Widmo elektromagnetyczne

Widmo elektromagnetyczne to zakres częstotliwości i odpowiadających im długości fal promieniowania elektromagnetycznego.

Długość fali i częstotliwość są do siebie odwrotnie proporcjonalne; im dłuższa długość fali, tym niższa częstotliwość.

Energia promieniowania elektromagnetycznego jest wprost proporcjonalna do jego częstotliwości, jak pokazuje równanie Plancka. Tak więc fale elektromagnetyczne o najwyższych energiach mają najkrótsze długości fal.

Fale elektromagnetyczne są klasyfikowane jako fale radiowe, mikrofale, podczerwień, światło widzialne, ultrafiolet, promieniowanie rentgenowskie lub promienie gamma w zależności od ich częstotliwości i długości fal.

Fale radiowe, które są używane do przesyłania sygnałów między systemami komunikacyjnymi, mają najdłuższe długości fal, najniższe częstotliwości i najmniejszą ilość energii.

Mikrofale mają kolejne najdłuższe długości fal. Ich zastosowania obejmują zarówno systemy radarowe, jak i podgrzewanie żywności w domu.

Dalej jest promieniowanie podczerwone, które stanowi znaczną część promieniowania cieplnego emitowanego przez ciepłe obiekty. Na przykład Ziemia zarówno pochłania promieniowanie podczerwone jako część energii promieniowania emitowanego przez Słońce, jak i sama emituje promieniowanie podczerwone w przestrzeń kosmiczną.

Długości fal światła widzialnego są jeszcze krótsze i wynoszą od 740 do 390 nanometrów. Światło czerwone ma najdłuższe długości fal, a fiolet ma najkrótsze. Ludzkie oczy reagują tylko na ten wąski zakres długości fal.

Promieniowanie ultrafioletowe ma jeszcze krótsze fale. Światło słoneczne jest najbardziej znanym źródłem promieniowania ultrafioletowego, które ma wystarczającą energię, aby nadmierna ekspozycja powodowała oparzenia słoneczne i prowadziła do raka skóry.

Promieniowanie rentgenowskie i gamma mają najkrótsze długości fal i są najbardziej energetycznymi formami promieniowania elektromagnetycznego. Promienie rentgenowskie mogą przenikać przez wiele substancji, ale nie przechodzą łatwo przez kości. To sprawia, że są one ważnym narzędziem do obrazowania.

Promienie gamma są najbardziej znane z tego, że są uwalniane podczas łańcuchów rozpadu niektórych pierwiastków promieniotwórczych. Chociaż nie ma uniwersalnego rozróżnienia między promieniowaniem gamma a promieniowaniem rentgenowskim, zwykle uważa się, że promienie gamma mają najkrótsze długości fal, najwyższe częstotliwości i najwyższe energie.