באיור 1.4 מופיע ספקטרום הקרינה האלקטרומגנטית. מצוינים עליו מספר אזורים בשמותיהם המקובלים כגון: קרני x (רנטגן), אולטרא-סגול או אינפרא-אדום.
בנוסף, מצוינים אורך הגל () והתדירות (v) של הגלים, וניתן לראות שכאשר אחד מהם גדל השני קטן.
הגבולות בין האזורים עם השמות השונים אינם חדים וברורים, אלא מוגדרים לפי שמות שהתפתחו עם השנים לפי היישום המתאים של התחום המסוים מהספקטרום הא"מ.
איור 1.4: ספקטרום הקרינה האלקטרומגנטית.
מעיון באיור 1.4 ניתן להסיק מספר מסקנות חשובות:
- גלים אלקטרומגנטיים מתפרסים על פני תחום ספקטרום רחב ביותר (הרבה סידרי גודל) של אורכי גל (או תדירויות).
- תדירות הקרינה האלקטרומגנטית פרופורציונית הפוך לאורך הגל שלה.
- תחום הספקטרום הנראה מהווה חלק קטן ביותר מתוך סך כל הקרינה האלקטרומגנטית.
- אנרגיית הפוטון עולה עם ירידת אורך הגל.
דוגמאות לקרינה אלקטרומגנטית:
- גלי רדיו – שהם בעלי אורכי גל מסדר גודל של מטרים, ולכן נדרשות אנטנות גדולות (ממדי האנטנה הם מסדר גודל של אורך הגל לו הן משמשות.
- מיקרוגל – שהם בעלי אורכי גל מסדר גודל של סנטימטרים. לדוגמא, בתנור מיקרוגל, הגל המשמש לחימום אינו עובר דרך השריג המתכתי של דלת המכשיר, בעוד אנו יכולים לראות דרך שריג זה (אורכי הגל של הספקטרום הנראה קצרים, ועוברים בקלות דרך שריג זה).
- קרני x – משמשים ברפואה לצילום תמונות העצמות בתוך גוף האדם.
- קרני גאמה – קרינה אנרגטית, הגורמת ליינון ולכן מסווגת כקרינה מייננת.
המחקר התיאורטי של גלים אלקטרומגנטיים בוצע בעיקר על ידי ג'יימס קלארק מכסוול (1831-1879), ומסוכם ב – 4 משוואות הנושאות את שמו (משוואות אלו נמצאות מעל לרמה שהוגדרה לקורס זה).
האופי הקוונטי של השדה האלקטרומגנטי התגלה כתוצאה ממחקריו של אלברט איינשטיין בתחילת המאה העשרים.
בשנים האחרונות מתגלים שימושים חדשים לתחומי ספקטרום בהם לא נעשה בעבר שימוש מכיוון שלא היו מקורות וגלאים לתחומי ספקטרום אלו. דוגמה לתחום ספקטרום חדש הוא תחום הטרהרץ, המשתרע בין תחום האינפרא-אדום לתחום המיקרוגל. מאמר מסכם על קרינהת טרהרץ, מתוך עיתון מורי הפיזיקה "תהודה" כרך 25 (2) עמודים 23-27, ניתן לקרוא בפורמט PDF (המחייב את תוכנת Acrobat Reader).
