Elektromagnetisch Spectrum
Inleiding
Het gehele scala van elektromagnetische golven staat bekend als het elektromagnetisch spectrum. Dit omvat elektromagnetische energie variërend van gammastralen tot radiogolven.
Regio’s van het elektromagnetisch spectrum
Het elektromagnetisch spectrum wordt grofweg ingedeeld in verschillende met naam genoemde categorieën op basis van de golflengte en de kenmerken van de energie. Namen als “microgolf” of “infrarood” werden gemakshalve ontwikkeld om elektromagnetische straling met soortgelijke kenmerken te beschrijven, maar er zijn geen definitieve scheidslijnen tussen het ene spectrale gebied en het andere. Het enige gebied in het elektromagnetische spectrum dat betrekkelijk consistent is in de definitie van de golflengte is het zichtbare spectrum, aangezien dit rechtstreeks overeenkomt met de golflengten waarvoor de menselijke ogen gevoelig zijn. Het zichtbare spectrum is een klein venster van het gehele elektromagnetische spectrum.
Gammastralen (golflengte < 10-12 meter)
Gammastralen hebben de kortste golflengten (< 0,01 nanometer ) en de meeste energie van elk gebied van het elektromagnetische spectrum. Gammastralen worden geproduceerd door de heetste objecten in het heelal, waaronder neutronensterren, pulsars en supernova-explosies. Gammastralen kunnen ook worden opgewekt door kernexplosies. De meeste gammastralen die in de ruimte worden opgewekt, worden tegengehouden door de atmosfeer van de aarde. Dat is maar goed ook, want gammastralen zijn biologisch gevaarlijk.
Röntgenstralen (golflengte 10-8 tot 10-12 meter)
Röntgenstralen variëren in golflengte van 0,01 – 10 nm en worden voornamelijk opgewekt door oververhit gas van exploderende sterren en quasars. Röntgenstralen kunnen door veel verschillende soorten materialen heen. Röntgenstralen worden algemeen gebruikt voor medische beeldvorming en voor het inspecteren van vracht en bagage. Net als gammastralen houdt de aardatmosfeer röntgenstraling tegen.
Ultraviolet (UV) (golflengte 10-7 – 10-8 meter)
Ultraviolet (UV) licht heeft golflengten van ongeveer 1 – 380 nm. De zon is een bron van ultraviolette energie. Het UV-gedeelte van het spectrum wordt onderverdeeld in UV-A, UV-B, en UV-C. UV-C-stralen zijn het schadelijkst en worden bijna volledig geabsorbeerd door onze atmosfeer. UV-B-stralen zijn de schadelijke stralen die zonnebrand veroorzaken. Hoewel UV-golven onzichtbaar zijn voor het menselijk oog, kunnen sommige insecten, zoals hommels, ze wel zien.
Zichtbaar (golflengte ~ 10-7 meter)
Zichtbaar licht bestrijkt het golflengtegebied van 400 – 750 nm of 0,4 tot 0,75 micrometer. Dit is het enige gebied in het spectrum waar de menselijke ogen gevoelig voor zijn. De zon zendt de meeste straling uit in het zichtbare deel van het spectrum. Elke afzonderlijke golflengte binnen het spectrum van zichtbare lichtgolflengten is representatief voor een bepaalde kleur. Licht aan de onderkant van het zichtbare spectrum, met een langere golflengte, ongeveer 750 nm, wordt gezien als rood; licht in het midden van het spectrum wordt gezien als groen; en licht aan de bovenkant van het spectrum, met een golflengte van ongeveer 380 nm, wordt gezien als violet. Wanneer alle golflengten van het zichtbare lichtspectrum tegelijkertijd op het oog vallen, wordt de kleur wit waargenomen. Het zichtbare deel van het spectrum wordt veel gebruikt bij teledetectie en is de energie die wordt vastgelegd met behulp van fotografie.
Infrarood (golflengte ~ 10-6 tot 10-3 meter)
Het infrarode deel van het spectrum strekt zich uit van ongeveer 0,75 µm tot 100 µm (750 nm – 10.000 nm) in golflengte. Het wordt onderverdeeld in drie hoofdgebieden, Nabij Infrarood (NIR): 0,7 – 1,3 µm, Kort Golvend Infrarood (SWIR): van 1,3 – 3 µm en het Verre of Thermisch Infrarood van 3 – 100 µm. Infrarode straling wordt op grote schaal gebruikt bij teledetectie. Objecten reflecteren, zenden en absorberen de nabij-infrarode en korte-golfstraling van de zon op unieke manieren en dit kan worden gebruikt om de gezondheid van vegetatie, bodemsamenstelling en vochtgehalte waar te nemen. Het gebied van 8 tot 15 µm wordt thermisch infrarood genoemd, omdat deze golflengten het meest geschikt zijn voor het bestuderen van de thermische langegolfenergie die van de aarde afstraalt.
Microwaves (Wavelength ~ 10-3 to 10-1 meter)
Microwaves zijn in wezen radiogolven met een hoge frequentie en hebben golflengten die variëren van 1mm tot 1m. Verschillende golflengten of banden van microgolven worden voor verschillende toepassingen gebruikt. Microgolven met een middelhoge golflengte kunnen door nevel, lichte regen en sneeuw, wolken en rook dringen en zijn nuttig voor satellietcommunicatie en het bestuderen van de aarde vanuit de ruimte. Radartechnologie zendt pulsen microgolfenergie uit en voelt de teruggekaatste energie.
Radiogolven ((Golflengte >10-1 meter)
Radiogolven hebben de langste golflengten in het elektromagnetisch spectrum met golflengten variërend van ongeveer 1 mm tot enkele honderden meters. Radiogolven worden gebruikt om een verscheidenheid van gegevens over te brengen. Draadloze netwerken, televisie en amateurradio maken allemaal gebruik van radiogolven. Het gebruik van radiofrequenties wordt gewoonlijk door regeringen gereguleerd.
← Terug
Module Home