Het elektromagnetische spectrum

Het elektromagnetische spectrum is het bereik van frequenties en bijbehorende golflengten van elektromagnetische straling. Golflengte en frequentie zijn omgekeerd evenredig met elkaar;hoe langer de golflengte, hoe lager de frequentie. De energie van elektromagnetische straling is recht evenredig met de frequentie, zoals blijkt uit de vergelijking van Planck.

De elektromagnetische golven met de hoogste energie hebben dus de kortste golflengten. Elektromagnetische golven worden gecategoriseerd als radiogolven, microgolven, infrarood, zichtbaar licht, ultraviolet, röntgenstralen of gammastralen, afhankelijk van hun frequenties en golflengten. Radiogolven, die worden gebruikt om signalen tussen communicatiesystemen te verzenden, hebben de langste golflengten, de laagste frequenties en de minste hoeveelheid energie.

Microgolven hebben de volgende langste golflengten. Hun toepassingen variëren van radarsystemen tot het thuis verwarmen van voedsel. De volgende is infraroodstraling, die een aanzienlijk deel is van de warmtestraling die wordt uitgezonden door warme objecten.

De aarde absorbeert bijvoorbeeld infraroodstraling die als onderdeel van de stralingsenergie die door de zon wordt uitgezonden, en zendt zelf infraroodstraling de ruimte in. De golflengten van zichtbaar licht zijn nog korter, variërend van 740 tot 390 nanometer. Rood licht heeft de langste golflengten en violet heeft de kortste.

Menselijke ogen reageren alleen op dit smalle golflengtebereik. Ultraviolette straling heeft nog kortere golflengten. Zonlicht is de meest bekende bron van ultraviolette straling, die voldoende energie heeft om overmatige blootstelling zonnebrand te veroorzaken en huidkanker te veroorzaken.

Röntgenstralen en gammastralen hebben de kortste golflengten en zijn de meest energetische vormen van elektromagnetische straling. Röntgenstralen kunnen veel stoffen passeren, maar ze gaan niet gemakkelijk door botten. Dit maakt ze een belangrijk beeldvormend instrument.

Gammastralen zijn vooral bekend omdat ze vrijkomen tijdens de vervalketens van bepaalde radioactieve elementen. Hoewel er geen universeel onderscheid is tussen gamma-en röntgenstraling, wordt van gammastraling doorgaans aangenomen dat ze de kortste golflengten, hoogste frequenties en hoogste energieën hebben.