Elektromagnetno zračenje

 

Energija koja se kroz prazan prostor ili materijalnu sredinu širi u obliku elektromagnetnih talasa predstavlja elektromagnetno zračenje. To zračenje ima svojstva talasa kao što su refleksija, refrakcija, difrakcija i interferencija, ali takođe ima i svojstva čestica jer se njegova energija javlja u malim količinama ili kvantima. Iako sve vrste elektromagnetnog zračenje putuju istim brzinama, one se razlikuju po frekvencijama i talasnim dužinama, i različito reaguju sa materijom. Vakuum je jedina savršeno provodljiva sredina, dok sve druge upijaju određene frekvencije elektromagnetnog zračenje. U vakuumu, svi zraci elektromagnetnog spektra kreću se istom brzinom – 299792,458 km∕s.

 

Elektromagnetni spektar

Ukupni opseg frekvencija ili talasnih dužina elektromagnetnog zračenja naziva se elektromagnetni spektar. On se proteže od talasa dugačke talasne dužine (niske frekvencije) do onih sa kratkom talasnom dužinom (visokom frekvencijom), a čine ga, poređani po rastu frekvencije, odnosno padu talasne dužine:

1) radio-talasi (od onih sa veoma niskom frekvencijom do onih sa ultravisokom frekvencijom),

2) mikrotalasi,

3) infracrveno zračenje,

4) vidljiva svetlost,

5) ultraljubičasto zračenje,

6) iks zraci (rendgenski zraci),

7) gama zraci.

Spektar elektromagnetnih talasa je neprekidan i neograničen – unutar spektra nema praznina, a talasna dužina zračenja može biti proizvoljno velika. Što je talasna dužina kraća, to je frekvencija zračenja viša, a njegova energija veća.

 

em zracenje slika

 

Talasna dužina

Talasna dužina je rastojanje između dve tačke koje se nalaze u istom stanju oscilovanja kada obuhvataju celi titraj oscilacije. Kod poprečnih (transverzalnih) talasa, ta dužina se meri od jednog do drugog brega ili od jedne do druge dolje. Kod uzdužnih (longitudalnih) talasa, dužina se meri od jednog do drugog zgušnjavanja ili od jednog do drugog razređivanja. Talasna dužina jednaka je odnosu brzine talasa u medijumu i njegove frekvencije:

λ = v / f [m]

gde je:

v [m∕s] – brzina,

f [Hz] – frekvencija.

Talasna dužina se izražava u metrima (m), pri čemu se najčešće koristi manja jedinica nanometar (1 nm = 10−9 m).

 

em zracenje slika1

 

Frekvencija

Frekvencija predstavlja broj talasa koji prođu kroz određenu tačku u određenom vremenskom intervalu. Takođe, broj ciklusa ili vibracija kroz koje prođe telo u pokretu u određenom vremenskom intervalu. Frekvencija je recipročna vremenu potrebnom da se završi jedan ciklus (period):

f = 1 / t [Hz]

gde je:

t [s] – vreme.

Frekvencija se izražava u hercima (Hz), a jedan herc jednak je jednom ciklusu u sekundi. Na primer, Zemlja se okreće oko svoje ose frekvencijom od jednog ciklusa u 24 časa.