Spettro elettromagnetico

Lo spettro elettromagnetico (abbreviato spettro EM) indica l'insieme di tutte le possibili frequenze delle radiazioni elettromagnetiche.

L'intero spettro é convenzionalmente suddiviso nella parte di spettro visibile, che dà vita alla luce, e in quella di spettro non visibile, a lunghezze d'onda maggiori e minori dello spettro visibile. Le onde di lunghezza maggiore, tra la luce visibile e le onde radio, hanno bassa intensità e minore energia, risultando scarsamente dannose per gli organismi viventi, mentre le radiazioni a lunghezza d'onda inferiore, comprese tra l'ultravioletto e i raggi gamma, hanno più energia ed effetto ionizzante, producendo danni biologici.

Suddivisione in bandeModifica

Come l'orecchio ha dei limiti nella percezione del suono, l'occhio umano ha dei limiti nella visione della luce. In entrambi i casi, vi sono limiti superiori e inferiori. Quantunque si distinguano varie zone nello spettro, non si può dire che esistano tra esse limiti netti.

Raggi gammaModifica

Lo stesso argomento in dettaglio: Raggi gamma.

I raggi gamma, spesso indicati con la corrispondente lettera greca minuscola γ, sono le radiazioni elettromagnetiche prodotte dal decadimento radioattivo dei nuclei atomici.

Raggi XModifica

Lo stesso argomento in dettaglio: Raggi x.

I raggi X (o raggi Röntgen) sono quella porzione di spettro elettromagnetico con lunghezza d'onda compresa approssimativamente tra 10 nanometri (nm) e 1/1000 di nanometro (1 picometro).

Radiazione ultraviolettaModifica

Lo stesso argomento in dettaglio: Radiazione ultravioletta.

La radiazione ultravioletta con una lunghezza d'onda inferiore a 400 nm è denominata luce ultravioletta. Questa zona scende fino a una lunghezza d'onda di circa 10 nm. Al di sotto di questa zona, si trova quella dei raggi X e si stende fino a una lunghezza d'onda di circa 0,006 nm. La parte inferiore dello spettro si compone di onde denominate raggi gamma. Questa zona si trova al di sotto della zona dei raggi X. Il campo di raggi gamma rappresenta il risultato della disintegrazione radioattiva.

Radiazione infrarossaModifica

Lo stesso argomento in dettaglio: Radiazione infrarossa.

Dalla parte dello spettro dove la luce ha lunghezza d'onda maggiore, cioè oltre il rosso, si trova la zona denominata infrarossa. Quest'ultima va da 0,7 µm a 0,4 mm. Quindi, viene la zona delle microonde, con lunghezze d'onda da 0,4 mm a 100 cm. Oltre a questa, vi sono tre campi di onde radio: onde corte da 1 m a 100 m; onde medie da 200 m a 600 m; onde lunghe superiori a 600 m. Le onde radio possono essere generate da scariche che producono onde elettromagnetiche.

Spettro otticoModifica

Lo stesso argomento in dettaglio: Spettro visibile.

È interessante rilevare che solo una parte assai limitata dello spettro contiene radiazioni visibili all'occhio.

L'occhio non può vedere la radiazione elettromagnetica oltre la zona violetta dello spettro e al di sotto della zona rossa. Lo spettro elettromagnetico si compone delle zone al di sopra e al di sotto di questi limiti, incluso il campo visibile. Anche se l'ultima lunghezza d'onda considerata nel campo visibile è di 0,4 µm, alcune persone possono vedere la radiazione con una lunghezza d'onda anche di solo 0,3 µm.

Per quanto le onde delle diverse zone abbiano tutte le stesse proprietà, si impiega il termine luce solo per la parte visibile dello spettro e le due zone circostanti. Le parti di luce visibile dello spettro sono emesse da corpi incandescenti, quali ad esempio il Sole o una lampadina. Vale la pena ricordare che, in base alla legge di Stefan-Boltzmann, ogni corpo a qualsiasi temperatura (purché superiore allo zero assoluto) emette radiazione elettromagnetica. Tuttavia i corpi che ci appaiono incandescenti sono appunto solo quelli che emettono un'apprezzabile quantità di radiazione nelle frequenze a cui il nostro occhio è sensibile.

MicroondeModifica

Lo stesso argomento in dettaglio: Microonde.

In fisica le microonde sono radiazioni elettromagnetiche con lunghezza d'onda compresa tra le gamme superiori delle onde radio e la radiazione infrarossa. Sebbene si tenda a considerarle separate dalle radioonde, le microonde sono comprese nelle parti UHF e EHF dello spettro radio, presentando comunque delle caratteristiche specifiche dovute alla loro alta frequenza. Il confine tra le microonde e le gamme di radiazioni vicine non è infatti netto e può variare a seconda dei diversi campi di studio.

Onde radioModifica

Lo stesso argomento in dettaglio: Onde radio.

Le onde radio o radioonde, in fisica, sono radiazioni elettromagnetiche, appartenenti allo spettro elettromagnetico, nella banda di frequenza compresa tra 0 e 300 GHz, ovvero con lunghezza d'onda maggiore di 1 mm.

TabellaModifica

Tipo di radiazione elettromagnetica	Frequenza	Lunghezza d'onda
Onde radio	≤250 MHz	10 km - 10 cm
Microonde	250 MHz – 300 GHz	10 cm – 1 mm
Infrarossi	300 GHz – 428 THz	1 mm – 700 nm
Ultravioletto	749 THz – 30 PHz	400 nm – 10 nm
Raggi X	30 PHz – 300 EHz	10 nm – 1 pm
Raggi gamma	≥300 EHz	≤1 pm

UtilizzoModifica

Un utilizzo tipico applicativo dello spettro elettromagnetico è nelle telecomunicazioni per veicolare informazione attraverso segnali (portante modulata) sul canale di comunicazione tra mittente e destinatario, utilizzando la banda ottica e quella dell'infrarosso per le comunicazioni ottiche, quella a microonde e a radiofrequenza per le radiocomunicazioni (spettro radio).

Lo spettro infrarosso è coinvolto in tutti i processi di scambio di calore tra corpi per irraggiamento e quindi anche nei sistemi di riscaldamento, mentre un'altra applicazione è nei forni a microonde dove si utilizza appunto la banda delle microonde per la cottura dei cibi. Raggi X sono invece comunemente impiegati in diagnostica medica (radiografia).