Różnica między promieniowaniem elektromagnetycznym a spektrum elektromagnetycznym

Promieniowanie elektromagnetyczne a widmo elektromagnetyczne
 

Promieniowanie elektromagnetyczne i widmo elektromagnetyczne są dwoma szeroko stosowanymi pojęciami w teorii elektromagnetycznej. Niezbędne jest jasne zrozumienie tych zjawisk, aby osiągnąć sukces w takich dziedzinach. Ten artykuł obejmie definicje, podobieństwa i różnice w zakresie promieniowania elektromagnetycznego i widma elektromagnetycznego.

Promieniowanie elektromagnetyczne

Promieniowanie elektromagnetyczne, bardziej znane jako promieniowanie elektromagnetyczne, zostało po raz pierwszy zaproponowane przez Jamesa Clerk Maxwella. Zostało to później potwierdzone przez Heinricha Hertza, który z powodzeniem wyprodukował pierwszą falę elektromagnetyczną. Maxwell wyprowadził kształt fali dla fal elektrycznych i magnetycznych i z powodzeniem przewidział prędkość tych fal. Ponieważ prędkość fali jest równa eksperymentalnej wartości prędkości światła, Maxwell zaproponował, że światło jest formą fal elektromagnetycznych. Fale elektromagnetyczne mają zarówno pole elektryczne, jak i pole magnetyczne oscylujące prostopadle względem siebie i prostopadle do kierunku propagacji fali. Wszystkie fale elektromagnetyczne mają tę samą prędkość w próżni. Częstotliwość fali elektromagnetycznej decyduje o zgromadzonej w niej energii. Później wykazano za pomocą mechaniki kwantowej, że fale te w rzeczywistości są paczkami fal. Energia tego pakietu zależy od częstotliwości fali. Otworzyło to pole dualizmu materii falowo-cząsteczkowej. Teraz widać, że promieniowanie elektromagnetyczne można uznać za fale i cząstki. Obiekt umieszczony w dowolnej temperaturze powyżej zera absolutnego będzie emitował fale elektromagnetyczne o każdej długości fali. Energia, która jest maksymalną liczbą emitowanych fotonów, zależy od temperatury ciała.

Widmo elektromagnetyczne

Fale elektromagnetyczne są podzielone na kilka regionów według ich energii. Promieniowanie rentgenowskie, ultrafioletowe, podczerwone, widzialne, fale radiowe to tylko niektóre z nich. Wszystko, co widzimy, jest widoczne dzięki widzialnemu obszarowi spektrum elektromagnetycznego. Widmo jest wykresem intensywności w funkcji energii promieni elektromagnetycznych. Energia może być również reprezentowana przez długość fali lub częstotliwość. Ciągłe widmo to widmo, w którym wszystkie długości fal wybranego regionu mają intensywność. Idealne białe światło to ciągłe spektrum w obszarze widzialnym. Należy zauważyć, że w praktyce uzyskanie idealnego ciągłego spektrum jest praktycznie niemożliwe. Widmo absorpcyjne to widmo uzyskane po wysłaniu ciągłego widma przez pewien materiał. Widmo emisyjne to widmo uzyskane po usunięciu widma ciągłego z widma absorpcyjnego po wzbudzeniu elektronów. Widmo absorpcyjne i widmo emisyjne są niezwykle przydatne w znajdowaniu składu chemicznego materiałów. Widmo absorpcji lub emisji substancji jest specyficzne dla substancji.