Het elektromagnetisch spectrum

Het elektromagnetisch spectrum is het bereik van frequenties (het spectrum) van elektromagnetische straling en hun respectievelijke golflengten en fotonenergieën.
Bekijk deze coole video van de NASA waarin alles wordt uitgelegd!
Het elektromagnetisch spectrum omvat elektromagnetische golven met frequenties van minder dan één hertz tot meer dan 1025 hertz, wat overeenkomt met golflengten van duizenden kilometers tot een fractie van de grootte van een atoomkern. Dit frequentiebereik is onderverdeeld in afzonderlijke banden, en de elektromagnetische golven binnen elke frequentieband worden met verschillende namen aangeduid; beginnend bij het laagfrequente (lange golflengte) uiteinde van het spectrum zijn dit: radiogolven, microgolven, infrarood, zichtbaar licht, ultraviolet, röntgenstralen, en gammastralen aan het hoogfrequente (korte golflengte) uiteinde. De elektromagnetische golven in elk van deze banden hebben verschillende kenmerken, zoals de wijze waarop zij worden geproduceerd, de wijze waarop zij op materie inwerken en hun praktische toepassingen. De limiet voor lange golflengten is de grootte van het heelal zelf, terwijl men denkt dat de limiet voor korte golflengten in de buurt van de Planck-lengte ligt. Gammastralen, röntgenstralen en ultraviolette straling worden geclassificeerd als ioniserende straling omdat hun fotonen voldoende energie hebben om atomen te ioniseren, waardoor chemische reacties ontstaan. Blootstelling aan deze stralen kan een gevaar voor de gezondheid vormen en stralingsziekte, DNA-beschadiging en kanker veroorzaken. Straling met golflengten van zichtbaar licht en lager wordt niet-ioniserende straling genoemd, omdat deze deze effecten niet kan veroorzaken.
In de meeste van de bovengenoemde frequentiebanden kan een techniek worden gebruikt die spectroscopie wordt genoemd en waarmee golven van verschillende frequenties fysiek van elkaar kunnen worden gescheiden, zodat een spectrum ontstaat waarin de samenstellende frequenties worden weergegeven. Spectroscopie wordt gebruikt om de wisselwerking van elektromagnetische golven met materie te bestuderen. Andere technologische toepassingen worden beschreven onder elektromagnetische straling.
Geschiedenis van de ontdekking van het elektromagnetische spectrum
Voor het grootste deel van de geschiedenis was zichtbaar licht het enige bekende deel van het elektromagnetische spectrum. De oude Grieken erkenden dat licht zich in rechte lijnen voortbewoog en bestudeerden enkele van zijn eigenschappen, waaronder weerkaatsing en breking. De studie van het licht ging door, en in de 16e en 17e eeuw beschouwden tegenstrijdige theorieën het licht ofwel als een golf ofwel als een deeltje.
De eerste ontdekking van andere elektromagnetische straling dan zichtbaar licht kwam in 1800, toen William Herschel infrarode straling ontdekte. Hij bestudeerde de temperatuur van verschillende kleuren door een thermometer te bewegen door licht dat door een prisma was gesplitst. Hij merkte op dat de hoogste temperatuur voorbij rood lag. Hij theoretiseerde dat deze temperatuursverandering te wijten was aan “calorische stralen”, een type lichtstraal dat niet kon worden gezien.
Het volgende jaar ontdekte Johann Ritter, werkend aan het andere eind van het spectrum, wat hij “chemische stralen” noemde (onzichtbare lichtstralen die bepaalde chemische reacties in gang zetten). Deze stralen gedroegen zich op dezelfde wijze als zichtbaar violet licht, maar lagen daarachter in het spectrum. Zij werden later omgedoopt tot ultraviolette straling.
