EM sau radiația electromagnetică este alcătuită dintr-un câmp magnetic și un câmp electric. Aceste câmpuri se deplasează în unde perpendiculare între ele și pot fi clasificate pe baza lungimii lor de undă, care este distanța dintre vârfurile a două unde. Tipul de radiații EM cu cea mai mare lungime de undă este undele radio. Când particulele accelerează sau schimbă viteza sau direcția, ele emit radiații EM pe tot spectrul, inclusiv unde radio cu lungime de undă lungă. Există cinci moduri generale în care acest lucru se întâmplă.
Radiația corpului negru
Un corp negru este un obiect care absoarbe, apoi emite, radiații. Când un obiect este încălzit, atomii și moleculele sale se mișcă, ceea ce determină eliberarea de radiații EM, atingând un punct diferit de-a lungul spectrului EM, în funcție de temperatură. De exemplu, o bucată de metal încălzită se va simți mai întâi caldă sau în infraroșu, apoi va străluci când intră în porțiunea de lumină vizibilă a spectrului. La temperaturi mult mai scăzute, se emite radiații la lungimi de undă radio.
Radiații cu emisii libere
Atunci când electronii din atomii de gaz sunt dezlocuiți sau decupați, aceștia sunt ionizați. Aceasta, la fel ca radiația corpului negru, este o altă formă de emisie termică. Acest lucru face ca particulele încărcate să se deplaseze în gazul ionizat, ceea ce accelerează electronii. Particulele accelerate eliberează radiații EM, iar unele nori de gaze o eliberează la lungimi de undă radio, cum ar fi aproape de regiuni de formare a stelelor sau nuclee galactice active. Aceasta este, de asemenea, denumită emisie „liberă” și „bremsstrahlung”.
Emisie de linie spectrală
Al treilea tip de emisie termică este emisia de linie spectrală. Când electronii din atomi se transformă de la niveluri ridicate la niveluri mici de energie, un foton - o unitate de energie fără masă care poate fi considerată echivalentă cu o undă - este eliberat. Fotonul are aceeași energie ca diferența dintre nivelurile înalte și joase pe care alegerile se deplasează de la și către. La unii atomi, precum hidrogenul, fotonii sunt emiși în regiunea radio a spectrului EM - 21 de centimetri, în cazul hidrogenului.
Emisie de sincrotron
Aceasta este o formă non-termică de emisie. Emisia de sincrotron apare atunci când particulele sunt accelerate de un câmp magnetic. De obicei, un electron este încărcat, deoarece are o masă mai mică decât protonii și, prin urmare, accelerează mai ușor. Acest lucru îl face să răspundă mai ușor la câmpurile magnetice. Electronul se rotește în jurul câmpului magnetic, oferind energie așa cum o face. Cu cât îi rămâne mai puțină energie, cu atât este mai larg cercul din jurul câmpului și cu atât este mai mare lungimea de undă a radiației EM emise, inclusiv lungimile de undă radio.
Maseri
Maserele sunt un alt tip de radiații non-termice. Cuvântul „maser” este de fapt un acronim pentru Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation. Este similar cu un laser, cu excepția faptului că un maser este o radiație amplificată la o lungime de undă mai mare. Un maser se formează atunci când un grup de molecule este energizat și apoi expus la o anumită frecvență de radiații. Acest lucru îi face să emită fotoni radio. Dacă o sursă de energie re-energizează moleculele, aceasta resetează procesul și se emite din nou un maser.