Promieniowanie elektromagnetyczne – rodzaje i charakterystyka

Gamma Promieniowanie
Gamma promieniowanie, czyli strumień kwantów gamma, jest obecne w otaczającym nas środowisku jako naturalne tło promieniowania. Źródłem promieniowania gamma są pierwiastki promieniotwórcze zawarte w skorupie ziemskiej oraz promieniowanie kosmiczne.

Promieniowanie Rentgenowskie
Promieniowanie rentgenowskie, zwane również promieniowaniem X, jest rodzajem promieniowania elektromagnetycznego o długości fali zawartej w przedziale od około 0,1 nm do 50 nm, czyli pomiędzy promieniowaniem gamma a ultrafioletowym. Zakres promieniowania rentgenowskiego częściowo pokrywa się z niskoenergetycznym (tzw. miękkim) promieniowaniem gamma. Rozróżnienie to wynika z mechanizmu wytwarzania promieniowania: promieniowanie rentgenowskie powstaje przy przejściach elektronów na wewnętrzne powłoki elektronowe atomu, natomiast promieniowanie gamma w przemianach energetycznych zachodzących w jądrze atomowym. Promieniowanie rentgenowskie wykorzystuje się w badaniach strukturalnych (rentgenowska analiza strukturalna, warunek Bragga-Wulfa, lauegram) oraz do badania pierwiastkowego składu chemicznego (rentgenowska analiza widmowa). Ponadto promieniowanie rentgenowskie szeroko stosuje się w diagnostyce medycznej. Promieniowanie rentgenowskie odkrył w 1895 roku Wilhelm Conrad Röntgen.

Promieniowanie Ultrafioletowe
Ultrafioletowe promieniowanie, zwane także nadfioletem lub UV, jest rodzajem promieniowania elektromagnetycznego (świetlnego) o długościach fal od 390 do około 10 nm. Granica pomiędzy promieniowaniem ultrafioletowym a rentgenowskim jest umowna. Dzieli się ono na:
- Ultrafiolet bliski (390-190 nm)
- Ultrafiolet daleki (190-10 nm)

Ultrafioletowe promieniowanie, choć niewidzialne, ma silne działanie fotochemiczne. Przy długości fali poniżej 300 nm wywołuje jonizację i jest zabójcze dla organizmów żywych. Znaczne ilości promieniowania ultrafioletowego emituje Słońce. Ziemię chroni przed nim warstwa ozonowa, która pochłania promieniowanie ultrafioletowe o długości fali poniżej 285 nm, a także powietrze, które całkowicie pochłania promieniowanie ultrafioletowe w zakresie ultrafioletu dalekiego.

Światło Widzialne
Światło widzialne to promieniowanie elektromagnetyczne (fale elektromagnetyczne) o długości fali zawartej w przedziale 380-780 nm. Mianem świetlnych określa się również promieniowanie podczerwone i promieniowanie ultrafioletowe. Światło widzialne wywołuje wrażenia barwne (barwa), a światło białe jest mieszaniną świateł o różnej długości fal. Światło w próżni rozchodzi się z jednakową prędkością w każdym układzie odniesienia (prędkość światła). Zjawiska związane z rozchodzeniem się światła bada optyka.

Promieniowanie Podczerwone
Promieniowanie podczerwone, zwane również promieniowaniem infraczerwonym lub podczerwienią, jest niewidzialnym promieniowaniem elektromagnetycznym, formalnie zaliczanym do fal świetlnych, o długości fali od 760 nm do 2000 µm. Emitowane jest przez rozgrzane ciała. Wykorzystuje się je w badaniach strukturalnych (spektroskopia widma cząsteczek organicznych), w lecznictwie (diatermia), a także do obserwacji w ciemności (noktowizory, czujniki alarmowe) oraz w biologii. Promieniowanie podczerwone odkrył w 1800 roku Sir William Herschel.

Mikrofale
Mikrofale to fale elektromagnetyczne znajdujące się w widmie pomiędzy falami ultrakrótkimi a podczerwienią, o długości fali od 1 mm do 30 cm. Stosowane są w radiolokacji, telekomunikacji satelitarnej oraz w urządzeniach grzewczych (np. kuchenki mikrofalowe). Do generacji mikrofal stosuje się specjalne lampy elektronowe (np. magnetron), masery lub generatory półprzewodnikowe na bazie arsenku galu. W przesyłaniu mikrofal wykorzystuje się falowody.

Fale Radiowe
Fale radiowe to fale elektromagnetyczne o częstotliwości mniejszej niż 3×10¹² Hz (długości większej niż 0,1 mm). Ze względu na długość fali (czy też częstotliwość) rozróżnia się poszczególne typy fal radiowych. Istnieją dwa podziały: tradycyjny i dekadowy, zalecany przez Regulamin Radiokomunikacyjny.

Fale radiowe powstają przez emitowanie energii z anteny nadawczej (układu nadawczego). Ze względu na środowisko propagacji wyróżnia się:
- Falę przyziemną (powierzchniową i nadziemną),
- Falę troposferyczną,
- Falę jonosferyczną,
- Fale w przestrzeni kosmicznej.

W zależności od długości fali radiowej jej propagacja jest poddana wpływowi różnorodnych zjawisk, takich jak dyfrakcja, refrakcja, odbicie od jonosfery itp.