Widmo elektromagnetyczne (EM) obejmuje wszystkie częstotliwości fal, w tym radio, światło widzialne i promieniowanie rentgenowskie. Wszystkie fale EM składają się z fotonów, które przemieszczają się w przestrzeni, dopóki nie wejdą w interakcję z materią; niektóre fale są pochłaniane, a inne odbijane. Chociaż nauki ogólnie klasyfikują fale EM na siedem podstawowych typów, wszystkie są przejawami tego samego zjawiska.
Fale radiowe: natychmiastowa komunikacja
•••seroz4/iStock/Getty Images
Fale radiowe to fale o najniższej częstotliwości w widmie EM. Fale radiowe mogą być wykorzystywane do przenoszenia innych sygnałów do odbiorników, które następnie przekształcają te sygnały na użyteczne informacje. Wiele obiektów, zarówno naturalnych, jak i wykonanych przez człowieka, emituje fale radiowe. Wszystko, co emituje ciepło, emituje promieniowanie w całym spektrum, ale w różnych ilościach. Gwiazdy, planety i inne ciała kosmiczne emitują fale radiowe. Stacje radiowe i telewizyjne oraz firmy zajmujące się telefonami komórkowymi wytwarzają fale radiowe, które przenoszą sygnały, które mają być odbierane przez anteny w telewizorze, radiu lub telefonie komórkowym.
Mikrofale: dane i ciepło
•••Ryan McVay/Photodisc/Getty Images
Mikrofale to fale o drugiej najniższej częstotliwości w widmie EM. Podczas gdy fale radiowe mogą mieć długość do mil, mikrofale mierzą od kilku centymetrów do stopy. Ze względu na wyższą częstotliwość mikrofale mogą przenikać przez przeszkody zakłócające fale radiowe, takie jak chmury, dym i deszcz. Mikrofale przenoszą radar, telefony stacjonarne i komputerowe transmisje danych, a także gotują obiad. Pozostałości mikrofalowe „Wielkiego Wybuchu” promieniują ze wszystkich kierunków w całym wszechświecie.
Fale podczerwone: niewidzialne ciepło
•••Benjamin Haas/Hemera/Getty Images
Fale podczerwone znajdują się w dolnym, środkowym zakresie częstotliwości w widmie EM, pomiędzy mikrofalami a światłem widzialnym. Wielkość fal podczerwonych waha się od kilku milimetrów do mikroskopijnych długości. Fale podczerwone o większej długości fali wytwarzają ciepło i obejmują promieniowanie emitowane przez ogień, słońce i inne obiekty wytwarzające ciepło; Promienie podczerwone o krótszej długości fali nie wytwarzają dużo ciepła i są wykorzystywane w pilotach zdalnego sterowania i technologiach obrazowania.
Widoczne promienie świetlne
•••Goodshoot/Goodshoot/Getty Images
Widoczne fale świetlne pozwalają zobaczyć otaczający Cię świat. Różne częstotliwości światła widzialnego są odbierane przez ludzi jako kolory tęczy. Częstotliwości przesuwają się od niższych długości fal, wykrywanych jako czerwienie, do wyższych widzialnych długości fal, wykrywanych jako odcienie fioletu. Najbardziej zauważalnym naturalnym źródłem światła widzialnego jest oczywiście słońce. Obiekty są postrzegane jako różne kolory w zależności od długości fal światła, które obiekt pochłania, a które odbija.
Fale ultrafioletowe: energetyczne światło
•••Malija/iStock/Getty Images
Fale ultrafioletowe mają nawet krótsze długości fal niż światło widzialne. Fale UV są przyczyną oparzeń słonecznych i mogą powodować raka w żywych organizmach. Procesy wysokotemperaturowe emitują promienie UV; można je wykryć w całym wszechświecie z każdej gwiazdy na niebie. Wykrywanie fal UV pomaga astronomom na przykład w poznawaniu budowy galaktyk.
Promienie rentgenowskie: promieniowanie penetrujące
•••DAJ/amana images/Getty Images
Promienie rentgenowskie to fale o niezwykle wysokiej energii o długości fali od 0,03 do 3 nanometrów – niewiele dłuższe niż atom. Promienie rentgenowskie są emitowane przez źródła wytwarzające bardzo wysokie temperatury, takie jak korona słoneczna, która jest znacznie gorętsza niż powierzchnia Słońca. Naturalne źródła promieniowania rentgenowskiego obejmują niezwykle energetyczne zjawiska kosmiczne, takie jak pulsary, supernowe i czarne dziury. Promienie rentgenowskie są powszechnie stosowane w technologii obrazowania do oglądania struktur kostnych w ciele.
Promienie gamma: energia jądrowa
•••parisvas/iStock/Getty Images
Fale gamma to fale EM o najwyższej częstotliwości i są emitowane tylko przez najbardziej energetyczne obiekty kosmiczne, takie jak pulsary, gwiazdy neutronowe, supernowe i czarne dziury. Źródła naziemne obejmują błyskawice, wybuchy jądrowe i rozpad radioaktywny. Długości fal gamma są mierzone na poziomie subatomowym i mogą faktycznie przechodzić przez pustą przestrzeń w atomie. Promienie gamma mogą niszczyć żywe komórki; na szczęście ziemska atmosfera pochłania wszelkie promienie gamma, które docierają do planety.
