สเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า (EM) ครอบคลุมความถี่คลื่นทั้งหมด รวมทั้งวิทยุ แสงที่มองเห็นได้ และรังสีเอกซ์ คลื่น EM ทั้งหมดประกอบด้วยโฟตอนที่เดินทางผ่านอวกาศจนกว่าพวกมันจะมีปฏิสัมพันธ์กับสสาร คลื่นบางคลื่นถูกดูดกลืนและบางคลื่นก็สะท้อนกลับ แม้ว่าวิทยาศาสตร์โดยทั่วไปจะจำแนกคลื่น EM ออกเป็นเจ็ดประเภทพื้นฐาน แต่ทั้งหมดล้วนเป็นปรากฏการณ์ของปรากฏการณ์เดียวกัน
คลื่นวิทยุ: การสื่อสารทันที
•••รูปภาพ seroz4 / iStock / Getty
คลื่นวิทยุเป็นคลื่นความถี่ต่ำสุดในสเปกตรัม EM คลื่นวิทยุสามารถใช้เพื่อส่งสัญญาณอื่น ๆ ไปยังเครื่องรับซึ่งจะแปลงสัญญาณเหล่านี้เป็นข้อมูลที่ใช้งานได้ในภายหลัง วัตถุจำนวนมากทั้งจากธรรมชาติและที่มนุษย์สร้างขึ้นจะปล่อยคลื่นวิทยุออกมา สิ่งใดก็ตามที่ปล่อยความร้อนจะแผ่รังสีออกไปทั่วทั้งสเปกตรัม แต่ในปริมาณที่ต่างกัน ดวงดาว ดาวเคราะห์ และวัตถุในจักรวาลอื่นๆ ปล่อยคลื่นวิทยุ สถานีวิทยุและโทรทัศน์และบริษัทโทรศัพท์มือถือล้วนผลิตคลื่นวิทยุที่มีสัญญาณที่เสาอากาศรับในโทรทัศน์ วิทยุ หรือโทรศัพท์มือถือของคุณ
ไมโครเวฟ: ข้อมูลและความร้อน
•••Ryan McVay / รูปภาพ Photodisc / Getty
ไมโครเวฟเป็นคลื่นความถี่ที่ต่ำที่สุดเป็นอันดับสองในสเปกตรัม EM ในขณะที่คลื่นวิทยุสามารถมีความยาวได้ถึงไมล์ แต่ไมโครเวฟจะวัดจากสองสามเซนติเมตรขึ้นไปหนึ่งฟุต ด้วยความถี่ที่สูงขึ้น ไมโครเวฟจึงสามารถทะลุผ่านสิ่งกีดขวางที่รบกวนคลื่นวิทยุ เช่น เมฆ ควัน และฝนได้ ไมโครเวฟมีเรดาร์ โทรศัพท์พื้นฐาน และการส่งข้อมูลคอมพิวเตอร์ รวมทั้งทำอาหารเย็นของคุณ เศษไมโครเวฟของ "บิ๊กแบง" แผ่ซ่านไปทั่วจักรวาล
คลื่นอินฟราเรด: ความร้อนที่มองไม่เห็น
•••รูปภาพ Benjamin Haas / Hemera / Getty
คลื่นอินฟราเรดอยู่ในช่วงความถี่กลางล่างในสเปกตรัม EM ระหว่างไมโครเวฟกับแสงที่มองเห็นได้ ขนาดของคลื่นอินฟราเรดมีตั้งแต่ไม่กี่มิลลิเมตรจนถึงความยาวระดับจุลทรรศน์ คลื่นอินฟราเรดที่มีความยาวคลื่นยาวทำให้เกิดความร้อนและรวมถึงการแผ่รังสีที่ปล่อยออกมาจากไฟ ดวงอาทิตย์ และวัตถุที่สร้างความร้อนอื่นๆ รังสีอินฟราเรดความยาวคลื่นสั้นจะไม่สร้างความร้อนมากนัก และใช้ในรีโมทคอนโทรลและเทคโนโลยีการถ่ายภาพ
