คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ามีความถี่ต่อเนื่องกันเป็นช่วงกว้างเราเรียกช่วงความถี่เหล่านี้ว่า"สเปกตรัมคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า" และมีชื่อเรียกช่วงต่าง ๆ ของความถี่ต่างกันตามแหล่งกำเนิดและวิธีการตรวจวัดคลื่น
- คลื่นวิทยุ (ช่วง ความถี่ 104 - 109 Hz)
- คลื่นโทรทัศน์และไมโครเวฟ (ช่วงความถี่ 108 - 1012 Hz)
- รังสีอินฟาเรด (ช่วงความถี่ 1011 - 1014 Hz)
- แสงมี (ช่วงความถี่ 1014 Hz หรือความยาวคลื่น 400x10-9 - 700x10-9)
- รังสีอัลตราไวโอเลต หรือ รังสีเหนือม่วง (ช่วงความถี่ 1015 - 1018 Hz)
- รังสีเอกซ์ (ช่วงความถี่ 1016 - 1022 Hz)
สมการที่เกี่ยวข้อง
E = h u
u = c/λ
E = hc/ λ
เมื่อ E คือ พลังงาน (J)
h คือ ค่าคงที่ของพลังค์ มีค่า 6.626 x 10-34
u คือ ความถี่ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (Hz)
c คือ ความเร็วแสง มีค่า 3x108
λ คือ ความยาวคลื่น (m)
Ex1. คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความยาวคลื่น 300 นาโนเมตร จะมีความถี่และพลังงานเท่าใด
จากสูตร u = c/λ
u = 3×108 / 300×10-9
= 1 × 1015 เฮิรตซ์
จากสูตร E = hu
= 6.626 × 10-34 x 1×1015
= 6.63 × 10-19 จูล
Ex2. จงเรียงลำดับพลังงานของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าต่อไปนี้จากมากไปน้อย
- X มีความถี่ 5.0 x 1014 Hz
- Y มีความยาวคลื่น 500 nm
- Z มีพลังงาน 4.20x10-22 kj
Ex = hu = 6.626 ×10-34 x 500 x1014 = 33.13 x10-20
Ey = hc/ λ = (6.626 ×10-34 x 3 x108 )/ 500x10-9 = 3.9x10-19
- X มีความถี่ 5.0 x 1014 Hz
- Y มีความยาวคลื่น 500 nm
- Z มีพลังงาน 4.20x10-22 kj
Ex = hu = 6.626 ×10-34 x 500 x1014 = 33.13 x10-20
Ey = hc/ λ = (6.626 ×10-34 x 3 x108 )/ 500x10-9 = 3.9x10-19
Ez = 4.20x10-22 x 103 = 4.20 x10-19 ดังนั้น Z > Y > X
Ex3. จากข้อ 2 คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า x ให้เสปกตรัมสีอะไร
จากสมการ u = c/λ
λ = c/u
= 3x108 / 5.0 x 1014
= 0.6x10-6 = 600x10-9 = 600 nm สีส้ม
