Elektromagnetische Strahlung vs. elektromagnetisches Spektrum
Elektromagnetische Strahlung und das elektromagnetische Spektrum sind zwei weit verbreitete Konzepte in der elektromagnetischen Theorie. Es ist wichtig, ein klares Verständnis dieser Phänomene zu haben, um in solchen Bereichen hervorragende Leistungen zu erbringen. Dieser Artikel behandelt die Definitionen, Ähnlichkeiten und Unterschiede der elektromagnetischen Strahlung und des elektromagnetischen Spektrums.
Elektromagnetische Strahlung
Elektromagnetische Strahlung, besser bekannt als EM-Strahlung, wurde zuerst von James Clerk Maxwell vorgeschlagen. Dies wurde später von Heinrich Hertz bestätigt, der erfolgreich die erste EM-Welle erzeugte. Maxwell leitete die Wellenform für elektrische und magnetische Wellen ab und sagte erfolgreich die Geschwindigkeit dieser Wellen voraus. Da diese Wellengeschwindigkeit gleich dem experimentellen Wert der Lichtgeschwindigkeit ist, schlug Maxwell vor, dass Licht eine Form von EM-Wellen ist. Elektromagnetische Wellen haben sowohl ein elektrisches Feld als auch ein magnetisches Feld, die senkrecht zueinander und senkrecht zur Ausbreitungsrichtung der Welle oszillieren. Alle elektromagnetischen Wellen haben im Vakuum die gleiche Geschwindigkeit. Die Frequenz der elektromagnetischen Welle entscheidet über die darin gespeicherte Energie. Später wurde mithilfe der Quantenmechanik gezeigt, dass diese Wellen tatsächlich Wellenpakete sind. Die Energie dieses Pakets hängt von der Frequenz der Welle ab. Dies öffnete das Feld der Wellen-Teilchen-Dualität der Materie. Nun ist ersichtlich, dass elektromagnetische Strahlung als Wellen und Teilchen betrachtet werden kann. Ein Objekt, das einer beliebigen Temperatur über dem absoluten Nullpunkt ausgesetzt wird, sendet EM-Wellen jeder Wellenlänge aus. Die Energie, also die maximal emittierte Photonenzahl, hängt von der Körpertemperatur ab.
Elektromagnetisches Spektrum
Elektromagnetische Wellen werden entsprechend ihrer Energie in mehrere Regionen eingeteilt. Röntgenstrahlen, ultraviolette, infrarote, sichtbare und Radiowellen sind nur einige davon. Alles, was wir sehen, wird aufgrund des sichtbaren Bereichs des elektromagnetischen Spektrums gesehen. Ein Spektrum ist ein Diagramm der Intensität gegen die Energie der elektromagnetischen Strahlen. Die Energie kann auch in Wellenlänge oder Frequenz dargestellt werden. Ein kontinuierliches Spektrum ist ein Spektrum, in dem alle Wellenlängen des ausgewählten Bereichs Intensitäten aufweisen. Das perfekte weiße Licht ist ein kontinuierliches Spektrum über den sichtbaren Bereich. Es muss beachtet werden, dass es in der Praxis praktisch unmöglich ist, ein perfektes kontinuierliches Spektrum zu erh alten. Ein Absorptionsspektrum ist das Spektrum, das nach dem Senden eines kontinuierlichen Spektrums durch ein Material erh alten wird. Ein Emissionsspektrum ist das Spektrum, das erh alten wird, nachdem das kontinuierliche Spektrum nach der Anregung der Elektronen aus dem Absorptionsspektrum entfernt wurde. Absorptionsspektrum und Emissionsspektrum sind äußerst nützlich, um chemische Zusammensetzungen von Materialien zu finden. Das Absorptions- oder Emissionsspektrum einer Substanz ist einzigartig für die Substanz.
Was ist der Unterschied zwischen elektromagnetischer Strahlung und elektromagnetischem Spektrum?
• EM-Strahlung ist ein Effekt, der durch Wechselwirkungen zwischen elektrischen und magnetischen Feldern verursacht wird.
• Das EM-Spektrum ist eine quantitative Methode zur Beschreibung der EM-Strahlung.
• EM-Strahlung ist ein qualitatives Konzept, während EM-Spektrum eine quantitative Messung ist.
• Das Konzept der EM-Strahlung allein ist nutzlos. Das EM-Spektrum hat viele Anwendungen und Verwendungen.
