Atšķirība starp elektromagnētisko starojumu un elektromagnētisko spektru

Elektromagnētiskais starojums vs elektromagnētiskais spektrs
 

Elektromagnētiskais starojums un elektromagnētiskais spektrs ir divi elektromagnētiskā teorijā plaši izmantoti jēdzieni. Ir svarīgi skaidri saprast šīs parādības, lai izceltos šādās jomās. Šajā rakstā tiks apskatītas elektromagnētiskā starojuma un elektromagnētiskā spektra definīcijas, līdzības un atšķirības.

Elektromagnētiskā radiācija

Elektromagnētisko starojumu, kas plašāk pazīstams kā EM starojums, pirmo reizi ierosināja Džeimss Klerks Maksvels. To vēlāk apstiprināja Heinrihs Hercs, kurš veiksmīgi izveidoja pirmo EM vilni. Maksvels atvasināja viļņu formu elektriskajiem un magnētiskajiem viļņiem un veiksmīgi prognozēja šo viļņu ātrumu. Tā kā šis viļņa ātrums ir vienāds ar gaismas ātruma eksperimentālo vērtību, Maksvels ierosināja, ka gaisma ir EM viļņu forma. Elektromagnētiskajiem viļņiem ir gan elektriskais lauks, gan magnētiskais lauks, kas svārstās perpendikulāri viens otram un perpendikulāri viļņu izplatīšanās virzienam. Visiem elektromagnētiskajiem viļņiem vakuumā ir vienāds ātrums. Elektromagnētiskā viļņa frekvence nosaka tajā uzkrāto enerģiju. Vēlāk, izmantojot kvantu mehāniku, tika parādīts, ka šie viļņi patiesībā ir viļņu paketes. Šīs paketes enerģija ir atkarīga no viļņa frekvences. Tas atvēra vielas viļņu un daļiņu divdabības lauku. Tagad redzams, ka elektromagnētisko starojumu var uzskatīt par viļņiem un daļiņām. Objekts, kas novietots jebkurā temperatūrā virs absolūtās nulles, izstaros katra viļņa garuma EM viļņus. Enerģija, kas ir maksimālais izstaroto fotonu skaits, ir atkarīga no ķermeņa temperatūras.

Elektromagnētiskais spektrs

Elektromagnētiskie viļņi tiek klasificēti vairākos reģionos pēc to enerģijas. Rentgenstari, ultravioletie, infrasarkanie, redzamie, radioviļņi ir maz no tiem. Viss, ko mēs redzam, ir redzams elektromagnētiskā spektra redzamā apgabala dēļ. Spektrs ir elektromagnētisko staru intensitātes un enerģijas lielums. Enerģiju var attēlot arī viļņa garumā vai frekvencē. Nepārtraukts spektrs ir spektrs, kurā visiem izvēlētā reģiona viļņu garumiem ir intensitāte. Ideāla balta gaisma ir nepārtraukts spektrs virs redzamā apgabala. Jāatzīmē, ka praksē praktiski nav iespējams iegūt perfektu nepārtrauktu spektru. Absorbcijas spektrs ir spektrs, kas iegūts pēc nepārtraukta spektra nosūtīšanas caur kādu materiālu. Emisijas spektrs ir spektrs, kas iegūts pēc nepārtraukta spektra noņemšanas no absorbcijas spektra pēc elektronu ierosmes. Absorbcijas spektrs un emisijas spektrs ir ārkārtīgi noderīgi materiālu ķīmisko sastāvu atrašanā. Vielas absorbcijas vai emisijas spektrs ir unikāls.