Elektromagnetische straling werd voor het eerst in verband gebracht met elektromagnetisme in 1845, toen Michael Faraday opmerkte dat de polarisatie van licht dat door een doorzichtig materiaal reisde, reageerde op een magnetisch veld (zie Faraday-effect). In de jaren 1860 ontwikkelde James Maxwell vier partiële differentiaalvergelijkingen voor het elektromagnetische veld. Twee van deze vergelijkingen voorspelden de mogelijkheid en het gedrag van golven in het veld. Toen hij de snelheid van deze theoretische golven analyseerde, realiseerde Maxwell zich dat zij moesten reizen met een snelheid die ongeveer gelijk was aan de bekende lichtsnelheid. Dit verrassende toeval in waarde bracht Maxwell ertoe de gevolgtrekking te maken dat licht zelf een soort elektromagnetische golf is.
De vergelijkingen van Maxwell voorspelden een oneindig aantal frequenties van elektromagnetische golven, die alle met de snelheid van het licht reizen. Dit was de eerste aanwijzing voor het bestaan van het gehele elektromagnetische spectrum.
De voorspelde golven van Maxwell omvatten golven met zeer lage frequenties vergeleken met het infrarood, die in theorie zouden kunnen ontstaan door oscillerende ladingen in een gewoon elektrisch circuit van een bepaald type. In een poging om de vergelijkingen van Maxwell te bewijzen en dergelijke laagfrequente elektromagnetische straling te detecteren, bouwde de natuurkundige Heinrich Hertz in 1886 een apparaat om wat nu radiogolven worden genoemd, op te wekken en te detecteren. Hertz vond de golven en kon daaruit afleiden (door hun golflengte te meten en die met hun frequentie te vermenigvuldigen) dat zij zich met de lichtsnelheid voortbewogen. Hertz toonde ook aan dat de nieuwe straling zowel gereflecteerd als gebroken kon worden door verschillende diëlektrische media, op dezelfde manier als licht. Hertz was bijvoorbeeld in staat de golven te focussen met een lens gemaakt van boomhars. In een later experiment produceerde en mat Hertz op vergelijkbare wijze de eigenschappen van microgolven. Deze nieuwe soorten golven maakten de weg vrij voor uitvindingen als de draadloze telegraaf en de radio.
In 1895 merkte Wilhelm Röntgen een nieuw soort straling op die werd uitgezonden tijdens een experiment met een geëvacueerde buis die onder hoogspanning stond. Hij noemde deze straling röntgenstraling en ontdekte dat deze door delen van het menselijk lichaam kon gaan, maar werd weerkaatst of tegengehouden door dichtere materie, zoals beenderen. Al snel werden er vele toepassingen voor gevonden in de geneeskunde.
Het laatste deel van het elektromagnetische spectrum werd ingevuld met de ontdekking van gammastralen. In 1900 bestudeerde Paul Villard de radioactieve emissies van radium toen hij een nieuw soort straling ontdekte waarvan hij eerst dacht dat die bestond uit deeltjes die leken op de bekende alfa- en betadeeltjes, maar die veel doordringender waren dan beide. In 1910 toonde de Britse natuurkundige William Henry Bragg echter aan dat gammastralen elektromagnetische straling zijn, en geen deeltjes, en in 1914 maten Ernest Rutherford (die ze in 1903 gammastralen had genoemd toen hij besefte dat ze fundamenteel verschilden van geladen alfa- en betadeeltjes) en Edward Andrade hun golflengten, en ontdekten dat gammastralen vergelijkbaar waren met röntgenstraling, maar met kortere golflengten en hogere frequenties.
Bereik van het spectrum
Elektromagnetische golven worden gewoonlijk beschreven door een van de volgende drie fysische eigenschappen: de frequentie f, de golflengte λ, of de fotonenergie E. De in de astronomie waargenomen frequenties lopen uiteen van 2,4×1023 Hz (1 GeV gammastralen) tot de plaatselijke plasmafrequentie van het geïoniseerde interstellaire medium (~1 kHz). De golflengte is omgekeerd evenredig met de golffrequentie, zodat gammastralen zeer korte golflengten hebben die fracties van de grootte van atomen zijn, terwijl golflengten aan het andere eind van het spectrum zo lang kunnen zijn als het heelal. De energie van fotonen is recht evenredig met de golffrequentie, zodat gammastraalfotonen de hoogste energie hebben (ongeveer een miljard elektronvolt), terwijl radiogolffotonen een zeer lage energie hebben (ongeveer een femto-elektronvolt).
