30 terahertz (THz) aralığındadır ve genellikle 10 mm (0.4 inç) ile 100 mikrometre (μu) veya 0.004 inç dalga boylarına sahiptirler. Mikrodalgalar yüksek bantlı iletişim, radar, mikrodalga fırınlar ve endüstriyel uygulamalarda bir ısı kaynağı olarak kullanılmaktadır.

Kızılötesi

Kızılötesi, mikrodalgalar ile görünür ışık arasındaki elektromanyetik spektrum aralığında yer alırlar. Kızılötesi, yaklaşık olarak 30 THz ile 400 THz frekans aralığına sahiptirler ve dalga boyları yaklaşık olarak 100 μu (0.004 inç) ile 740 nanometre (nm) veya 0.00003 inç’dir. Kızılötesi ışığı, çıplak gözle görülemez, ancak yeterli yoğunluğa sahip ise ısı olarak hissedilebilir.

Görünür Işık

Görünür ışık, kızılötesi ile ultraviyole ışık arasındaki elektromanyerik spektrum bölgesinde bulunmaktadır. Yaklaşık olarak 400 THz ile 800 THz frekans değerleri arasındadırlar ve yaklaşık 740 nm (0.00003 inç) ile 380 nm (0.000015 inç) aralığında dalga boylarına sahiptirler. Genel anlamda görünür ışık, çoğu insanın çıplak gözle görebildiği dalga boyları olarak tanımlanmaktadır.

X-ışınları

X-ışınları genel olarak iki sınıfta sınıflandırılmaktadır: hafif X-ışınları, sert X-ışınları. Hafif X-ışınları, ultraviyole ile gama ışınları arasında bulunan elektromanyetik spektrum aralağını kapsamaktadır. Hafif X-ışınları yaklaşık olarak 3×1016 ila yaklaşık 1018 Hz frekans aralıklarına sahiptir ve dalga boyları ise 10 nm (4×10−7 inç) ile 100 pikometre (pm) veya 4×10−8 inç’dir. Sert X-ışınları ise gama ışınları ile birlikte elektromanyetik spektrumun aynı aralığını kapsamaktadır. Aralarındaki tek fark ise nasıl oluştuklarıdır: X-ışınları elektronlar hızlandırılarak meydana gelirken, gama ışınları atom çekirdeği tarafından üretilir.

Gama Işınları

Gama ışınları hafif X-ışınlarını üzerindeki spektrum aralığında bulunmaktadır. Gama ışınları, 1018 Hz’den daha yüksek bir frekansa ve 100 pm (4×10−9 inç) daha az dalga boylarına sahiptirler. Gama ışınları, canlı dokulara zarar vermektedir. Bu da belirlenen bölgelere belirlenen dozajlarda ve kontrollü bir şekilde uygulandığında kanser hücrelerini yok etmektedir. Kontrolsüz olarak maruz kalındığında ise insan sağlığı için son derece tehlikelidir.

Kaynak: LiveScience

Etiketler

Tuna PÜSGÜL

1993 yılında Denizli'de doğdu. İlk, orta ve lise eğitimini Denizli de tamamladıktan sonra 2010 yılında Karabük Üniversitesi Enerjisi Sistemleri Mühendisliği Bölümünü kazandı. 2015 yılında lisans eğitimini tamamladıktan sonra İngiltere'nin Londra şehrinde 8 aylık ingilizce eğitimi aldı. Türkiye'ye döndükten sonra askerlik hizmetini tamamladı. Şu anda İklimlendirme ve Havalandırma sektöründe Ar-Ge Mühendisi olarak kariyerini sürdürmektedir.

İlişkili Makaleler

Kimler Neler Demiş?

avatar
  Subscribe  
Bildir

Burayı da inceleyebilirsiniz

Close
error: Content is protected !!
Close