Zobrazení zdroje stránky Elektromagnetické spektrum

[[Soubor:EM Spectrum Properties cz.svg|thumb|Spektrum elektromagnetického záření|382x382pixelů]]'''Elektromagnetické spektrum''' (někdy zvané ''Maxwellova duha'') je spektrum [[Elektromagnetické záření|elektromagnetického záření]], tedy stupnice rozdělující toto záření podle [[Vlnová délka|vlnové délky]] a odpovídající [[frekvence]] na jednotlivá záření specifických vlastností. Název „spektrum“ se původně vztahoval k [[Barevné spektrum|barevnému spektru]], které zahrnuje část elektromagnetického spektra viditelného lidským okem a které je vnímané jako jednotlivé [[Barva|barvy]] [[Duha|duhy]].

Elektromagnetické záření o vlnové délce <math>\lambda</math> [m] (ve [[Vakuum|vakuu]]) má frekvenci <math>f</math> [Hz] a jemu připisovaný [[foton]] má energii <math>E</math> [J]. Vztah mezi nimi vyjadřují následující rovnice:

:<math>\lambda = \frac{c}{f}  \,\!</math>,
:<math>E=hf \,\!</math>,

kde ''<math>c</math>'' je [[rychlost světla]] (přibližně 2,998×10<sup>8</sup> m/s) a <math>h</math> = 6,6252×10<sup>−34</sup> J·s = 4,1 μeV/GHz je [[Planckova konstanta]].

== Dělení ==

Přestože je dělení celkově přesné, může občas dojít k překryvům sousedních typů. Například některé záření gama může mít delší vlnovou délku než některé rentgenové záření. To je možné proto, že záření gama je jméno pro fotony vzniklé při [[Jaderná reakce|jaderném štěpení]] a jiných jaderných procesech, zatímco rentgenové záření vzniká jako [[brzdné záření]] či [[charakteristické záření]] [[elektron]]u. Překryv tu tedy nastává proto, že paprsky určujeme dle původu a nikoli dle frekvence.

=== Rádiové vlny ===
{{viz též|Rádiové vlny}}
Rádiové vlny jsou vyzařovány [[anténa]]mi jejichž délka je úměrná [[vlnová délka|délce nosné vlny]], takže jejich rozměry jsou v rozmezí milimetrů až stovek metrů; radiové vlny končí ve vzdálené IR oblasti (max. 300 GHz). Užívají se pro rozličné přenosy informací pomocí služeb jako jsou [[rádiové vysílání]], [[televizní vysílání|televize]], [[mobilní telefon]]y, [[amatérské rádiové přenosy]] a mnoho dalších. Pro přenos informace se využívají analogové a digitální [[modulace]].

=== Mikrovlny ===
{{viz též|Mikrovlny}}
Mikrovlny o frekvencích 3–300 GHz dělíme na SHF (3–30 GHz) a EHF (30–300 GHz). Mikrovlny jsou absorbovány [[molekula]]mi tekutin, jež mají [[dipólový moment]], zvláště [[voda|vody]]; toho se využívá k ohřívání v [[mikrovlnná trouba|mikrovlnné troubě]]. Mikrovlny se rovněž využívají pro bezdrátovou komunikaci zvanou [[Wi-Fi]] a pro vysílání satelitní televize.

=== Infračervené záření ===
{{viz též|Infračervené záření}}
Infračervené záření pokrývá frekvence 300 GHz až 400 THz (má vlnovou délku mezi 760 nm a 1 mm). Dále se dělí na blízkou IČ (near-IR), střední IČ (mid-IR), vzdálenou IČ (far-IR).