Wanneer elektromagnetische golven in een medium met materie bestaan, wordt hun golflengte kleiner. De golflengten van elektromagnetische straling, ongeacht het medium waar zij doorheen gaat, worden gewoonlijk uitgedrukt in termen van de vacuümgolflengte, hoewel dit niet altijd expliciet wordt vermeld.
In het algemeen wordt elektromagnetische straling naar golflengte ingedeeld in radiogolven, microgolven, terahertzstraling (of submillimeterstraling), infraroodstraling, het zichtbare gebied dat wordt waargenomen als licht, ultravioletstraling, röntgenstraling en gammastraling. Het gedrag van EM-straling is afhankelijk van de golflengte. Wanneer EM-straling interageert met afzonderlijke atomen en moleculen, hangt het gedrag ook af van de hoeveelheid energie per quantum (foton) dat het met zich meedraagt.
Spectroscopie kan een veel breder gebied van het EM-spectrum detecteren dan het zichtbare gebied van 400 nm tot 700 nm. Een gewone laboratoriumspectroscoop kan golflengten van 2 nm tot 2500 nm waarnemen. Gedetailleerde informatie over de fysische eigenschappen van objecten, gassen of zelfs sterren kan met dit type apparaat worden verkregen. Spectroscopen worden veel gebruikt in de astrofysica. Veel waterstofatomen zenden bijvoorbeeld een radiogolffoton uit met een golflengte van 21,12 cm. Ook frequenties van 30 Hz en lager kunnen worden geproduceerd door en zijn belangrijk bij de studie van bepaalde stellaire nevels en frequenties zo hoog als 2,9×1027 Hz zijn gedetecteerd uit astrofysische bronnen.

Typen straling
Grenzen
Hieronder volgt een bespreking van de regio’s (of banden of typen) van het elektromagnetisch spectrum. Merk op dat er geen nauwkeurig bepaalde grenzen zijn tussen de banden van het elektromagnetisch spectrum; integendeel, zij lopen in elkaar over zoals de banden in een regenboog (het subspectrum van het zichtbare licht). Straling van elke frequentie en golflengte (of in elke band) heeft een mengeling van eigenschappen van de twee gebieden van het spectrum die het begrenzen. Zo lijkt rood licht bijvoorbeeld op infraroodstraling in die zin dat het bepaalde chemische bindingen kan opwekken en er energie aan kan toevoegen, en dat moet het ook doen om de chemische mechanismen die verantwoordelijk zijn voor de fotosynthese en de werking van het visuele systeem aan te drijven

Regio’s van het spectrum
De soorten elektromagnetische straling worden in grote lijnen in de volgende klassen ingedeeld:
– Gammastraling
– Röntgenstraling
– Ultraviolette straling
– Zichtbare straling
– Infrarode straling
– Terahertz-straling
– Microgolfstraling
– Radiogolven
Het gebied van het spectrum waarin een bepaalde waargenomen elektromagnetische straling valt, is referentiekader-afhankelijk (als gevolg van de Doppler-verschuiving voor licht), zodat EM-straling waarvan de ene waarnemer zou zeggen dat ze in het ene gebied van het spectrum valt, voor een waarnemer die zich met een aanzienlijk deel van de lichtsnelheid ten opzichte van de eerste beweegt, in een ander deel van het spectrum kan lijken te vallen. Neem bijvoorbeeld de kosmische microgolf-achtergrond. Deze werd, toen materie en straling werden ontkoppeld, geproduceerd door de de-excitatie van waterstofatomen tot de grondtoestand. Deze fotonen waren afkomstig van Lyman-reeksovergangen, waardoor zij in het ultraviolette (UV) deel van het elektromagnetische spectrum terechtkwamen. Nu heeft deze straling voldoende kosmologische roodverschuiving ondergaan om haar in het microgolfgebied van het spectrum te plaatsen voor waarnemers die zich langzaam (vergeleken met de lichtsnelheid) ten opzichte van de kosmos bewegen.
