�����������俿�� (Electromagnetic Radiation)
��ѧ�ҹ�ͧ���� �Ԩ�ó��繤�������ͧ���ѧ�ҹ ���Ϳ�ѡ��ͧ������ѧ�� (��˹����� ��ѧ�ҹ���˹������ҵ��˹��¾�鹷�� = Joule s-1 m-2 = watt m-2) ����Ҩ�Ѵ�ҡ��������������͡�� (radiance) ���ͤ��������赡��з� (irradiance)
�ҡ�Ҿ�繡���ʴ���ǧ������Ǥ��蹢ͧ�����������俿�� �������ͧ����Ѵ (Sensor) �ͧ������������ػ�ó��Ǩ�Ѵ���͡Ẻ�������������Ѻ��ǧ������Ǣͧ�����������俿��㹪�ǧ���蹵�ҧ�ѹ ��
- ��ǧ�ѧ������ (gamma ray : l < 0.1 nm) ��Ъ�ǧ�ѧ����硫� (x-ray : 0.1 nm < l < 300 nm) �繪�ǧ����վ�ѧ�ҹ�٧ ���ѧ�ըҡ��ԡ����ҹ�������� ���ͨҡ��á���ѹ��ѧ��
- ��ǧ��ŵ�������ŵ �繪�ǧ����վ�ѧ�ҹ�٧ ���ѹ���µ��������ժ��Ե
- ��ǧ�����ʧ �繪�ǧ���蹷����������Ѻ����� ��Сͺ�����ʧ����ǧ ���ŧ�Ҩ��֧�ʧ��ᴧ
- ��ǧ�Թ����ô �繪�ǧ���蹷���վ�ѧ�ҹ��� ���������ͧ������ ��ṡ�͡�� �Թ����ô������� ����Թ����ô���蹤�����
- Near Infrared (NIR) ������Ǥ��蹨�����㹪�ǧ�����ҧ 0.7 �֧ 1.5 µm.
- Short Wavelength Infrared (SWIR) ������Ǥ��蹨�����㹪�ǧ�����ҧ 1.5 �֧ 3 µm.
- Mid Wavelength Infrared (MWIR) ������Ǥ��蹨�����㹪�ǧ�����ҧ 3 �֧ 8 µm.
- Long Wavelength Infrared (LWIR) ������Ǥ��蹨�����㹪�ǧ�����ҧ 8 �֧ 15 µm.
- Far Infrared (FIR) ������Ǥ��蹨��ҡ���� 15 µm.
- ��ǧ�����Է�� (radio wave) �繪�ǧ���蹷���Դ�ҡ�����蹢ͧ��֡���ͧ�ҡ���Ѻʹ��俿�� �����Դ�ҡ�����Ѻ����俿�� ����Ѻ㹪�ǧ�����ǿ �ա���������� ��
- P band �����������㹪�ǧ 0.3 - 1 GHz (30 - 100 cm)
- L band �����������㹪�ǧ 1 - 2 GHz (15 - 30 cm)
- S band �����������㹪�ǧ 2 - 4 GHz (7.5 - 15 cm)
- C band �����������㹪�ǧ 4 - 8 GHz (3.8 - 7.5 cm)
- X band �����������㹪�ǧ 8 - 12.5 GHz (2.4 - 3.8 cm)
- Ku band �����������㹪�ǧ 12.5 - 18 GHz (1.7 - 2.4 cm)
- K band �����������㹪�ǧ 18 - 26.5 GHz (1.1 - 1.7 cm)
- Ka band �����������㹪�ǧ 26.5 - 40 GHz (0.75 - 1.1 cm
- ����з��ʧ㹪�ǧ�ʧ�չ���Թ��� ��дٴ������㹪�ǧ���� �������ѧࡵ��ҹ�Өдٴ������ IR ��ǧ 0.91 mm 㹪�ǧ�������ҡ
- �Թ�з��ʧ㹪�ǧ�����ʧ��շء��
- �ת�з��ʧ��ǧ��������� ����з���ǧ�Թ����ô��ա��ҹ����дԹ�ҡ
1. ลักษณะคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า กฎมือขวา ให้นิ้วชี้ไปตามแกนสนามไฟฟ้า กำนิ้วที่เหลือลงมาทางสนามแม่เหล็ก นิ้วหัวแม่มือจะแสดงการเคลื่อนที่ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า - การเปลี่ยนแปลงของสนามไฟฟ้า ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็ก - การเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็ก
ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของสนามไฟฟ้า 2. สเปกตรัมของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
เป็นคลื่นตามขวาง ประกอบด้วยสนามไฟฟ้า (E) และสนามแม่เหล็ก(B) มีการสั่นในแนวตั้งฉากกัน และอยู่บนระนาบตั้งฉากกับทิศทางการเคลื่อนที่ของคลื่น คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นคลื่นที่ไม่ต้องอาศัยตัวกลางในการเคลื่อนที่
จึงสามารถเคลื่อนที่ในสุญญากาศได้
สิ่งที่ควรรู้
1. ถ้าเรียงลำดับสเปกตรัมของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจากความยาวคลื่นจากมากไปน้อย จะได้ วิทยุ ไมโครเวฟ อินฟาเรด แสง อัลตราไวโอเลต รังสีเอ็กซ์ รังสีแกมม่า
2. ความเร็ซในการเคลื่อนที่ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในสุญญากาศ มีค่าเท่ากับ 3x10 กำลัง 8เมตร/วินาที
3. ความสัมพันธ์ระหว่าง ความยาวคลื่น ความถี่ และความเร็ว เป็นดังนี้
C = ความเร็วของคลื่นแสง มีค่า = 3 x 10 8 m/s หรือ เขียนหน่วยเป็น ms-1
4. แสง มีความยาวคลื่น 400 nm - 700 nm เรียงจากความยาวคลื่นจากน้อยไปมาก คือ ม่วง คราม น้ำเงิน เขียว เหลือง แสด แดง
5. ความยาวคลื่น = ความเร็วแสง / ความถี่
ความยาวคลื่น ( ) = ระยะห่างระหว่างยอดคลื่น มีหน่วยเป็นเมตร (m)
ความถี่ (f) = จำนวนคลื่นที่เคลื่อนที่ผ่านจุดที่กำหนด ในระยะเวลา 1 วินาที มีหน่วยเป็นเฮิรทซ์ (Hz)
ความเร็วแสง (c) = 300,000,000 เมตร/วินาที (m/s)
ประเภทคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
1. คลื่นวิทยุ มีความถี่ช่วง 104 - 109 Hz( เฮิรตซ์ ) ใช้ในการสื่อสาร คลื่นวิทยุมีการส่งสัญญาณ 2 ระบบคือ
1.1 ระบบเอเอ็ม มีช่วงความถี่ 530 - 1600 kHz( กิโลเฮิรตซ์ ) สื่อสารโดยใช้คลื่นเสียงผสมเข้าไปกับคลื่นวิทยุเรียกว่า "คลื่นพาหะ" โดยแอมพลิจูดของคลื่นพาหะจะเปลี่ยนแปลงตามสัญญาณคลื่นเสียง
ในการส่งคลื่นระบบ A.M. สามารถส่งคลื่นได้ทั้งคลื่นดินเป็นคลื่นที่เคลื่อนที่ในแนวเส้นตรงขนานกับผิวโลกและคลื่นฟ้าโดยคลื่นจะไปสะท้อนที่ชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์ แล้วสะท้อนกลับลงมา จึงไม่ต้องใช้สายอากาศตั้งสูงรับ
1.2 ระบบเอฟเอ็ม มีช่วงความถี่ 88 - 108 MHz (เมกะเฮิรตซ์) สื่อสารโดยใช้คลื่นเสียงผสมเข้ากับคลื่นพาหะ โดยความถี่ของคลื่นพาหะจะเปลี่ยนแปลงตามสัญญาณคลื่นเสียง
ในการส่งคลื่นระบบ F.M. ส่งคลื่นได้เฉพาะคลื่นดินอย่างเดียว ถ้าต้องการส่งให้คลุมพื้นที่ต้องมีสถานีถ่ายทอดและเครื่องรับต้องตั้งเสาอากาศสูง ๆ รับ
