Lo spettro elettromagnetico

Lo spettro elettromagnetico è la gamma di frequenze e delle corrispondenti lunghezze d'onda della radiazione elettromagnetica. La lunghezza d'onda e la frequenza sono inversamente proporzionali tra loro;maggiore è la lunghezza d'onda, minore è la frequenza. L'energia della radiazione elettromagnetica è direttamente proporzionale alla sua frequenza, come mostrato dall'equazione di Planck.

Pertanto, le onde elettromagnetiche a più alta energia hanno le lunghezze d'onda più corte. Le onde elettromagnetiche sono classificate come onde radio, microonde, infrarossi, luce visibile, ultravioletti, raggi X o raggi gamma, a seconda delle loro frequenze e lunghezze d'onda. Le onde radio, che vengono utilizzate per trasmettere segnali fra i sistemi di comunicazione, hanno lunghezze d'onda più lunghe, le frequenze più basse e la quantità minima di energia.

Le microonde hanno le lunghezze d'onda successive più lunghe. I loro usi vanno dai sistemi radar al riscaldamento del cibo di casa. Troviamo poi la radiazione infrarossa, che è una componente significativa della radiazione termica emessa da oggetti caldi.

Per esempio, la Terra assorbe sia la radiazione infrarossa come parte dell'energia radiante emessa dal sole, sia essa stessa emette radiazione infrarossa nello spazio. Le lunghezze d'onda della luce visibile sono ancora più corte, comprese fra 740 e 390 nanometri. La luce rossa ha le lunghezze d'onda più lunghe e il viola ha le più corte.

Gli occhi umani rispondono solo a questo ristretto intervallo di lunghezze d'onda. La radiazione ultravioletta ha lunghezze d'onda ancora più corte. La luce solare è la fonte di radiazioni ultraviolette a noi più familiare, la quale ha abbastanza energia da far sì che un'eccessiva esposizione provochi scottature e, in soggetti predisposti, al cancro della pelle.

I raggi X e i raggi gamma hanno le lunghezze d'onda più brevi e sono le forme più energetiche di radiazione elettromagnetica. I raggi X possono passare attraverso molte sostanze, ma non passano molto facilmente attraverso le ossa. Questo li rende un importante strumento di imaging.

I raggi gamma sono meglio conosciuti per essere rilasciati durante le catene di decadimento di alcuni elementi radioattivi. Sebbene non esista una distinzione universale tra raggi gamma e raggi X, si ritiene che i raggi gamma abbiano le lunghezze d'onda più brevi, le frequenze più alte e le energie più alte.