Radiofrequentie
Radiogolven worden uitgezonden en ontvangen door antennes, die bestaan uit geleiders zoals metalen staafresonatoren. Bij de kunstmatige opwekking van radiogolven wekt een elektronisch apparaat, een zender genaamd, een elektrische wisselstroom op die op een antenne wordt toegepast. De oscillerende elektronen in de antenne wekken oscillerende elektrische en magnetische velden op die als radiogolven van de antenne wegstralen. Bij de ontvangst van radiogolven koppelen de oscillerende elektrische en magnetische velden van een radiogolf zich aan de elektronen in een antenne en duwen deze heen en weer, waardoor oscillerende stromen ontstaan die op een radio-ontvanger worden toegepast. De atmosfeer van de aarde is hoofdzakelijk transparant voor radiogolven, met uitzondering van lagen geladen deeltjes in de ionosfeer die bepaalde frequenties kunnen weerkaatsen.
Radiogolven worden op zeer grote schaal gebruikt om informatie over afstanden te verzenden in radiocommunicatiesystemen zoals radio-omroep, televisie, tweezijdige radio’s, mobiele telefoons, communicatiesatellieten, en draadloze netwerken. In een radiocommunicatiesysteem wordt een radiofrequente stroom gemoduleerd met een informatiedragend signaal in een zender door ofwel de amplitude, de frequentie of de fase te variëren, en toegepast op een antenne. De radiogolven dragen de informatie door de ruimte naar een ontvanger, waar zij worden ontvangen door een antenne en de informatie wordt geëxtraheerd door demodulatie in de ontvanger. Radiogolven worden ook gebruikt voor navigatie in systemen zoals het Global Positioning System (GPS) en navigatiebakens, en voor het lokaliseren van verre objecten in radiolocatie en radar. Ze worden ook gebruikt voor afstandsbediening, en voor industriële verwarming.
Het gebruik van het radiospectrum wordt strikt gereguleerd door regeringen, gecoördineerd door een orgaan genaamd de Internationale Telecommunicatie Unie (ITU) die frequenties toekent aan verschillende gebruikers voor verschillende toepassingen.
Microwaves
Plot van de atmosferische transmissie (of opaciteit) van de aarde voor verschillende golflengten van elektromagnetische straling.
Microwaves zijn radiogolven met een korte golflengte, van ongeveer 10 centimeter tot een millimeter, in de SHF- en EHF-frequentiebanden. Microgolfenergie wordt geproduceerd met klystron- en magnetronbuizen, en met halfgeleiderinrichtingen zoals Gunn- en IMPATT-dioden. Hoewel zij wordt uitgezonden en geabsorbeerd door korte antennes, wordt zij ook geabsorbeerd door polaire moleculen, waarbij zij koppelen aan vibratie- en rotatiemodi, hetgeen resulteert in bulkverwarming. In tegenstelling tot golven met een hogere frequentie, zoals infrarood en licht, die hoofdzakelijk aan oppervlakken worden geabsorbeerd, kunnen microgolven in materialen doordringen en hun energie onder het oppervlak afgeven. Dit effect wordt gebruikt voor het opwarmen van voedsel in microgolfovens en voor industriële verwarming en medische diathermie. Microgolven zijn de belangrijkste golflengten die in radar worden gebruikt, en worden gebruikt voor satellietcommunicatie en draadloze netwerktechnologieën zoals Wifi, hoewel dit op intensiteitsniveaus is die geen thermische verhitting kunnen veroorzaken. De koperen kabels (transmissielijnen) die worden gebruikt om radiogolven met een lagere frequentie naar antennes te transporteren, hebben bij microgolffrequenties buitensporige vermogensverliezen, en daarom worden metalen buizen, waveguides genaamd, gebruikt om ze te transporteren. Hoewel de atmosfeer aan de onderkant van de band hoofdzakelijk transparant is, beperkt de absorptie van microgolven door atmosferische gassen de praktische voortplantingsafstanden tot enkele kilometers.
