Что такое электромагнитное излучение?

Электромагнитное излучение является самоподдерживающейся энергией с компонентами электрического и магнитного поля. Электромагнитное излучение обычно называют «светом», ЭМ, ЭМИ или электромагнитными волнами. Волны распространяются в вакууме со скоростью света. Колебания компонентов электрического и магнитного поля перпендикулярны друг другу и направлению, в котором движется волна. Волны могут быть охарактеризованы в соответствии с их Длины волн, частоты или энергии.

Пакеты или кванты электромагнитных волн называются фотонами. Фотоны имеют нулевую массу покоя, но они имеют импульс или релятивистскую массу, поэтому на них все еще влияет гравитация, как на обычную материю. Электромагнитное излучение испускается всякий раз, когда заряженные частицы ускоряются.

Электромагнитный спектр охватывает все виды электромагнитного излучения. От самой длинной длины волны / самой низкой энергии до самой короткой длины волны / самой высокой энергии, порядок спектра - это радио, микроволновая печь, инфракрасный, видимый, ультрафиолетовый, рентгеновский и гамма-излучение. Простой способ запомнить порядок спектра - использовать мнемонику "

Электромагнитное излучение может быть классифицировано как ионизирующее или неионизирующее излучение. Ионизирующее излучение обладает достаточной энергией для разрыва химических связей и дает электронам достаточную энергию для выхода из их атомов, образуя ионы. Неионизирующее излучение может поглощаться атомами и молекулами. Хотя излучение может обеспечить энергия активации чтобы инициировать химические реакции и разрывать связи, энергия слишком мала, чтобы позволить электрону убежать или захватить. Излучение, которое более энергично, чем ультрафиолетовый свет, является ионизирующим. Излучение, которое менее энергично, чем ультрафиолетовое излучение (включая видимый свет), неионизирует. Коротковолновый ультрафиолетовый свет ионизирует.

Длины волн света за пределами видимого спектра были обнаружены в начале 19 века. Уильям Гершель описал инфракрасное излучение в 1800 году. Иоганн Вильгельм Риттер открыл ультрафиолетовое излучение в 1801 году. Оба ученых обнаружили свет, используя призму, чтобы разделить солнечный свет на составляющие его длины волн. Уравнения для описания электромагнитных полей были разработаны Джеймсом Клерком Максвеллом в 1862-1964 гг. До создания единой теории электромагнетизма Джеймса Клерка Максвелла ученые полагали, что электричество и магнетизм являются отдельными силами.