=== Viditelné světlo ===
{{viz též|Světlo}}
{| style="margin: 0 0 1em 1em; float: right" class="wikitable"
! [[Barva]]
! Vlnová délka
! Frekvence
|-
| [[červená]]
|  bgcolor="#DF0000" | ~ 625 až 750 nm
|  bgcolor="#DF0000" | ~ 480 až 405 THz
|-
| [[oranžová]]
|  bgcolor="#FF8000" | ~ 590 až 625 nm
|  bgcolor="#FF8000" | ~ 510 až 480 THz
|-
| [[žlutá]]
|  bgcolor="#FFFF00" | ~ 565 až 590 nm
|  bgcolor="#FFFF00" | ~ 530 až 510 THz
|-
| [[zelená]]
|  bgcolor="#00FF00" | ~ 520 až 565 nm
|  bgcolor="#00FF00" | ~ 580 až 530 THz
|-
| [[azurová]]
|  bgcolor="#00D4D4" | ~ 500 až 520 nm
|  bgcolor="#00D4D4" | ~ 600 až 580 THz
|-
| [[modrá]]
|  bgcolor="#0000FF" | <font color=white>~ 430 až 500 nm</font>
|  bgcolor="#0000FF" | <font color=white>~ 700 až 600 THz</font>
|-
| [[fialová]]
|  bgcolor="#50007F" | <font color=white>~ 380 až 430 nm</font>
|  bgcolor="#50007F" | <font color=white>~ 790 až 700 THz</font>
|}
[[Světlo|Viditelné světlo]] o vlnových délkách 400–800 nm je ta část spektra, na kterou je citlivé lidské [[oko]]. Viditelné světlo a blízké infračervené záření je absorbováno a emitováno elektrony v atomech a molekulách, když přecházejí mezi energetickými hladinami.

Tato část elektromagnetického spektra se také označuje jako '''světelné spektrum'''. Jednotlivé barvy, vyskytující se ve světelném spektru se nazývají '''spektrálními barvami''' a odpovídají jim určité intervaly [[vlnová délka|vlnových délek]] elektromagnetického záření.

=== Ultrafialové záření ===
{{viz též|Ultrafialové záření}}
Ultrafialové záření (UV) o vlnových délkách 400–10 nm a frekvenci 10<sup>15</sup>–10<sup>17</sup>Hz. Fotony tohoto záření mají vysokou energii a mohou proto štěpit [[Chemická vazba|chemické vazby]]. Například [[chlor]] za běžných podmínek nereaguje s [[alkany]]. Po osvícení UV začne rychle reagovat, protože UV záření štěpí chemickou vazbu v molekule Cl<sub>2</sub>, která se rozpadá na extrémně reaktivní [[radikál]]y. Ty pak reagují i s jinak víceméně inertními alkany.

Fotony UV záření mohou také poškodit zejména [[DNA]], což může způsobit ve spojitosti s dalším poškozením závislosti na závažnosti postižení až prosté odumření poškozené buňky (tzv. [[Nekróza|nekrózu]]). Při méně závažném neopravitelném poškození pak spustí buď řízený zánik buňky (tzv. [[apoptóza]]), nebo nekontrolované množení poškozené buňky, tedy [[Rakovina|nádorové bujení]]. UV záření však může poškodit i další struktury a vyvolat tak [[zánět]] kůže, radiodermatitidu (tzv. ''„spálená kůže“'').

=== Rentgenové záření ===
[[Soubor:Femur, Fractura, Collum femoris, Screws, Washers, RTG.png|náhled|176x176pixelů|RTG snímek [[Femur|Femuru]] – Zlomenina krčku „Collum femoris“ a její [[osteosyntéza]]]]
{{viz též|Rentgenové záření}}
Rentgenové záření (značeno také jako RTG) o vlnových délkách 10–0,1 nm a frekvenci 10<sup>17</sup>–10<sup>20</sup> Hz. V praxi se využívá především schopnost pronikat celou řadou materiálů a jen slabě se v nich [[Absorpce|absorbovat]]. V lékařství se využívá především v diagnostice ([[skiagrafie]], [[Počítačová tomografie|CT]]) a při operacích (např. [[Počítačová tomografie|CT]] při [[Osteosyntéza|osteosyntéze]]), v průmyslu pak v [[Defektoskopie|defektoskopii]]. V rentgenovém spektru lze pozorovat i některé [[Astronomie|astronomicky]] zajímavé objekty, např. [[Černá díra|černé díry]] a [[neutronová hvězda|neutronové hvězdy]].