Terahertzstraling
Terahertzstraling is een gebied van het spectrum tussen ver infrarood en microgolven. Tot voor kort werd dit gebied zelden bestudeerd en bestonden er weinig bronnen voor microgolfenergie aan het hoge uiteinde van de band (submillimetergolven of zogenaamde terahertzgolven), maar nu verschijnen er toepassingen zoals beeldvorming en communicatie. Wetenschappers willen de terahertz-technologie ook toepassen in het leger, waar hoogfrequente golven op vijandelijke troepen kunnen worden gericht om hun elektronische apparatuur onklaar te maken. Terahertzstraling wordt sterk geabsorbeerd door atmosferische gassen, waardoor dit frequentiegebied onbruikbaar is voor communicatie over lange afstanden.
Infraroodstraling
Het infrarode deel van het elektromagnetische spectrum bestrijkt het gebied van ruwweg 300 GHz tot 400 THz (1 mm – 750 nm). Het kan worden onderverdeeld in drie delen:

• Ver-infrarood, van 300 GHz tot 30 THz (1 mm – 10 μm). Het onderste deel van dit bereik kan ook microgolven of terahertzgolven worden genoemd. Deze straling wordt doorgaans geabsorbeerd door de zogenaamde rotatiemodi in moleculen in de gasfase, door moleculaire bewegingen in vloeistoffen, en door fononen in vaste stoffen. Het water in de atmosfeer van de aarde absorbeert zo sterk in dit bereik dat het de atmosfeer in feite ondoorzichtig maakt. Er zijn echter bepaalde golflengtegebieden (“vensters”) binnen het ondoorzichtige bereik die gedeeltelijke transmissie toelaten, en die voor astronomie kunnen worden gebruikt. Het golflengtegebied van ongeveer 200 μm tot enkele mm wordt in de astronomie vaak “sub-millimeter” genoemd, waarbij het verre infrarood wordt gereserveerd voor golflengten onder 200 μm.
• Midden-infrarood, van 30 tot 120 THz (10-2,5 μm). Hete voorwerpen (stralers voor zwarte lichamen) kunnen sterk stralen in dit gebied, en de menselijke huid bij normale lichaamstemperatuur straalt sterk aan de onderkant van dit gebied. Deze straling wordt geabsorbeerd door moleculaire trillingen, waarbij de verschillende atomen in een molecule rond hun evenwichtspositie trillen. Dit gebied wordt ook wel het vingerafdrukgebied genoemd, omdat het midden-infrarode absorptiespectrum van een verbinding zeer specifiek is voor die verbinding.
• Nabij-infrarood, van 120 tot 400 THz (2.500-750 nm). De fysische processen die voor dit gebied relevant zijn, zijn vergelijkbaar met die voor zichtbaar licht. De hoogste frequenties in dit gebied kunnen rechtstreeks worden gedetecteerd door sommige soorten fotografische film, en door veel soorten solid-state beeldsensoren voor infraroodfotografie en videografie.

Zichtbare straling (licht)
Naast infrarood in frequentie komt zichtbaar licht. De zon zendt haar piekvermogen uit in het zichtbare gebied, hoewel integratie van het gehele emissievermogenspectrum door alle golflengten laat zien dat de zon iets meer infrarood dan zichtbaar licht uitzendt. Zichtbaar licht is per definitie het deel van het EM-spectrum waar het menselijk oog het gevoeligst voor is. Zichtbaar licht (en bijna-infrarood licht) wordt gewoonlijk geabsorbeerd en uitgezonden door elektronen in moleculen en atomen die van het ene energieniveau naar het andere gaan. Deze actie maakt de chemische mechanismen mogelijk die ten grondslag liggen aan het menselijk gezichtsvermogen en de fotosynthese van planten. Het licht dat het menselijk gezichtsvermogen opwekt, is een zeer klein gedeelte van het elektromagnetisch spectrum. Een regenboog toont het optische (zichtbare) deel van het elektromagnetische spectrum; infrarood (als het zou kunnen worden gezien) zou zich juist voorbij de rode zijde van de regenboog bevinden, terwijl ultraviolet juist voorbij de violette zijde verschijnt.
