طیف الکترومغناطیسی Electromagnetic spectrum

نور، گرما، پرتو ایکس و امواج رادیویی همه از یک جنس‌اند: موج‌های الکترومغناطیسی که در خلأ با سرعت نور، حدود ۳۰۰ هزار کیلومتر بر ثانیه، حرکت می‌کنند. تفاوت‌شان فقط در طول موج و انرژی است. تقریباً همهٔ اطلاعات ما دربارهٔ کیهان از تحلیل همین تابش‌ها به‌دست می‌آید.

طیف الکترومغناطیسی شامل چه بخش‌هایی است؟

از طول موج بلند به کوتاه:

ریزموج‌ها، با طول موجی از حدود یک میلی‌متر تا یک متر، کوتاه‌ترین بخش ردهٔ رادیویی‌اند و مرز آن با فروسرخ‌اند.

چه رابطه‌ای میان طول موج و انرژی هست؟

طول موج $\lambda$ و بسامد $f$ از رابطهٔ زیر پیروی می‌کنند و انرژی هر فوتون متناسب با بسامد است:

پس طول موج کوتاه‌تر یعنی فوتون پرانرژی‌تر. اینکه جسمی در چه بخشی بتابد به دمایش بستگی دارد؛ برای نمونه تابش جسم سیاه را ببینید.

چرا برای نجوم فقط یک بخش کافی نیست؟

هر بخش طیف چیز دیگری را آشکار می‌کند: اخترشناسی رادیویی ابرهای گاز سرد، اخترشناسی فروسرخ غبار و ستاره‌های نوزاد، و اخترشناسی پرتو ایکس گاز میلیون‌درجه را. جو زمین فقط پنجره‌های نور مرئی و بخشی از رادیو و فروسرخ را باز می‌گذارد و بقیه را جذب می‌کند؛ برای همین بسیاری از تلسکوپ‌ها در فضا قرار دارند.

پرسش‌های رایج

### طیف الکترومغناطیسی چیست؟
طیف الکترومغناطیسی فهرست همهٔ انواع تابش الکترومغناطیسی بر پایهٔ طول موج یا بسامد است، از رادیو تا پرتو گاما.

### نور مرئی چه بخشی از طیف است؟
نور مرئی فقط بخش بسیار کوچکی از طیف الکترومغناطیسی است و تقریباً از ۳۸۰ تا ۷۵۰ نانومتر را شامل می‌شود؛ بنفش در طول موج کوتاه و سرخ در طول موج بلند.

### چرا همه تابش‌ها با سرعت نور حرکت می‌کنند؟
چون همگی از جنس موج‌های الکترومغناطیسی‌اند و در خلأ همه با سرعت نور می‌روند. تفاوت فقط در بسامد و انرژی است.

### کدام بخش طیف برای انسان خطرناک است؟
تابش‌های پرانرژی مانند فرابنفش شدید، پرتو ایکس و گاما می‌توانند سلول‌ها را آسیب بزنند. جو زمین بیشتر آن‌ها را جذب می‌کند.