ВЪВЕДЕНИЕ

Електромагнитен (ЕМ) спектър наричаме пълния диапазон от всички видове електромагнитно излъчване. Електромагнитното излъчване може да се опише като поток от фотони, пренасящи енергия и движещи се всеки от тях като отделна вълна със скоростта на светлината. Единствената разлика между радиовълните, видимата светлина, рентгеновите лъчи и др. видове електромагнитно излъчване е енергията на фотоните. Радиовълните се пренасят от фотони с най-ниска енергия, микровълните имат малко повече енергия от радиовълните, инфрачервените – още повече, следвани от видимите лъчи, ултравиолетовите, рентгеновите и гама-лъчите.

ЕМ спектър накратко

В зависимост от енергията, която носи фотона, той се държи повече като вълна (при ниски енергии) или повече като частица (при високи енергии). Това е проява на „корпускулярно-вълновия дуализъм“ на светлината (термин от квантовата механика) – фотоните са едновременно и частици, и вълни. Фотоните показват ту едната, ту другата си страна в зависимост от определени физични условия. Корпускулярно-вълновият дуализъм се проявява най-силно при елементарните частици. Този принцип е справедлив и за по-големи обекти, но колкото е по-голям е един обект, толкова по-слабо се проявяват неговите вълнови свойства. Не можем да говорим за физическа разлика във видовете електромагнитно излъчване – такава няма, а само за различно поведение, дължащо се изцяло на енергията на фотоните.

Всяка една от тези величини е свързана с останалите както следва:

където c е скоростта на светлината във вакуум, c = 299 792,458 m/s или около 300 000 km/s, h е константата на Планк, h = 6,626 × 10⁻³⁴ J · s = 4.136 × 10⁻¹⁵ eV · s. 

И скоростта на светлината, и константата на Планк са константи, те не си променят стойността при никакви обстоятелства. На Фиг. 14 може нагледно да се види връзката между дължината на вълната и честотата в зависимост от спектралния диапазон, а конверсията между разгледаните по-горе три величини е показана на Фиг. 15.

Ако вълните от електромагнитният спектър преминават през (или се намират в) среда, в която има вещество (т.е. не са във вакуум), то техните дължини се скъсяват. Но дори и в такива случаи учените обикновено имат предвид дължините на вълните във вакуум, когато говорят за дължини на вълните на ЕМ излъчване.