Τι είναι η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία;

Η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία είναι αυτοσυντηρούμενη ενέργεια με στοιχεία ηλεκτρικού και μαγνητικού πεδίου. Η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία αναφέρεται συνήθως ως "ελαφρύ", EM, EMR ή ηλεκτρομαγνητικά κύματα. Τα κύματα διαδίδονται μέσω κενού με την ταχύτητα του φωτός. Οι ταλαντώσεις των στοιχείων ηλεκτρικού και μαγνητικού πεδίου είναι κάθετες μεταξύ τους και προς την κατεύθυνση στην οποία κινείται το κύμα. Τα κύματα μπορούν να χαρακτηριστούν σύμφωνα με το δικό τους μήκη κύματος, συχνότητες ή ενέργεια.

Τα πακέτα ή τα ποσοτικά των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων ονομάζονται φωτόνια. Τα φωτόνια έχουν μηδενική μάζα ανάπαυσης, αλλά έχουν ορμή ή σχετικιστική μάζα, έτσι εξακολουθούν να επηρεάζονται από τη βαρύτητα όπως η κανονική ύλη. Η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία εκπέμπεται κάθε φορά που τα φορτισμένα σωματίδια επιταχύνονται.

Το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα περιλαμβάνει όλους τους τύπους ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας. Από το μεγαλύτερο μήκος κύματος / τη χαμηλότερη ενέργεια στο βραχύτερο μήκος κύματος / την υψηλότερη ενέργεια, η σειρά του φάσματος είναι ραδιόφωνο, μικροκύματα, υπέρυθρες, ορατές, υπεριώδεις ακτίνες, ακτίνες Χ και ακτίνες γάμμα. Ένας εύκολος τρόπος να θυμηθούμε τη σειρά του φάσματος είναι να χρησιμοποιήσουμε το μνημονικό "

Η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία μπορεί να κατηγοριοποιηθεί ως ιοντίζουσα ή μη ιονίζουσα ακτινοβολία. Η ιονίζουσα ακτινοβολία έχει αρκετή ενέργεια για να σπάσει τους χημικούς δεσμούς και να δώσει ηλεκτρόνια επαρκή ενέργεια για να ξεφύγει από τα άτομα που σχηματίζουν ιόντα. Η μη ιοντίζουσα ακτινοβολία μπορεί να απορροφάται από άτομα και μόρια. Ενώ η ακτινοβολία μπορεί να παρέχει ενέργεια ενεργοποίησης για να ξεκινήσει τις χημικές αντιδράσεις και να σπάσει τους δεσμούς, η ενέργεια είναι πολύ χαμηλή για να επιτρέψει τη διαφυγή ή τη σύλληψη ηλεκτρονίων. Η ακτινοβολία που είναι πιο ενεργητική από το υπεριώδες φως είναι ιονίζουσα. Η ακτινοβολία που είναι λιγότερο ενεργητική από το υπεριώδες φως (συμπεριλαμβανομένου του ορατού φωτός) είναι μη ιονίζουσα. Το μικρό μήκος κύματος υπεριώδους φωτός είναι ιονίζοντας.

Τα μήκη κύματος του φωτός εκτός του ορατού φάσματος ανακαλύφθηκαν στις αρχές του 19ου αιώνα. Ο William Herschel περιέγραψε υπέρυθρη ακτινοβολία το 1800. Ο Johann Wilhelm Ritter ανακάλυψε την υπεριώδη ακτινοβολία το 1801. Και οι δύο επιστήμονες ανίχνευσαν το φως χρησιμοποιώντας ένα πρίσμα για να χωρίσουν το ηλιακό φως στα μήκη κύματος των συστατικών τους. Οι εξισώσεις για την περιγραφή των ηλεκτρομαγνητικών πεδίων αναπτύχθηκαν από τον James Clerk Maxwell το 1862-1964. Πριν από την ενοποιημένη θεωρία του James Clerk Maxwell για τον ηλεκτρομαγνητισμό, οι επιστήμονες πίστευαν ότι ο ηλεκτρισμός και ο μαγνητισμός ήταν ξεχωριστές δυνάμεις.