Unterschied zwischen elektromagnetischer Strahlung und elektromagnetischem Spektrum

Elektromagnetische Strahlung gegen elektromagnetisches Spektrum
 

Elektromagnetische Strahlung und das elektromagnetische Spektrum sind zwei weit verbreitete Konzepte in der elektromagnetischen Theorie. Ein klares Verständnis dieser Phänomene ist unerlässlich, um sich in solchen Bereichen hervorzuheben. Dieser Artikel behandelt die Definitionen, Ähnlichkeiten und Unterschiede der elektromagnetischen Strahlung und des elektromagnetischen Spektrums.

Elektromagnetische Strahlung

Elektromagnetische Strahlung, allgemein bekannt als EM-Strahlung, wurde zuerst von James Clerk Maxwell vorgeschlagen. Dies wurde später von Heinrich Hertz bestätigt, der die erste EM-Welle erfolgreich produzierte. Maxwell hat die Wellenform für elektrische und magnetische Wellen abgeleitet und die Geschwindigkeit dieser Wellen erfolgreich vorhergesagt. Da diese Wellengeschwindigkeit gleich dem experimentellen Wert der Lichtgeschwindigkeit ist, schlug Maxwell vor, dass Licht eine Form von EM-Wellen ist. Elektromagnetische Wellen haben sowohl ein elektrisches Feld als auch ein magnetisches Feld, die senkrecht zueinander und senkrecht zur Richtung der Wellenausbreitung schwingen. Alle elektromagnetischen Wellen haben im Vakuum die gleiche Geschwindigkeit. Die Frequenz der elektromagnetischen Welle bestimmt die darin gespeicherte Energie. Später wurde mithilfe der Quantenmechanik gezeigt, dass diese Wellen tatsächlich Wellenpakete sind. Die Energie dieses Pakets hängt von der Frequenz der Welle ab. Dies eröffnete das Feld der Welle - Teilchen - Dualität der Materie. Nun ist zu sehen, dass elektromagnetische Strahlung als Wellen und Partikel betrachtet werden kann. Ein Objekt, das bei einer beliebigen Temperatur oberhalb des absoluten Nullpunkts angeordnet ist, emittiert EM-Wellen jeder Wellenlänge. Die Energie, also die maximale Anzahl der emittierten Photonen, hängt von der Körpertemperatur ab.

Elektromagnetisches Spektrum

Elektromagnetische Wellen werden nach ihrer Energie in mehrere Regionen klassifiziert. Röntgenstrahlen, ultraviolette, infrarote, sichtbare Radiowellen sind nur einige davon. Alles, was wir sehen, ist aufgrund des sichtbaren Bereichs des elektromagnetischen Spektrums zu sehen. Ein Spektrum ist eine Auftragung der Intensität gegen die Energie der elektromagnetischen Strahlen. Die Energie kann auch in Wellenlänge oder Frequenz dargestellt werden. Ein kontinuierliches Spektrum ist ein Spektrum, in dem alle Wellenlängen des ausgewählten Bereichs Intensitäten aufweisen. Das perfekte weiße Licht ist ein kontinuierliches Spektrum über dem sichtbaren Bereich. Es ist zu beachten, dass es praktisch unmöglich ist, ein perfektes kontinuierliches Spektrum zu erhalten. Ein Absorptionsspektrum ist das Spektrum, das nach dem Senden eines kontinuierlichen Spektrums durch ein Material erhalten wird. Ein Emissionsspektrum ist das Spektrum, das erhalten wird, nachdem das kontinuierliche Spektrum nach der Anregung der Elektronen aus dem Absorptionsspektrum entfernt wurde. Das Absorptionsspektrum und das Emissionsspektrum sind äußerst nützlich bei der Suche nach chemischen Zusammensetzungen von Materialien. Das Absorptions- oder Emissionsspektrum einer Substanz ist einzigartig für die Substanz.