คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic wave) คือ คลื่นที่เกิดจากการสั่นของสนามแม่เหล็กและสนามไฟฟ้า คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถเดินทางในอวกาศและผ่านตัวกลางต่างๆ ได้
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ามีองค์ประกอบที่สำคัญ 3 ประการ คือ
- ความยาวคลื่น (Wavelength) คือ ระยะห่างระหว่างจุดยอดคลื่นที่อยู่ติดกัน
- ความถี่ (Frequency) คือ จำนวนคลื่นที่ผ่านจุดใดจุดหนึ่งในช่วงเวลาหนึ่ง
- ความเข้ม (Intensity) คือ พลังงานที่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าส่งผ่านหนึ่งหน่วยพื้นที่ต่อหน่วยเวลา
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถแบ่งออกได้เป็น 7 ประเภทตามความยาวคลื่น คือ
- คลื่นวิทยุ (Radio wave) ความยาวคลื่นตั้งแต่ 100 เมตร ถึง 1 ม.
- ไมโครเวฟ (Microwave) ความยาวคลื่นตั้งแต่ 1 เมตร ถึง 1 มิลลิเมตร
- อินฟราเรด (Infrared) ความยาวคลื่นตั้งแต่ 1 มิลลิเมตร ถึง 750 นาโนเมตร
- แสงที่มองเห็นได้ (Visible light) ความยาวคลื่นตั้งแต่ 750 นาโนเมตร ถึง 400 นาโนเมตร
- อัลตราไวโอเลต (Ultraviolet) ความยาวคลื่นตั้งแต่ 400 นาโนเมตร ถึง 10 นาโนเมตร
- รังสีเอ็กซ์ (X-ray) ความยาวคลื่นตั้งแต่ 10 นาโนเมตร ถึง 0.01 นาโนเมตร
- รังสีแกมมา (Gamma ray) ความยาวคลื่นน้อยกว่า 0.01 นาโนเมตร
สมบัติของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ามีสมบัติที่สำคัญ 4 ประการ คือ
- การสะท้อน (Reflection) คือ ปรากฏการณ์ที่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าสะท้อนกลับเมื่อกระทบกับผิวเรียบ
- การหักเห (Refraction) คือ ปรากฏการณ์ที่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเปลี่ยนทิศทางการเคลื่อนที่เมื่อผ่านจากตัวกลางหนึ่งไปยังอีกตัวกลางหนึ่ง
- การแทรกสอด (Interference) คือ ปรากฏการณ์ที่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ามาซ้อนทับกันทำให้เกิดผลลัพธ์ที่แตกต่างกัน
- การเลี้ยวเบน (Diffraction) คือ ปรากฏการณ์ที่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเคลื่อนที่ผ่านช่องแคบหรือขอบแหลม แล้วเกิดการกระจายไปรอบๆ ช่องแคบหรือขอบแหลม
ประโยชน์ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ามีประโยชน์มากมายในชีวิตประจำวันของเรา เช่น
- ใช้ในการสื่อสาร เช่น วิทยุ โทรทัศน์ โทรศัพท์มือถือ
- ใช้ในการทางการแพทย์ เช่น การอัลตราซาวนด์ การถ่ายภาพด้วยรังสีเอกซ์
- ใช้ในการเกษตรกรรม เช่น การอบแห้งพืชผล การกำจัดศัตรูพืช
- ใช้ในการอุตสาหกรรม เช่น การเชื่อม การหลอมโลหะ
- ใช้ในการบันเทิง เช่น ภาพยนตร์ โทรทัศน์
ความรู้เกี่ยวกับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ามีความสำคัญต่อการศึกษาและชีวิตประจำวันของเรา เราสามารถใช้ความรู้เกี่ยวกับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่ออธิบายปรากฏการณ์ต่างๆ ที่เกิดขึ้นรอบตัวเรา และเพื่อประยุกต์ใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าให้เกิดประโยชน์