คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ที่เรารู้จัก มีตั้งแต่รังสีแกมมา ที่มีความยาวคลื่น 1 ในล้านล้าน เมตร จนถึงคลื่นวิทยุ ที่มีความยาวคลื่น ในระดับ 1000 เมตร

เราจะสามารถ 'เห็น' วัตถุใดๆ ได้ ก็ต่อเมื่อ ความยาวคลื่น ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ใช้ 'มอง' วัตถุนั้นๆ มีความยาวเท่ากับ หรือ สั้นกว่า ขนาดของวัตถุ

คลื่น x-ray มีความยาวคลื่น ที่สั้นมาก ในระดับโมเลกุลของน้ำเลยทีเดียว ทำให้สามารถทะลุทะลวงผ่านเนื้อหนังได้ แต่ไม่สามารถทะลุกระดูกได้ ทำให้เห็นกระดูกทึบแสงบนฟิล์ม x-ray

คลื่นไมโครเวฟ มีความยาวคลื่นในระดับมิลลิเมตร ถึงเซนติเมตร ซึ่งใหญ่กว่าโมเลกุลของอากาศ และเมฆ มาก จึงถูกใช้ในการถ่ายภาพ เช่น ดาวเทียม RadarSat เพราะใช้ถ่ายภาพได้ในทุกสภาพอากาศ


ตารางแสดงการจำแนกพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้า ในย่านต่างๆ

ประเภท ความยาวคลื่น ความถี่
อัลตราไวโอเล็ต
(Ultraviolet)
UVC 0.1 - 0.28 um 230 - 430 THz
UVB 0.28 - 0.32 um 100 - 230 THz
UVA 0.32 - 0.4 um 38 - 100 THz
แสงที่ตามองเห็น (Visible Light) 0.4 - 0.7 um 430 - 750 THz
อินฟราเรด
(Infrared)
อินฟราเรดใกล้ 0.7 - 1.3 um 230 - 430 THz
อินฟราเรดคลื่นสั้น (Near Infrared) 1.3 - 3 um 100 - 230 THz
อินฟราเรดคลื่นกลาง (Middle Infrared) 3 - 8 um 38 - 100 THz
อินฟราเรดความร้อน (Thermal Infrared) 8 - 14 um 22 - 38 THz
อินฟราเรดไกล (Far Infrared) 14 um - 1 mm 0.3 - 22 THz
คลื่นวิทยุ (Radio Wave) ไมโครเวฟ (Microwave) มิลลิเมตรย่อย 0.1 - 1 mm 0.3 - 3 THz
มิลลิเมตร (EHF) 1 - 10 mm 30 - 300 GHz
เซนติเมตร (SHF) 1 - 10 cm 3 - 30 GHz
เดซิเมตร (UHF) 10 cm - 1 m 0.3 - 3 GHz
คลื่นสั้นมาก (VHF) 1 - 10 m 30 - 300 MHz
คลื่นสั้น (HF) 10 - 100 m 3 - 30 MHz
คลื่นกลาง (MF) 100 m - 1 km 0.3 - 3 MHz
คลื่นยาว (LF) 1 - 10 km 30 - 300 KHz
คลื่นยาวมาก (VLF) 10 - 100 km 3 - 30 KHz

ข้อมูลตาราง จากหนังสือ "คำบรรยายเรื่องการสำรวจจากระยะไกล : Remote Sensing Note" สำนักงานคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติ, พิมพ์ครั้งที่ 1 พ.ศ. 2540, ISBN 974-8027-59-7


ช่วงคลื่นต่างๆ ของแสงที่มองเห็นได้ด้วยตาเปล่า

สี Violet Indigo Blue Green Yellow Orange Red
ช่วงคลื่น
นาโนเมตร
400-460 460-475 475-490 490-565 565-575 575-600 600-800
ช่วงคลื่นเฉลี่ย
นาโนเมตร
430 467.5 482.5 527.5 570 587.5 700
พลังงาน
10-19J
4.65 4.25 4.15 3.8 3.475 3.375 2.9

Spectral Lines ที่พบได้ประจำ

พลังงาน
(eV)
ความยาวคลื่น
นาโนเมตร
ธาตุ แหล่งกำเนิดแสง
3.16
3.13
393
397
แคลเซียม ดวงอาทิตย์
3.07
2.86
2.85
2.56
405
434
436
486
ปรอท
ไฮโดรเจน
ปรอท
ไฮโดรเจน
ไฟนีออน, gas tube
ดวงอาทิตย์, gas tube
ไฟนีออน, gas tube
ดวงอาทิตย์, gas tube
2.40
2.40
2.36
2.27
2.15
2.15
2.11
2.11
517
517
527
546
577
579
589
590
เหล็ก
แมกนีเซียม
เหล็ก
ปรอท
ปรอท
ปรอท
โซเดียม
โซเดียม
ดวงอาทิตย์
ดวงอาทิตย์
ดวงอาทิตย์
ไฟนีออน, gas tube
ไฟนีออน, gas tube
ไฟนีออน, gas tube
ดวงอาทิตย์, ไฟจากไม้ขีด
ดวงอาทิตย์, ไฟจากไม้ขีด
1.89
1.81
656
687
ไฮโดรเจน
ออกซิเจน
ดวงอาทิตย์, gas tube
ดวงอาทิตย์


เครื่องมือ และอุปกรณ์ สำหรับศึกษาพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้า

การศึกษา spectrum ของแสงอย่างง่ายๆ ทำได้โดยใช้ spectrometer ซึ่งสามารถประดิษฐ์อย่างง่ายๆ โดยวัสดุเหลือใช้ คือ กล่องกระดาษแข็ง แผ่น CD ที่เสียแล้ว และ การ์ดพลาสติก (หรือ ใบมีดโกน)

ขั้นตอนการสร้าง simple spectroscope ดูได้ที่ :
การประดิษฐ์ spectroscope อย่างง่าย
http://scitoys.com/scitoys/scitoys/light/cd_spectroscope/spectroscope.html
และที่
http://littleshop.physics.colostate.edu/CD_Spectroscope.html
และที่
http://www.exploratorium.edu/snacks/spectra.html

spectrum ที่ได้จากดวงอาทิตย์
ถ่ายภาพด้วยกล้องดิจิตอล จาก spectrometer ที่ทำเอง

ALTA Reflectance Spectrometer ของ Lunar and Planetary Institute ที่ทำมาสำหรับเด็กๆ มีขั้นตอนการทำงานที่ง่าย และตรงไปตรงมา

ราคาขายประมาณ US$160

http://www.lpi.usra.edu/education/products/spectro.html

Spectroradiometer แบบมือถือ ของ Focus Corporation ประเทศเกาหลี มีขนาดเล็ก สามารถใช้งานภาคสนามได้

http://www.on-focus.co.kr/

Diffraction grating ที่ใช้ในการประดิษฐ์ spectroscope

ซื้อได้ที่ :
Edmund Industrial Optics
Scitoys , Star lab




LINK จ้า

คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า : ของ โครงการ การเรียนรู้เรื่องวิทยาศาสตร์โลกและอวกาศ - LESA : Learning modul on Earth Science and Astronomy



All pages were created on Macintosh Computer, using Adobe PhotoShop and BBEdit.

คำถาม? ข้อคิดเห็น! ข้อเสนอแนะ . . . ติดต่อกับเราได้ครับ
Fun Science | กลับขึ้นข้างบน

All rights reserved.
Reproduction in whole or in part without permission is prohibited.
P i t a n S i n g h a s a n e h
ผู้เขียน : ดร. พิธาน สิงห์เสน่ห์
Writer : Dr.Pitan Singhasaneh