Elektromagnetische straling met een golflengte tussen 380 nm en 760 nm (400-790 terahertz) wordt door het menselijk oog gedetecteerd en waargenomen als zichtbaar licht. Andere golflengten, met name nabij-infrarood (langer dan 760 nm) en ultraviolet (korter dan 380 nm) worden soms ook als licht aangeduid, vooral wanneer de zichtbaarheid voor de mens niet relevant is. Wit licht is een combinatie van lichten van verschillende golflengten in het zichtbare spectrum. Door wit licht door een prisma te laten gaan, wordt het opgesplitst in de verschillende kleuren licht die in het zichtbare spectrum tussen 400 nm en 780 nm voorkomen.
Als straling met een frequentie in het zichtbare gebied van het EM-spectrum weerkaatst op een voorwerp, bijvoorbeeld een schaal fruit, en vervolgens de ogen treft, resulteert dit in visuele waarneming van het tafereel. Het visuele systeem van de hersenen verwerkt de veelheid van weerkaatste frequenties in verschillende tinten en schakeringen, en door dit onvoldoende begrepen psychofysische verschijnsel nemen de meeste mensen een fruitschaal waar.
Op de meeste golflengten wordt de informatie die door elektromagnetische straling wordt overgebracht, echter niet rechtstreeks door de menselijke zintuigen waargenomen. Natuurlijke bronnen produceren EM-straling over het gehele spectrum, en ook de technologie kan een breed scala van golflengten manipuleren. Optische vezels zenden licht uit dat, hoewel het zich niet noodzakelijk in het zichtbare deel van het spectrum bevindt (meestal is het infrarood), toch informatie kan overdragen. De modulatie is vergelijkbaar met die van radiogolven.
Ultraviolette straling
Na de frequentie komt ultraviolet (UV). De golflengte van UV-stralen is korter dan de violette kant van het zichtbare spectrum, maar langer dan de röntgenstraling.
UV is de straling met de langste golflengte waarvan de fotonen energiek genoeg zijn om atomen te ioniseren, waarbij elektronen van hen worden gescheiden en aldus chemische reacties worden veroorzaakt. UV-straling met een korte golflengte en de daarboven liggende straling met een kortere golflengte (röntgen- en gammastralen) worden ioniserende straling genoemd, en blootstelling eraan kan levend weefsel beschadigen, waardoor ze een gevaar voor de gezondheid vormen. UV kan ook veel stoffen doen gloeien met zichtbaar licht; dit wordt fluorescentie genoemd.
In het middelste bereik van UV kunnen UV-stralen niet ioniseren, maar wel chemische bindingen verbreken, waardoor moleculen ongewoon reactief worden. Zonnebrand, bijvoorbeeld, wordt veroorzaakt door de verstorende effecten van UV-straling in het middelste bereik op huidcellen, wat de belangrijkste oorzaak van huidkanker is. UV-stralen in het middelste bereik kunnen de complexe DNA-moleculen in de cellen onherstelbaar beschadigen, waarbij thymine-dimeren worden geproduceerd, waardoor het een zeer krachtig mutageen wordt.
De zon zendt aanzienlijke UV-straling uit (ongeveer 10% van haar totale vermogen), waaronder UV-straling met een extreem korte golflengte die potentieel het meeste leven op het land zou kunnen vernietigen (oceaanwater zou daar enige bescherming voor het leven bieden). De meeste schadelijke UV-golflengten van de zon worden echter door de atmosfeer geabsorbeerd voordat zij het oppervlak bereiken. Het UV met de hogere energie (kortste golflengte) (het zogenaamde “vacuüm-UV”) wordt geabsorbeerd door stikstof en, bij langere golflengten, door eenvoudige diatomeeënzuurstof in de lucht. Het grootste deel van het UV in het middengebied van energie wordt geblokkeerd door de ozonlaag, die sterk absorbeert in het belangrijke 200-315 nm-bereik, waarvan het lagere energiedeel te lang is voor gewone dio-zuurstof in de lucht om te absorberen. Hierdoor blijft op zeeniveau minder dan 3% van het zonlicht over in UV, met al deze rest in de lagere energieën. De rest is UV-A, samen met wat UV-B. Het allerlaagste energiebereik van UV tussen 315 nm en zichtbaar licht (UV-A genoemd) wordt niet goed tegengehouden door de atmosfeer, maar veroorzaakt geen zonnebrand en brengt minder biologische schade toe. Het is echter niet ongevaarlijk en veroorzaakt zuurstofradicalen, mutaties en huidbeschadiging. Zie ultraviolet voor meer informatie.
