Elektromagnetisches Spektrum
Vorlage:Navigationleiste Elektromagnetisches Spektrum Das elektromagnetische Spektrum beschreibt die verschiedenen Arten elektromagnetischer Wellen geordnet nach der Wellenlänge. An einem Ende des Spektrums sind Radiowellen, deren Wellenlänge von wenigen Zentimetern bis zu vielen Kilometern reichen. Am anderen Ende des Spektrums sind die sehr kurzwelligen und damit energiereichen Gammastrahlen, deren Wellenlänge bis in atomare Größenordnungen reicht.
Die Umrechnung von der Wellenlänge in eine Frequenz erfolgt mit der einfachen Formel Frequenz also Lichtgeschwindigkeit geteilt durch die Wellenlänge.
Laut Quantenmechanik kann Licht auch als Ansammlung von Teilchen beschrieben werden, den Photonen, deren Energie gemäß der Formel von der jeweiligen Frequenz abhängt. Hierbei ist das plancksche Wirkungsquantum. Diese Energie ist in der SI Einheit Joule sowie, der oftmals einfacheren Zahlen wegen, in der Einheit Elektronenvolt eV angegeben.
| Bezeichnung | Wellenlänge | Frequenz | Photonen-Energie | Erzeugung / Anregung | Technischer Einsatz |
| Niederfrequenz | > 3000 km | < 100 Hz | elektr. Schwingkreis | Audio-Technik | |
| Wechselströme | > 3000 km | < 100 Hz | < 6,6 · 10-32 J < 410 feV |
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| Tonfrequente Wechselströme | < 3000 km | > 100 Hz | > 6,6 · 10-32 J > 410 feV |
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| Längstwellen | < 30 km | > 10 kHz | > 6,6 · 10-30 J > 41 peV |
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| Radiowellen | < 10 km | > 30 kHz | elektr. Schwingkreis + Antenne | ||
| Langwelle (LW) | < 10 km | > 30 kHz | > 2,0 · 10-29 J > 120 peV | Langwellenrundfunk | |
| Mittelwelle (MW) | < 650 m | > 650 kHz | > 4,3 · 10-28 J > 2,7 neV |
Mittelwellenrundfunk | |
| Kurzwelle (KW) | < 180 m | > 1,7 MHz | > 1,1 · 10-27 J > 6,9 neV |
Kurzwellenrundfunk | |
| Ultrakurzwelle (UKW) | < 10 m | > 30 MHz | > 2,0 · 10-26 J > 120 neV |
Anregung von Kernspinresonanz | Rundfunk, Fernsehen, Radar, Magnetresonanztomografie |
| Dezimeterwellen | 10 cm - 1 m | 300 MHz- 3 GHz | > 2,0 · 10-25 J > 1,2 µeV |
Anregung von Kernspinresonanz | Magnetresonanztomografie, Mobilfunk, Fernsehen |
| Zentimeterwellen | 1 cm - 10 cm | 3 - 30 GHz | > 2,0 · 10-24 J > 12 µeV | Radioastronomie, Richtfunk, Satellitenfernsehen | |
| Millimeterwellen | 1 mm - 1 cm | 30 - 300 GHz | > 2,0 · 10-23 J > 120 µeV |
Radioastronomie, Richtfunk | |
| Mikrowellen | 300 µm - 30 cm | 1 GHz - 1 THz | > 6,6 · 10-25 J > 4,1 µeV |
Magnetron, Klystron, Maser, kosmische Hintergrundstrahlung, Anregung von Elektronenspinresonanz, Molekülschwingungen, Molekülrotationen | Mikrowellenherd, Radar, |
| Terahertzstrahlung | 30 µm - 3 mm | 0,1 THz - 10 THz | > 6,6 · 10-23 J > 0.4 meV |
Synchrotron, Infrarot-Laser,
FEL(free electron laser) |
Radioastronomie, Spektroskopie, Abbildungsverfahren |
| Infrarotstrahlung (Wärmestrahlung) | < 1,0 mm | > 300 GHz | Wärmestrahler, Laserdiode, Synchrotron | IR-Spektroskopie | |
| Fernes Infrarot | < 1,0 mm | > 300 GHz | > 2,0 · 10-22 J > 1,2 meV |
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| Mittleres Infrarot | < 50 µm | > 6,00 THz | > 4,0 · 10-21 J > 25 meV |
Kohlendioxid-Laser | |
| Nahes Infrarot | < 2,5 µm | > 120 THz | > 8,0 · 10-20 J > 500 meV |
Nd:YAG-Laser | Fernbedienung, Datenkommunikation (IRDA) |
| Licht | < 780 nm | > 384 THz | > 2,6 · 10-19 J > 1,6 eV | Wärmestrahler(Glühbirne), Gasentladung(Neonröhre), Farbstoff- und andere Laser, Synchrotron, Anregung von Valenzelektronen | Beleuchtung, Colorimetrie, Photometrie |
| Rot | 640 - 780 nm | 384 - 468 THz | DVD, CD, Laserpointer | ||
| Orange | 600 - 640 nm | 468 - 500 THz | |||
| Gelb | 570 - 600 nm | 500 - 526 THz | |||
| Grün | 490 - 570 nm | 526 - 612 THz | |||
| Blau | 430 - 490 nm | 612 - 697 THz | |||
| Violett | 380 - 430 nm | 697 - 789 THz | Blu-ray Disc | ||
| UV-Strahlen | < 380 nm | > 789 THz | > 5,2 · 10-19 J > 3,3 eV |
Desinfektion, UV-Licht, Spektroskopie | |
| schwache UV-Strahlen | < 380 nm | > 789 THz | > 5,2 · 10-19 J > 3,3 eV |
Gasentladung, Synchrotron, Excimerlaser | Schwarzlicht Fluoreszenz, Phosphoreszenz, Überprüfen der Echtheit von Geldscheinen, Photolithographie |
| Starke UV-Strahlen | < 200 nm | > 1,5 PHz | > 2,0 · 10-19 J > 6,2 eV |
Gasentladung, Synchrotron, Excimerlaser | |
| EUV | 13.5 nm | 30 PHz | 2,0 · 10-17 J 90 eV |
Synchrotron, | EUV-Lithographie |
| XUV | 1 - 50 nm | 300 PHz - 1 PHz | 2,0 · 10-16 - 5,0 · 10-18 J 20 - 1000 eV |
XUV- und EUV-Quellen; XUV-Röhre, Synchrotron | EUV-Lithographie, Röntgenmikroskopie, Nanoskopie |
| Röntgenstrahlen | < 1 nm | > 300 PHz | > 2,0 · 10-16 J > 1 keV |
Röntgenröhre, Anregung von innere Elektronen, Auger-Elektronen | medizinische Diagnostik, Sicherheitstechnik, Röntgen-Strukturanalyse, Röntgen-Beugung |
| Gammastrahlen | < 10 pm | > 30 EHz | > 2,0 · 10-14 J > 120 keV |
Radioaktivität, Annihilation, Anregung von Kernzuständen |
Siehe auch Vorsilben für Maßeinheiten und Frequenzband.