Ero sähkömagneettisen säteilyn ja sähkömagneettisen spektrin välillä

Sähkömagneettinen säteily vs. sähkömagneettinen spektri
 

Sähkömagneettinen säteily ja sähkömagneettinen spektri ovat kaksi laajalti käytettyä käsitettä sähkömagneettisessa teoriassa. On välttämätöntä, että näillä ilmiöillä on selkeä ymmärrys, jotta voimme menestyä näillä aloilla. Tämä artikkeli kattaa sähkömagneettisen säteilyn ja sähkömagneettisen spektrin määritelmät, yhtäläisyydet ja erot.

Elektromagneettinen säteily

Sähkömagneettista säteilyä, jota yleisemmin kutsutaan EM-säteilyksi, ehdotti ensin James Clerk Maxwell. Tämän vahvisti myöhemmin Heinrich Hertz, joka tuotti onnistuneesti ensimmäisen EM-aallon. Maxwell laski sähkö- ja magneettiaaltojen aaltomuodon ja ennusti onnistuneesti näiden aaltojen nopeuden. Koska tämä aallonopeus on yhtä suuri kuin valon nopeuden kokeellinen arvo, Maxwell ehdotti, että valo on eräs muoto EM-aalloista. Sähkömagneettisilla aalloilla on sekä sähkökenttä että magneettikenttä, joka värähtelee kohtisuorassa toisiinsa nähden ja kohtisuorassa aallon etenemissuuntaan nähden. Kaikilla sähkömagneettisilla aalloilla on sama nopeus tyhjiössä. Sähkömagneettisen aallon taajuus päättää siihen varastoituneen energian. Myöhemmin kvanttimekaniikkaa käyttämällä osoitettiin, että nämä aallot ovat itse asiassa paketteja aaltoja. Tämän paketin energia riippuu aallon taajuudesta. Tämä avasi aineen aaltohiukkasten kaksinaisuuden kentän. Nyt voidaan nähdä, että sähkömagneettista säteilyä voidaan pitää aalloina ja hiukkasina. Kohde, joka on sijoitettu mihin tahansa lämpötilaan absoluuttisen nollan yläpuolelle, emittoi EM-aaltoja jokaisella aallonpituudella. Energia, joka on suurin emittoitujen fotonien lukumäärä, riippuu kehon lämpötilasta.

Sähkömagneettinen spektri

Sähkömagneettiset aallot luokitellaan useisiin alueisiin energiansa perusteella. Röntgensäteet, ultravioletti, infrapuna, näkyvät, radioaallot ovat harvat niistä. Kaikki mitä näemme, johtuu sähkömagneettisen spektrin näkyvästä alueesta. Spektri on kuvaaja sähkömagneettisten säteiden voimakkuudesta energiaan nähden. Energia voidaan esittää myös aallonpituudella tai taajuudella. Jatkuva spektri on spektri, jossa kaikilla valitun alueen aallonpituuksilla on intensiteettejä. Täydellinen valkoinen valo on jatkuva spektri näkyvän alueen yli. On huomattava, että käytännössä on käytännössä mahdotonta saada täydellistä jatkuvaa spektriä. Absorptiospektri on spektri, joka saadaan jatkuvan spektrin lähettämisen kautta jonkin materiaalin. Emissio-spektri on spektri, joka saadaan sen jälkeen, kun jatkuva spektri on poistettu absorptiospektristä elektronien virityksen jälkeen. Absorptiospektri ja emissiospektri ovat erittäin hyödyllisiä materiaalien kemiallisten koostumusten löytämisessä. Aineen absorptio- tai päästöspektri on ainutlaatuinen.