Det elektromagnetiske spekteret

Det elektromagnetiske spekteret er spekteret av elektromagnetisk stråling. Stråling ved ulike frekvensar (bylgjelengder) har svært ulike fysiske (og praktiske) eigenskapar. Både radiobylgjer, lys og gammastråling er stråling i det elektromagnetiske spekteret.

Inndeling i ulike område

Strålinga er delt inn i somme bylgjelengdeområde med namn:

• radiostråling (bylgjelengd over 1m)
• mikrobylgjer (1mm – 1 000mm)
• infraraud stråling (700nm – 14 000nm)
• lys (380nm - 740nm)
• uv-lys (bylgjelengd 30nm – 400nm)
• røntgenstråling (0,03nm – 30nm)
• gammastråling (alt under 0,03nm)

Biletet til høgre viser ei grov inndeling grafisk. Frå venstre mot høgre, etter stigande bylgjelengd, er gammastråling, røntgenstråling, UV-lys, synleg lys, infraraud stråling og til slutt radiobylgjer.

Eigenskapane til strålinga avheng av frekvens (og bylgjelengd).

Energimengda i elektromagnetisk stråling er gjeven ved formelen

$E=hc/\lambda \,$

der E er energien i eitt foton, h er Plancks konstant, c er lysfarten i vakuum og λ (lambda) er bølgjelengda til strålinga. Jo kortare bølgjelengd, dess større fotonenergi.

Samanhengen mellom bylgjelengd og frekvens er gjeven slik:

$c=\lambda f\,$

Mikro- og radiobylgjer

Utdjupande artikkel for dette emnet er radiobylgjer.

I den nedre delen av det elektromagnetiske spekteret (lågast frekvens) finn ein type stråling som kan breie seg god ut i omgjevnadane rundt oss. Dette utnyttar ein for å sende trådlause informasjonssignal slik som radio, tv og mobiltelefoni gjennom lufta. Stråling ved desse frekvensane breier seg ut slik at ein kan dekke større område. Til samanlikning vil ein seie at ein lys (laserstråle) går rett fram og ikkje spreiar seg ut.

Mikrobølger breier seg ikkje så godt ut som radiobylgjer, men kan nyttast til kommunikasjon der sendar og mottakar ser kvarandre, eller på korte avstandar.

Det er og mikrobølger som varmar opp maten i ein mikrobølgeovn, mikrobølgene har ei slik bølgjelengd at dei greier å setje molekyla i maten i rørsle (vibrasjon), og det gjev varme.

Radarar opererer òg i dette området av spekteret.

Infraraud- og varmestråling

Utdjupande artikkel for dette emnet er infraraud stråling.

Alle fysiske lekamar med ein viss temperatur sender ut elektromagnetisk stråling styrt av Plancks strålingslov. Ved temperaturar ved romtemperatur og litt oppover vil mesteparten av strålinga verte send ut i det infraraude området. Kamera som ser infraraud stråling vert til dømes nytta for å finne sakna personar etter skipsforlis eller på fjellet, då alle levande vesen sender ut varmestråling.

Mange rørsledetektorar til dømes i alarmar eller lysbrytarar målar infraraud stråling for å detektere personar i nærleiken.

Lys

Namn	Bølgjelengder	Frekvensar
raudt	~ 625 – 740 nm	~ 480 – 405 THz
oransje	~ 590 – 625 nm|	~ 510 – 480 THz
gult	~ 565 – 590 nm	~ 530 – 510 THz
grønt	~ 520 – 565 nm	~ 580 – 530 THz
blått	~ 445 – 520 nm	~ 675 – 580 THz
indigo	~ 425 – 445 nm	~ 700 – 675 THz
fiolett	~ 380 – 425 nm	~ 790 – 700 THz

Utdjupande artikkel for dette emnet er lys.

Tabellen til høgre viser kvar dei ulike fargane av synleg lys ligg i spekteret. Raudt har lengst bylgjelengd, og dermed minst energi, fiolett er den mest «energirike» fargen. Alle ting vi ser, ser vi fordi dei sender ut stråling i det synlege området. Denne strålinga kan vere reflektert (sola lyser opp omgjevnadane rundt oss), utstråla - emmitert på grunn av temperatur (glødetråden i ei lyspære). Kva farge lyset får avgjer dei fysiske eigenskapane til det som til dømes vert belyst. Eit blad er grønt av di klorofyllet i bladet absorberer dei andre fargane, men ikkje den grøne.

Røntgenstråling

Utdjupande artikkel for dette emnet er røntgenstråling.

Stråling ved denne bylgjelengda er så energirik at ho vil greie å gå gjennom mjukt vev slik som hud og musklar, men ho greier ikkje å trengje gjennom beinvev. Difor kan røntgenstråling nyttast til å fotografere skjelettet til menneske og dyr.

Gammastråling

Utdjupande artikkel for dette emnet er gammastråling.

Gammastråling er den mest energirike strålinga. Gammastrålar trengjer meir eller mindre gjennom det meste av fast stoff. Strålinga er ei ioniserande radioaktiv stråling, det vil seie at ho evnar å øydeleggje molekyl i levande vev slik at vevet vert skada av strålinga.