전자기 방사선이란 무엇인가?

전자레인지

 

전자기 방사선은 우리 주위에 있고 전파, 전자파, X선, 감마선과 같은 많은 형태를 띤 에너지의 일종이다.햇빛도 전자기 에너지의 한 형태지만 가시광선은 광범위한 파장을 포함하는 전자기 스펙트럼의 극히 일부에 불과하다.

 

전자석은 언제 발견되었는가?

 

사람들은 예로부터 전기와 자력에 대해 알고 있었지만, 뉴욕 트로이에 있는 렌셀라이어 폴리테크닉 연구소의 물리학자 게리 베드로시안(Gary Bedrosian)의 역사에 따르면, 19세기까지 그 개념들은 잘 이해되지 않았다.라이브 사이언스 자매 사이트 Space.com에 따르면 1873년 스코틀랜드의 물리학자 제임스 서기 맥스웰은 이 두 현상이 연결되어 있다는 것을 보여주었고 전자성에 대한 통일된 이론을 개발했다고 한다.전자석의 연구는 전기로 충전된 입자들이 서로, 그리고 자기장과 어떻게 상호작용하는지를 다룬다.

 

맥스웰은 전기와 자성의 서로 다른 상호작용을 설명하기 위해 맥스웰 방정식이라고 불리는 일련의 공식들을 개발했다.처음에는 20개의 방정식이 있었지만, 맥스웰은 나중에 단지 4개의 기본 방정식으로 단순화했다.간단히 말해서, 이 4개의 방정식은 다음을 명시한다.

 

• 전하 사이의 끌어당김 또는 반발력은 그들 사이의 거리의 제곱에 반비례한다.
• 자기 극은 전하와 마찬가지로 서로 끌어당기고 밀어내는 쌍으로 나온다.
• 전선에서 전류가 흐르면 전류의 방향에 따라 방향이 달라지는 자기장이 생성된다.
• 움직이는 전장은 자기장을 생성하며, 반대로 자기장을 생성한다.

 

전자석은 어떻게 생성되는가?

 

전자기 복사는 전자와 같은 충전된 원자 입자가 전기장에 의해 가속되어 그것이 움직이게 할 때 생성된다.PhysLink.com의 한 온라인 물리학 및 천문학 강좌에 따르면, 이 운동은 진동하는 전기장과 자기장을 생성하는데, 이는 서로 직각으로 이동한다고 한다.파장은 주파수, 파장 또는 에너지로 주어지는 특정한 특성을 가지고 있다.

 

UCAR(University Corporation for Aircle Research, University Corporation for Aircrast Research, UCAR)에 따르면 파장은 파장의 연속된 두 봉우리 사이의 거리라고 한다.이 거리는 미터 또는 분수로 주어진다.주파수는 주어진 시간 동안 형성되는 파동의 수입니다.보통 초당 파동 주기 수, 즉 헤르츠(Hz)로 측정된다.파장이 짧다는 것은 한 사이클이 더 짧은 시간 안에 통과할 수 있기 때문에 주파수가 더 높을 것이라는 것을 의미한다.마찬가지로 긴 파장은 각 사이클이 완료되는 데 시간이 더 오래 걸리기 때문에 주파수가 더 낮다.

 

전자기 스펙트럼의 부분은 무엇인가?

 

전자파 복사는 엄청난 범위의 파장과 주파수에 걸쳐 있다.UCAR에 따르면 이 범위는 전자기 스펙트럼으로 알려져 있다.전자기 스펙트럼은 일반적으로 파장을 감소시키고 에너지와 주파수를 증가시키기 위해 7개 영역으로 나뉜다.일반적인 지정은 전파, 전자파, 적외선(IR), 가시광선, 자외선(UV) 빛, X선, 감마선이다.

 

전파

 

전파는 전자기 스펙트럼의 가장 낮은 범위에 있으며, 약 300억 헤르츠 또는 30 기가헤르츠(GHz)의 주파수와 약 0.4인치(10mm) 이상의 파장을 가지고 있다.라디오는 주로 음성, 데이터 및 엔터테인먼트 매체를 포함한 통신에 사용된다.

 

전자레인지

 

전자파는 라디오와 IR 사이의 전자기 스펙트럼 범위에 포함된다.약 3GHz에서 30조 헤르츠, 즉 30테라헤르츠(THZ)의 주파수를 가지며 파장은 약 0.004에서 0.4인치(0.1~10mm)이다.전자파는 전자레인지와 산업 용도의 열원뿐만 아니라 고대역폭 통신과 레이더에도 사용된다.

 

적외선

 

적외선은 전자파와 가시광선 사이의 전자기 스펙트럼 범위에 있다.IR은 약 30~400THz의 주파수와 약 0.00003~0.004인치(740나노미터~100마이크로미터)의 파장을 가지고 있다.IR 빛은 사람의 눈에는 보이지 않지만 강도가 충분하면 열로 느낄 수 있다.

 

가시광선

 

가시광선은 전자기 스펙트럼의 중간, IR과 UV 사이에서 발견된다.약 400~800THz의 주파수와 0.000015~0.00003인치(380~740나노미터)의 파장을 가지고 있다.보다 일반적으로 가시광선은 대부분의 인간의 눈에 보이는 파장으로 정의된다.

 

자외선

 

자외선은 가시광선과 X선 사이의 전자기 스펙트럼의 범위다.약 8×1014~3×10Hz의16 주파수와 약 0.000000004~0.000015인치(10~380나노미터)의 파장을 가지고 있다.자외선은 햇빛의 구성요소지만 사람의 눈에는 보이지 않는다.그것은 수많은 의료 및 산업용 응용 프로그램을 가지고 있지만 살아있는 조직을 손상시킬 수 있다.

 

엑스레이

 

엑스레이는 대략 연질 X선과 경질 X선의 두 종류로 분류된다.부드러운 X선은 UV와 감마선 사이의 전자기 스펙트럼의 범위를 구성한다.소프트 X선은 약 3 × 1016 1018 Hz의 주파수와 약 4 × 10−7 4 × 10−8 nmph의 파장을 가진다.하드 엑스레이는 감마선과 동일한 전자기 스펙트럼 영역을 차지한다.그들 사이의 유일한 차이점은 그들의 원천이다. 엑스레이는 가속 전자에 의해 생성되는 반면, 감마선은 원자핵에 의해 생성된다.

 

감마선

 

감마선은 부드러운 X선 위의 스펙트럼 범위에 있다.감마선은 약 10Hz18 이상의 주파수와 4×10인치−9 (100피코미터) 미만의 파장을 가진다.감마선은 살아있는 조직에 손상을 입히는데, 이것은 세심하게 측정된 선량에 작은 지역에 적용했을 때 암세포를 죽이는 데 유용하다.그러나 통제되지 않는 노출은 인간에게 극도로 위험하다.