Radiația electromagnetică vs spectrul electromagnetic
Radiația electromagnetică și spectrul electromagnetic sunt două concepte utilizate pe scară largă în teoria electromagnetică. Este vital să avem o înțelegere clară a acestor fenomene pentru a excela în astfel de domenii. Acest articol va acoperi definițiile, asemănările și diferențele dintre radiațiile electromagnetice și spectrul electromagnetic.
Radiații electromagnetice
Radiația electromagnetică, cunoscută mai frecvent ca radiație EM, a fost propusă pentru prima dată de James Clerk Maxwell. Acest lucru a fost confirmat ulterior de Heinrich Hertz, care a produs cu succes primul val EM. Maxwell a derivat forma de undă pentru undele electrice și magnetice și a prezis cu succes viteza acestor unde. Deoarece această viteză a undei este egală cu valoarea experimentală a vitezei luminii, Maxwell a propus că lumina este o formă de unde EM. Undele electromagnetice au atât un câmp electric, cât și un câmp magnetic oscilant perpendicular unul pe celăl alt și perpendicular pe direcția de propagare a undei. Toate undele electromagnetice au aceeași viteză în vid. Frecvența undei electromagnetice decide energia stocată în ea. Mai târziu s-a demonstrat folosind mecanica cuantică că aceste unde, de fapt, sunt pachete de valuri. Energia acestui pachet depinde de frecvența undei. Acest lucru a deschis câmpul dualității undă-particulă a materiei. Acum se poate observa că radiațiile electromagnetice pot fi considerate unde și particule. Un obiect, care este plasat la orice temperatură peste zero absolut, va emite unde EM de fiecare lungime de undă. Energia, care este numărul maxim de fotoni emiși, depinde de temperatura corpului.
Spectru electromagnetic
Undele electromagnetice sunt clasificate în mai multe regiuni în funcție de energia lor. Raze X, ultraviolete, infraroșii, vizibile, unde radio sunt puține dintre ele. Tot ceea ce vedem este văzut datorită regiunii vizibile a spectrului electromagnetic. Un spectru este un grafic al intensității în funcție de energia razelor electromagnetice. Energia poate fi reprezentată și în lungime de undă sau frecvență. Un spectru continuu este un spectru în care toate lungimile de undă ale regiunii selectate au intensități. Lumina albă perfectă este un spectru continuu peste regiunea vizibilă. Trebuie remarcat faptul că, în practică, este practic imposibil să se obțină un spectru perfect continuu. Un spectru de absorbție este spectrul obținut după trimiterea unui spectru continuu printr-un material. Un spectru de emisie este spectrul obținut după ce spectrul continuu este îndepărtat din spectrul de absorbție după excitarea electronilor. Spectrul de absorbție și spectrul de emisie sunt extrem de utile în găsirea compozițiilor chimice ale materialelor. Spectrul de absorbție sau de emisie al unei substanțe este unic pentru substanță.
Care este diferența dintre radiația electromagnetică și spectrul electromagnetic?
• Radiația EM este un efect cauzat de interacțiunile dintre câmpurile electrice și magnetice.
• Spectrul EM este o metodă cantitativă folosită pentru a descrie radiația EM.
• Radiația EM este un concept calitativ, în timp ce spectrul EM este o măsurătoare cantitativă.
• Numai conceptul de radiație EM este inutil. Spectrul EM are multe aplicații și utilizări.
