Was ist elektromagnetische Wellenlänge?
Das Phänomen der elektromagnetischen Strahlung wird durch die sich gegenseitig verstärkende Wechselwirkung geladener elektrischer und magnetischer Felder verursacht, die senkrecht zueinander wirken und sich mit Lichtgeschwindigkeit durch den Raum bewegen. Jeder Impuls oder jede Schwingung, die aus dem Zusammenspiel von elektrischem und magnetischem Kraftfeld entsteht, erzeugt eine Energiewelle. Die elektromagnetische Wellenlänge bezieht sich auf den gemessenen Abstand zwischen dem Scheitel oder der Mulde jeder benachbarten Welle, die durch die elektromagnetische Störung erzeugt wird. Die verschiedenen Formen der elektromagnetischen Strahlung sind im Alltag häufig anzutreffen. Radiowellen, Fernsehsendungen, Röntgenstrahlen, sichtbares und unsichtbares Licht und Mikrowellenstrahlung sind jeweils diskrete Komponenten des elektromagnetischen Spektrums, die durch ihre jeweiligen elektromagnetischen Wellenlängen definiert und kategorisiert werden können.
Der schottische Physiker James Clerk Maxwell entwickelte die Theorie des Elektromagnetismus zum ersten Mal im 19. Jahrhundert. Maxwell beobachtete, dass die Änderungen in einem elektrischen Feld Magnetkraftfelder verursachten, die wiederum elektrische Felder induzierten. Maxwell sagte voraus, dass diese sich gegenseitig verstärkenden Kraftfelder rechtwinklig in einer Ebene miteinander wechselwirken und Oszillationen erzeugen würden, die sich mit Lichtgeschwindigkeit durch den Raum ausbreiten würden.
Da alle Formen elektromagnetischer Strahlung aus Wellen von Energie bestehen, die sich durch den Raum bewegen, ist die elektromagnetische Wellenlänge eine der Hauptmaßnahmen, mit denen die diskreten Komponenten des gesamten elektromagnetischen Spektrums klassifiziert werden. Am langen Wellenende des Spektrums befinden sich Funkübertragungen, deren gemessene elektromagnetische Wellenlängen die Größe von Gebäuden sein können. Am gegenüberliegenden Ende des Spektrums befinden sich Gammastrahlen, deren Wellenlängen kleiner als die Größe eines Atomkerns sind. Zwischen langwelligen Funkübertragungen und Gammastrahlen mit ultrakurzer elektromagnetischer Wellenlänge sind in der Reihenfolge der zunehmenden Wellenlänge Mikrowellen, Infrarotstrahlung, sichtbares Licht, ultraviolettes Licht und Röntgenstrahlen angeordnet.
Die Intensität der erzeugten elektromagnetischen Strahlung ist eine Funktion der Frequenz der pro Sekunde erzeugten Wellen. Der Einfall jeder vollständigen Welle bildet einen Zyklus. Bestimmte Frequenzen werden durch die Anzahl der pro Sekunde erzeugten Zyklen identifiziert. Die internationale Einheit, die zur Messung jedes vollständigen Zyklus verwendet wird, ist ein Hertz oder in seiner abgekürzten Form Hz.
Sowohl die Frequenz als auch die Wellenlänge elektromagnetischer Strahlung hängen mathematisch zusammen. Die Energie der erzeugten elektromagnetischen Strahlung ist direkt proportional zu ihrer Frequenz. Je höher die Frequenz, desto größer die Strahlungsausbreitung. Umgekehrt sind die Frequenz und die Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung umgekehrt zueinander; Je höher die Frequenz der erzeugten Strahlung ist, desto niedriger ist die elektromagnetische Wellenlänge und umgekehrt.