รังสีแสงที่มองเห็นได้
•••รูปภาพ Goodshoot/Goodshoot/GettyGetty
คลื่นแสงที่มองเห็นได้ช่วยให้คุณมองเห็นโลกรอบตัวคุณ ผู้คนจะสัมผัสได้ถึงความถี่ต่างๆ ของแสงที่มองเห็นได้เหมือนกับสีของรุ้ง ความถี่จะเคลื่อนที่จากความยาวคลื่นที่ต่ำกว่า ซึ่งตรวจพบเป็นสีแดง ไปจนถึงความยาวคลื่นที่มองเห็นได้สูงขึ้น ซึ่งตรวจพบเป็นเฉดสีม่วง แหล่งกำเนิดแสงธรรมชาติที่มองเห็นได้ชัดเจนที่สุดคือดวงอาทิตย์ วัตถุถูกมองว่าเป็นสีต่างๆ ตามความยาวคลื่นของแสงที่วัตถุดูดซับและสะท้อนกลับ
คลื่นอัลตราไวโอเลต: แสงที่มีพลัง
•••malija / iStock / Getty Images
คลื่นอัลตราไวโอเลตมีความยาวคลื่นสั้นกว่าแสงที่มองเห็นได้ คลื่น UV เป็นสาเหตุของการถูกแดดเผาและสามารถทำให้เกิดมะเร็งในสิ่งมีชีวิต กระบวนการที่อุณหภูมิสูงปล่อยรังสี UV สิ่งเหล่านี้สามารถตรวจพบได้ทั่วทั้งจักรวาลจากดาวทุกดวงบนท้องฟ้า การตรวจจับคลื่น UV ช่วยนักดาราศาสตร์ เช่น ในการเรียนรู้เกี่ยวกับโครงสร้างของกาแลคซี
รังสีเอกซ์: รังสีทะลุทะลวง
•••รูปภาพ DAJ / amana / Getty Images
รังสีเอกซ์เป็นคลื่นพลังงานสูงมาก โดยมีความยาวคลื่นระหว่าง 0.03 ถึง 3 นาโนเมตร ซึ่งไม่ยาวไปกว่าอะตอมมากนัก รังสีเอกซ์ถูกปล่อยออกมาจากแหล่งกำเนิดซึ่งมีอุณหภูมิสูงมาก เช่น โคโรนาของดวงอาทิตย์ ซึ่งร้อนกว่าพื้นผิวของดวงอาทิตย์มาก แหล่งที่มาของรังสีเอกซ์ตามธรรมชาติ ได้แก่ ปรากฏการณ์จักรวาลที่มีพลังมหาศาล เช่น พัลซาร์ ซุปเปอร์โนวา และหลุมดำ รังสีเอกซ์มักใช้ในเทคโนโลยีการถ่ายภาพเพื่อดูโครงสร้างกระดูกภายในร่างกาย
รังสีแกมมา: พลังงานนิวเคลียร์
•••parisvas / iStock / Getty Images
คลื่นแกมมาเป็นคลื่น EM ที่มีความถี่สูงสุด และปล่อยออกมาจากวัตถุจักรวาลที่มีพลังมากที่สุดเท่านั้น เช่น พัลซาร์ ดาวนิวตรอน ซูเปอร์โนวา และหลุมดำ แหล่งกำเนิดบนบก ได้แก่ ฟ้าผ่า การระเบิดของนิวเคลียร์ และการสลายตัวของกัมมันตภาพรังสี ความยาวคลื่นแกมมาวัดที่ระดับอะตอมและสามารถผ่านพื้นที่ว่างภายในอะตอมได้ รังสีแกมมาสามารถทำลายเซลล์ที่มีชีวิต โชคดีที่ชั้นบรรยากาศของโลกดูดซับรังสีแกมมาที่ไปถึงดาวเคราะห์