Het elektro-magnetische spectrum.
Inleiding
Het spectrum van
elektromagnetische golven bestrijkt een extreem groot gebied aan frequenties.
Eigenlijk is er geen bovenste limiet.
Bij iedere frequentie behoort een bepaalde golflengte en een z.g. foton-energie.
Lage frequenties drukken we meestal uit in de frequentie (Hertz, = het aantal perioden per seconde). Bij hogere frequenties spreken we liever over de golflengte, en bij nog hogere frequenties hebben we het over de foton-energie. Het is allemaal hetzelfde, of in elkaar omrekenbaar, maar het gebruik wil het zo, en als je het anders doet verval je mogelijk in onhanteerbaar grote of kleine getallen.
De elektronica houdt zich bezig met frequenties tot maximaal 300 GHz. Daarboven spreken we van het optische gebied tot even in het ultra-violet. Daar weer boven spreken we van ioniserende straling.
Opm: Ioniserende straling omvat niet alleen de elektromagnetische straling boven ca. 10 KeV maar ook (nucleaire) straling van deeltjes zoals elektronen (beta-straling), helium-kernen (alfa-straling), neutronen, positronen en nog een reeks van soms extreem hoog-energetische deeltjes zoals die voorkomen in de kosmische staling en bij het onderzoek van de deeltjes-fysica. Deze zijn niet in de tabel opgenomen.
De omreken formules zijn als volgt:
Golflengte in meter = 300.000.000 gedeeld door de frequentie in Hertz.
of:
Frequentie = 300.000.000 gedeeld door de golflengte in meters.
Die driehonderdmiljoen is de lichtsnelheid in meters per seconde. (7x de aarde rond in 1 seconde, 2.5 sec naar de maan en 8 minuten naar de zon)
De omrekening naar de
foton-energie gaat als volgt: Foton-energie in eV is Frequentie * h. Het getal h
is de constante van Planck, 6.6 E-34 Joule per Hertz of 4.1 E-15 eV / Hz
1 elektron volt (eV) is 1.6 * 10-19 Joule. Het is de energie
die een elektron wint of verliest als het een potentiaalverschil van 1 volt
doorloopt.
In deze tabel vind je t.n.b. het verband tussen frequentie, golflengte en foton-energie, en een belangrijk gebruik van de frequenties.
In de kolom "Foton energie" heb ik voor de lagere frequenties de golflengtes voor geluid in lucht van die frequentie genoteerd.
| Frequentie | Golflengte | Foton-energie | Soort / gebruik |
| < 10 Hz | > 30.000 km | Schumann Resonantie (7.83 Hz) | |
| 10 Hz | 30.000 Km | duikboot communicatie | |
| 30 Hz | 10.000 Km | 10 m (golflengte geluid in lucht) | lichtnet (50 / 60 Hz) |
| 100 Hz | 3000 Km | 3 m (golflengte geluid in lucht) | audio |
| 300 Hz | 1000 Km | 1 m (golflengte geluid in lucht) | audio |
| 1 KHz | 300 Km | 30 cm (golflengte geluid in lucht) | audio |
| 3 KHz | 100 Km | 10 cm (golflengte geluid in lucht) | audio |
| 10 KHz | 30 Km | 3 cm (golflengte geluid in lucht) | audio, radio Very Low Freq. |
| 30 KHz | 10 Km | radio Very Low Frequencies. | |
| 100 KHz | 3 Km | radio lange golf, Low Freq. | |
| 300 KHz | 1 Km | radio lange golf, Low Freq. | |
| 1 MHz | 300 m | radio middengolf, Medium Freq. | |
| 3 MHz | 100 m | radio korte golf, Medium Freq. | |
| 10 MHz | 30 m | medisch ultrageluid, bijv. pre-natale scan | radio korte golf, High Freq. |
| 30 MHz | 10 m | radio korte golf, Bakkie's 27 mHz | |
| 100 MHz | 3 m | radio FM-band, Very High Freq. MRI (Magnetic Resonance Imaging) |
|
| 300 MHz | 1 m | TV, Ultra High Freq. | |
| 1 GHz | 30 cm | TV / mobiele telefonie, Ultra HF | |
| 3 GHz | 10 cm | Magnetron oven, moderne PC | |
| 10 GHz | 3 cm | Radar / sateliet TV, Super HF | |
| 30 GHz | 1 cm | Radar, Extremely High Freq. | |
| 100 GHz | 3 mm | Radar, Extremely High Freq. | |
| 300 GHz | 1 mm | Radar, Extremely High Freq. | |
| 1 THz | 0.3 mm | Warmte straling | |
| 0.1 mm | Warmte straling | ||
| 30 micron | Warmte straling | ||
| 10 micron | 0.1 eV | Warmte straling | |
| 3 micron | 0.3 eV | Infra-rood | |
| 1000 nano meter | 1 eV | Infra-rood | |
| 300 nano meter | 3 eV | Zichtbaar licht (800 .. 400 nm) | |
| 100 nano meter | 10 eV | Ultra-violet | |
| 30 nano meter | 30 eV | Ultra violet | |
| 10 nano meter | 100 eV | Ultra violet | |
| 3 nano meter | 300 eV | Zeer zachte Röntgen straling | |
| 1 nano meter | 1000 eV | Zeer zachte Röntgen straling | |
| 0.3 nano meter | 3 KeV | Zachte Röntgen straling | |
| 0.1 nanometer Diameter atoom |
10 KeV | Zachte Röntgen straling | |
| 0.03 nano meter | 30 KeV | Röntgen foto tandarts | |
| 0.01 nano meter | 100 KeV | Röntgen foto diagnostiek | |
| 0.003 nano meter | 300 KeV | Radio therapie | |
| 1 pico meter | 1 MeV | Radio therapie | |
| 0.3 pico meter | 3 MeV | Radio therapie | |
| 0.1 pico meter | 10 MeV | Radio therapie | |
| 0.03 pico meter | 30 MeV | Radio therapie | |
| 0.01 pico meter Diameter atoomkern |
100 MeV en veel hoger | Deeltjes fysica, Kosmische straling Wetenschappelijk onderzoek van de materie. |
|
| >= 3*10^20 eV | De "Oh, my God
particles". (Google this term) |
De
Schumann resonatie is een fenomeen in de aardse atmosfeer. Het gaat om
een resonantie van radiogolven die rondom de gehele aarde gaan (ca. 40.000 km)
en doorgaans geïnitiëerd worden door bliksemontladingen. In de wereld van
ELF-radio amateurs (Extreme Lage Frequenties) is het een sport om deze te
registreren. Het is niet gemakkelijk, maar het kan met betrekkelijk eenvoudige
apparatuur, zoals de geluidskaart in je PC en software die je van het Internet
kunt plukken.
Er worden wel eens gezondheids aspecten toegeschreven aan deze frequentie, maar
dat is je reinste onzin. Deze signalen zijn erg zwak..