Το EM ή η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία αποτελείται από ένα μαγνητικό πεδίο και ένα ηλεκτρικό πεδίο. Αυτά τα πεδία ταξιδεύουν σε κύματα κάθετα μεταξύ τους και μπορούν να ταξινομηθούν με βάση το μήκος κύματος τους, το οποίο είναι η απόσταση μεταξύ των κορυφών δύο κυμάτων. Ο τύπος της ακτινοβολίας EM με το μεγαλύτερο μήκος κύματος είναι ραδιοκύματα. Όταν τα σωματίδια επιταχύνουν ή αλλάζουν ταχύτητα ή κατεύθυνση, εκπέμπουν ακτινοβολία EM σε όλο το φάσμα, συμπεριλαμβανομένων των ραδιοκυμάτων μεγάλου μήκους κύματος. Υπάρχουν πέντε γενικοί τρόποι για να συμβεί αυτό.
Ακτινοβολία Blackbody
Το μαύρο σώμα είναι ένα αντικείμενο που απορροφά, εκπέμπει εκ νέου, ακτινοβολία. Όταν ένα αντικείμενο θερμαίνεται, τα άτομα και τα μόριά του κινούνται, γεγονός που προκαλεί την απελευθέρωση της ακτινοβολίας EM, κορυφώνοντας σε διαφορετικό σημείο κατά μήκος του φάσματος EM, ανάλογα με τη θερμοκρασία. Για παράδειγμα, ένα θερμαινόμενο κομμάτι μετάλλου θα αισθανθεί πρώτα ζεστό ή υπέρυθρο και μετά θα λάμψει καθώς εισέρχεται στο ορατό φως του φάσματος. Σε πολύ χαμηλότερες θερμοκρασίες, εκπέμπεται ακτινοβολία σε μήκη κύματος ραδιοφώνου.
Ακτινοβολία ελεύθερης εκπομπής
Όταν τα ηλεκτρόνια στα άτομα αερίου αποσυνδέονται ή αφαιρούνται, ιονίζονται. Αυτό, όπως η ακτινοβολία του μαύρου σώματος, είναι μια άλλη μορφή θερμικής εκπομπής. Αυτό αναγκάζει τα φορτισμένα σωματίδια να κινούνται στο ιονισμένο αέριο, το οποίο επιταχύνει τα ηλεκτρόνια. Τα επιταχυνόμενα σωματίδια απελευθερώνουν την ακτινοβολία EM και ορισμένα σύννεφα αερίων την απελευθερώνουν σε μήκη κύματος ραδιοφώνου, όπως κοντά σε περιοχές σχηματισμού αστεριών, ή ενεργούς γαλαξιακούς πυρήνες. Αυτό αναφέρεται επίσης ως «ελεύθερη» εκπομπή και «bremsstrahlung».
Εκπομπές φασματικής γραμμής
Ο τρίτος τύπος θερμικής εκπομπής είναι η εκπομπή φασματικής γραμμής. Όταν τα ηλεκτρόνια στα άτομα μετατρέπονται από υψηλά σε χαμηλά επίπεδα ενέργειας, απελευθερώνεται ένα φωτόνιο - μια μονάδα ενέργειας χωρίς μάζα που μπορεί να θεωρηθεί ισοδύναμο με ένα κύμα. Το φωτόνιο έχει την ίδια ενέργεια με τη διαφορά μεταξύ των υψηλών και των χαμηλών επιπέδων από τα οποία μετακινείται η εκλογή. Σε ορισμένα άτομα, όπως το υδρογόνο, τα φωτόνια εκπέμπονται στην περιοχή ραδιοσυχνοτήτων του φάσματος EM - 21 εκατοστά, στην περίπτωση του υδρογόνου.
Εκπομπή Synchrotron
Αυτή είναι μια μη θερμική μορφή εκπομπών. Η εκπομπή Synchrotron συμβαίνει όταν τα σωματίδια επιταχύνονται από ένα μαγνητικό πεδίο. Συνήθως, ένα ηλεκτρόνιο φορτίζεται, καθώς έχει μικρότερη μάζα από τα πρωτόνια και επομένως επιταχύνεται πιο εύκολα. Αυτό το κάνει να ανταποκρίνεται πιο εύκολα στα μαγνητικά πεδία. Το ηλεκτρόνιο περιστρέφεται γύρω από το μαγνητικό πεδίο, δίνοντας ενέργεια όπως κάνει. Όσο λιγότερη ενέργεια έχει απομείνει, τόσο ευρύτερος είναι ο κύκλος γύρω από το πεδίο και όσο μεγαλύτερο είναι το μήκος κύματος της ακτινοβολίας EM που εκπέμπει, συμπεριλαμβανομένων των ραδιοκυμάτων.
Μασέρ
Το Masers είναι ένας άλλος τύπος μη θερμικής ακτινοβολίας. Η λέξη "maser" είναι στην πραγματικότητα ένα αρκτικόλεξο για την ενίσχυση μικροκυμάτων από τη διεγερμένη εκπομπή ακτινοβολίας. Είναι παρόμοιο με ένα λέιζερ, εκτός από το ότι ένα maser είναι ενισχυμένη ακτινοβολία σε μεγαλύτερο μήκος κύματος. Ένα maser σχηματίζεται όταν μια ομάδα μορίων ενεργοποιείται και στη συνέχεια εκτίθεται σε μια συγκεκριμένη συχνότητα ακτινοβολίας. Αυτό τους αναγκάζει να εκπέμπουν ραδιο φωτόνια. Εάν μια πηγή ενέργειας ενεργοποιεί εκ νέου τα μόρια, αυτό επαναφέρει τη διαδικασία και εκπέμπεται ξανά ένας μασέρ.