Elektromagnetkiirgus vs elektromagnetiline spekter
Elektromagnetkiirgus ja elektromagnetiline spekter on kaks elektromagnetiteoorias laialdaselt kasutatavat mõistet. Sellistes valdkondades silma paistmiseks on ülioluline omada nendest nähtustest selget arusaamist. See artikkel hõlmab elektromagnetkiirguse ja elektromagnetilise spektri määratlusi, sarnasusi ja erinevusi.
Elektromagnetkiirgus
Elektromagnetkiirgust, rohkem tuntud kui EM-kiirgust, pakkus esmakordselt välja James Clerk Maxwell. Seda kinnitas hiljem ka Heinrich Hertz, kes produtseeris eduk alt esimese EM-laine. Maxwell tuletas elektri- ja magnetlainete lainekuju ning ennustas eduk alt nende lainete kiirust. Kuna see lainekiirus on võrdne valguse kiiruse eksperimentaalse väärtusega, tegi Maxwell ettepaneku, et valgus on EM-lainete vorm. Elektromagnetlainetel on nii elektriväli kui ka magnetväli, mis võnguvad üksteisega risti ja laine levimise suunaga. Kõikidel elektromagnetlainetel on vaakumis sama kiirus. Elektromagnetlaine sagedus määrab sellesse salvestatud energia. Hiljem näidati kvantmehaanika abil, et need lained on tegelikult lainete paketid. Selle paketi energia sõltub laine sagedusest. See avas lainevälja – aineosakeste duaalsus. Nüüd on näha, et elektromagnetkiirgust võib käsitleda kui laineid ja osakesi. Objekt, mis on asetatud absoluutsest nullist kõrgemale temperatuurile, kiirgab iga lainepikkusega EM-laineid. Energia, mis on maksimaalne kiiratavate footonite arv, sõltub keha temperatuurist.
Elektromagnetiline spekter
Elektromagnetlained liigitatakse nende energia järgi mitmesse piirkonda. Röntgenikiirgus, ultraviolett-, infrapuna-, nähtav, raadiolained on neist vähesed. Kõik, mida me näeme, on nähtav elektromagnetilise spektri nähtava piirkonna tõttu. Spekter on elektromagnetiliste kiirte intensiivsuse ja energia graafik. Energiat saab esitada ka lainepikkuses või sageduses. Pidev spekter on spekter, milles kõik valitud piirkonna lainepikkused on intensiivsusega. Täiuslik valge valgus on pidev spekter nähtava piirkonna kohal. Tuleb märkida, et praktikas on täiuslikku pidevat spektrit praktiliselt võimatu saada. Neeldumisspekter on spekter, mis saadakse pärast pideva spektri saatmist läbi mõne materjali. Emissioonispekter on spekter, mis saadakse pärast pideva spektri eemaldamist neeldumisspektrist pärast elektronide ergastamist. Neeldumisspekter ja emissioonispekter on materjalide keemilise koostise leidmisel äärmiselt kasulikud. Aine neeldumis- või emissioonispekter on ainele ainulaadne.
Mis vahe on elektromagnetkiirgusel ja elektromagnetilisel spektril?
• EM-kiirgus on elektri- ja magnetvälja vastastikmõju põhjustatud mõju.
• EM-spekter on EM-kiirguse kirjeldamiseks kasutatav kvantitatiivne meetod.
• EM-kiirgus on kvalitatiivne mõiste, samas kui EM-spekter on kvantitatiivne mõõtmine.
• Ainuüksi EM-kiirguse mõiste on kasutu. EM-spektril on palju rakendusi ja kasutusviise.