=== Gama záření ===
{{viz též|Záření gama}}
Záření gama vznikající při [[radioaktivita|radioaktivních]] a jiných jaderných a subjaderných dějích (jako je například [[anihilace]]). Název vychází ze značení [[ionizující záření|ionizujícího záření]] (ostatní druhy ionizujícího záření nejsou elektromagnetické povahy). Využívá se v [[Neurochirurgie|neurochirurgii]] v přístroji [[Leksellův gama nůž]].

== Spektrum záření při interakci s látkou ==
[[Soubor:Spektrum_spojite_carove.png|náhled|Příklady spekter:<br />a) spojité spektrum<br />b) čárové (emisní) spektrum<br />c) pásové spektrum<br />d) absorpční čárové spektrum]]
Při interakci [[elektromagnetické záření|elektromagnetického záření]] s [[látka|látkou]] (při průchodu nebo odrazu) může dojít k pohlcení některých částí elektromagnetického spektra. Obdobně je možné (a časté), že určitý druh látky vyzařuje pouze určité části elektromagnetického spektra.

Spektrum obsahující vlnové délky v určitém rozsahu se označuje jako '''spojité spektrum'''. Příklad spojitého spektra lze získat [[rozklad světla|rozkladem]] [[bílé světlo|bílého světla]]. Rozkladem spojitého spektra získáme souvislý pás spektrálních barev.

[[Atomové spektrum|Spektra atomů]] [[plyn]]ů často obsahují pouze sadu ostrých čar, mezi kterými se nachází tmavé (neosvětlené) pásy. Nazývají se '''čárová spektra'''.  Spektrální čáry lze pozorovat při přechodech mezi [[energetická hladina|energetickými hladinami]] atomů. Jednotlivé části čárového spektra získané jeho rozkladem se nazývají [[spektrální čára|spektrální čáry]].

Pokud spektrum obsahuje sadu širších pruhů, hovoří se o '''pásovém spektru'''. Pásy jsou tvořeny vzájemně se překrývajícími spektrálními čarami, které nelze vzájemně odlišit. Pásová spektra jsou obvykle pozorována u [[molekulové spektrum|molekul]].

Prvky v plynném stavu, zvláště jednoatomové, vytváří čárové spektrum. Plyny složené z molekul mají obvykle spektra pásová. Zdrojem spojitého spektra bývají žhavá [[pevné těleso|pevná]] a [[kapalina|kapalná tělesa]].

Pokud záření vzniká v určité látce (např. v zahřáté kapalině), hovoří se o '''spektru emisním'''. Emisní spektra prvků a jednoduchých látek jsou obvykle tvořena sadou spektrálních čar na tmavém pozadí. Pokud pozorujeme spektrum, které vzniklo [[Absorpce záření|absorpcí]] (''průchodem'') bílého světla určitou látkou, pak mluvíme o '''spektru absorpčním'''. Absorpční spektrum dané látky je vlastně doplňkem jejího emisního spektra. Tam, kde se u absorpčního čárového spektra nachází tmavé pruhy, jsou u emisního spektra stejné látky spektrální čáry a naopak.

Interakce spektra s látkou využívá [[elektromagnetická spektroskopie|spektroskopie]].

== Související články ==
* [[Spektroskop]]
* [[Elektromagnetická spektroskopie]]
* [[Elektromagnetické záření]]

== Externí odkazy ==
* {{Commonscat}}
* https://web.archive.org/web/20090508163915/http://astro.u-strasbg.fr/~koppen/discharge/index.html Pěkné obrázky spektra prvků
* http://physics.nist.gov/PhysRefData/ASD/lines_form.html Podrobný soupis všech spektrálních čar

{{Autoritní data}}
{{Portály|Chemie|Fyzika}}

[[Kategorie:Elektromagnetické záření]]
[[Kategorie:Energie]]
[[Kategorie:Optika]]
[[Kategorie:Fotochemie]]