Radiació electromagnètica versus espectre electromagnètic
La radiació electromagnètica i l'espectre electromagnètic són dos conceptes molt utilitzats en la teoria electromagnètica. És vital tenir una comprensió clara d'aquests fenòmens per sobresortir en aquests camps. Aquest article tractarà les definicions, semblances i diferències de la radiació electromagnètica i l'espectre electromagnètic.
Radiació electromagnètica
La radiació electromagnètica, més coneguda com a radiació EM, va ser proposada per primera vegada per James Clerk Maxwell. Això va ser confirmat més tard per Heinrich Hertz que va produir amb èxit la primera onada EM. Maxwell va derivar la forma d'ona de les ones elèctriques i magnètiques i va predir amb èxit la velocitat d'aquestes ones. Com que aquesta velocitat d'ona és igual al valor experimental de la velocitat de la llum, Maxwell va proposar que la llum és una forma d'ones EM. Les ones electromagnètiques tenen tant un camp elèctric com un camp magnètic que oscil·len perpendicularment entre si i perpendiculars a la direcció de propagació de l'ona. Totes les ones electromagnètiques tenen la mateixa velocitat en el buit. La freqüència de l'ona electromagnètica determina l'energia emmagatzemada en ella. Més tard es va demostrar mitjançant la mecànica quàntica que aquestes ones, de fet, són paquets d'ones. L'energia d'aquest paquet depèn de la freqüència de l'ona. Això va obrir el camp de la dualitat ona-partícula de la matèria. Ara es pot veure que la radiació electromagnètica es pot considerar com a ones i partícules. Un objecte, que es col·loca a qualsevol temperatura per sobre del zero absolut, emetrà ones EM de totes les longituds d'ona. L'energia, que és el nombre màxim de fotons emesos, depèn de la temperatura del cos.
Espectre electromagnètic
Les ones electromagnètiques es classifiquen en diverses regions segons la seva energia. Els raigs X, els ultraviolats, els infrarojos, les ones visibles i les ones de ràdio són pocs. Tot el que veiem es veu a causa de la regió visible de l'espectre electromagnètic. Un espectre és un gràfic de la intensitat en funció de l'energia dels raigs electromagnètics. L'energia també es pot representar en longitud d'ona o freqüència. Un espectre continu és un espectre en el qual totes les longituds d'ona de la regió seleccionada tenen intensitats. La llum blanca perfecta és un espectre continu sobre la regió visible. Cal tenir en compte que, a la pràctica, és pràcticament impossible obtenir un espectre continu perfecte. Un espectre d'absorció és l'espectre obtingut després d'enviar un espectre continu a través d'algun material. Un espectre d'emissió és l'espectre obtingut després d'eliminar l'espectre continu de l'espectre d'absorció després de l'excitació dels electrons. L'espectre d'absorció i l'espectre d'emissió són extremadament útils per trobar composicions químiques de materials. L'espectre d'absorció o d'emissió d'una substància és exclusiu de la substància.
Quina diferència hi ha entre la radiació electromagnètica i l'espectre electromagnètic?
• La radiació EM és un efecte causat per les interaccions entre camps elèctrics i magnètics.
• L'espectre EM és un mètode quantitatiu utilitzat per descriure la radiació EM.
• La radiació EM és un concepte qualitatiu, mentre que l'espectre EM és una mesura quantitativa.
• El concepte de radiació EM només és inútil. L'espectre EM té moltes aplicacions i usos.