2. คลื่นโทรทัศน์และไมโครเวฟ คลื่นโทรทัศน์และไมโครเวฟมีความถี่ช่วง 108 - 1012 Hz มีประโยชน์ในการสื่อสาร แต่จะไม่สะท้อนที่ชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์ แต่จะทะลุผ่านชั้นบรรยากาศไปนอกโลก ในการถ่ายทอดสัญญาณโทรทัศน์จะต้องมีสถานีถ่ายทอดเป็นระยะ ๆ เพราะสัญญาณเดินทางเป็นเส้นตรง และผิวโลกมีความโค้ง ดังนั้นสัญญาณจึงไปได้ไกลสุดเพียงประมาณ 80 กิโลเมตรบนผิวโลก อาจใช้ไมโครเวฟนำสัญญาณจากสถานีส่งไปยังดาวเทียม แล้วให้ดาวเทียมนำสัญญาณส่งต่อไปยังสถานีรับที่อยู่ไกล ๆ
เนื่องจากไมโครเวฟจะสะท้อนกับผิวโลหะได้ดี จึงนำไปใช้ประโยชน์ในการตรวจหาตำแหน่งของอากาศยาน เรียกอุปกรณ์ดังกล่าวว่า เรดาร์ โดยส่งสัญญาณไมโครเวฟออกไปกระทบอากาศยาน และรับคลื่นที่สะท้อนกลับจากอากาศยาน ทำให้ทราบระยะห่างระหว่างอากาศยานกับแหล่งส่งสัญญาณไมโครเวฟได้
3. รังสีอินฟาเรด รังสีอินฟาเรดมีช่วงความถี่ 1011 - 1014 Hz หรือความยาวคลื่นตั้งแต่ 10-3 - 10-6 เมตร ซึ่งมีช่วงความถี่คาบเกี่ยวกับไมโครเวฟ รังสีอินฟาเรดสามารถใช้กับฟิล์มถ่ายรูปบางชนิดได้ และใช้เป็นการควบคุมระยะไกลหรือรีโมทคอนโทรลกับเครื่องรับโทรทัศน์ได้
4. แสง แสงมีช่วงความถี่ 1014Hz หรือความยาวคลื่น 4x10-7 - 7x10-7 เมตร เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ประสาทตาของมนุษย์รับได้
5. รังสีอัลตราไวโอเลต หรือ รังสีเหนือม่วง มีความถี่ช่วง 1015 - 1018 Hz เป็นรังสีตามธรรมชาติส่วนใหญ่มาจากการแผ่รังสีของดวงอาทิตย์ ซึ่งทำให้เกิดประจุอิสระและไอออนในบรรยากาศชั้นไอโอโนสเฟียร์ รังสีอัลตราไวโอเลต สามารถทำให้เชื้อโรคบางชนิดตายได้ แต่มีอันตรายต่อผิวหนังและตาคน
6. รังสีเอกซ์ รังสีเอกซ์ มีความถี่ช่วง 1016 - 1022 Hz มีความยาวคลื่นระหว่าง 10-8 - 10-13 เมตร ซึ่งสามารถทะลุสิ่งกีดขวางหนา ๆ ได้ หลักการสร้างรังสีเอกซ์คือ การเปลี่ยนความเร็วของอิเล็กตรอน มีประโยชน์ทางการแพทย์ในการตรวจดูความผิดปกติของอวัยวะภายในร่างกาย
ในวงการอุตสาหกรรมใช้ในการตรวจหารอยร้าวภายในชิ้นส่วนโลหะขนาดใหญ่ ใช้ตรวจหาอาวุธปืนหรือระเบิดในกระเป๋าเดินทาง และศึกษาการจัดเรียงตัวของอะตอมในผลึก
7. รังสีแกมมา ามีสภาพเป็นกลางทางไฟฟ้ามีความถี่สูงกว่ารังสีเอกซ์ เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดจากปฏิกิริยานิวเคลียร์และสามารถกระตุ้นปฏิกิริยานิวเคลียร์ได้
มีอำนาจทะลุทะลวงสูง
ความรู้เพิ่มเติม