Röntgenstralen
Na UV komen de röntgenstralen, die net als de hogere bereiken van UV ook ioniserend zijn. Door hun hogere energie kunnen röntgenstralen echter ook met materie interageren door middel van het Compton-effect. Harde röntgenstralen hebben kortere golflengten dan zachte röntgenstralen en aangezien zij door veel stoffen heen kunnen gaan met weinig absorptie, kunnen zij worden gebruikt om door voorwerpen heen te kijken met een “dikte” van minder dan het equivalent van een paar meter water. Een opmerkelijke toepassing is de diagnostische beeldvorming met röntgenstraling in de geneeskunde (een proces dat bekend staat als radiografie). Röntgenstralen zijn nuttig als sondes in de hoge-energiefysica. In de astronomie zenden de accretieschijven rond neutronensterren en zwarte gaten röntgenstraling uit, waardoor deze verschijnselen kunnen worden bestudeerd. Röntgenstraling wordt ook uitgezonden door de corona’s van sterren en wordt sterk uitgestraald door sommige soorten nevels. Röntgentelescopen moeten echter buiten de atmosfeer van de aarde worden geplaatst om astronomische röntgenstraling te kunnen waarnemen, aangezien de aardatmosfeer in grote diepte ondoorzichtig is voor röntgenstraling (met een oppervlaktedichtheid van 1000 gram per cm2), wat overeenkomt met 10 meter waterdikte. Dit is voldoende om bijna alle astronomische röntgenstraling (en ook astronomische gammastraling – zie hieronder) tegen te houden.
Gammastraling
Na de harde röntgenstraling komt de gammastraling, die in 1900 door Paul Ulrich Villard werd ontdekt. Dit zijn de meest energierijke fotonen, waarvan de golflengte niet aan een bepaalde ondergrens is gebonden. In de astronomie zijn zij waardevol voor de bestudering van hoogenergetische objecten of gebieden, maar net als röntgenstraling kan dit alleen worden gedaan met telescopen buiten de dampkring van de aarde. Gammastralen worden door natuurkundigen experimenteel gebruikt vanwege hun doordringend vermogen en worden geproduceerd door een aantal radio-isotopen. Zij worden gebruikt voor het bestralen van levensmiddelen en zaden voor sterilisatie, en in de geneeskunde worden zij af en toe gebruikt bij de bestraling van kankertherapie. Meer algemeen worden gammastralen gebruikt voor diagnostische beeldvorming in de nucleaire geneeskunde, bijvoorbeeld bij PET-scans. De golflengte van gammastralen kan met grote nauwkeurigheid worden gemeten door de effecten van Comptonverstrooiing.
====
Van Wikipedia, de vrije encyclopedie
Van Youtube
Van NASA

Wikimedia Commons heeft media die gerelateerd zijn aan Elektromagnetisch spectrum.

• UnwantedEmissions.com (Amerikaanse bron van radiospectrumtoewijzingen)
• Australische radiofrequentietoewijzingskaart (van Australian Communications and Media Authority)
• Canadese tabel van frequentietoewijzingen (van Industry Canada)
• U.S. Frequency Allocation Chart – Voor het bereik van 3 kHz tot 300 GHz (van Department of Commerce)
• UK frequentietoewijzingstabel (van Ofcom, dat de taken van het Radiocommunications Agency heeft geërfd, pdf-formaat)
• Flash EM Spectrum Presentation / Tool – Zeer compleet en aanpasbaar.
• Hoe het kleurenspectrum weer te geven / Code – Alleen ongeveer goed.
• Poster “Electromagnetic Radiation Spectrum” (992 kB)
• Electromagnetic Spectrum presentatie
• Electromagnetic Spectrum Strategy: A Call to Action Ministerie van Defensie