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Elektromagnetisches Spektrum Das elektromagnetische Spektrum auch EM Spektrum oder elektromagnetisches Wellenspektrum is

Elektromagnetisches Spektrum

Das elektromagnetische Spektrum, auch EM-Spektrum oder elektromagnetisches Wellenspektrum ist die Gesamtheit aller elektromagnetischen Wellen verschiedener Wellenlängen. Das Lichtspektrum, auch Farbspektrum, ist der für den Menschen sichtbare Anteil des elektromagnetischen Spektrums.

Das Spektrum wird in verschiedene Bereiche unterteilt. Diese Einteilung ist willkürlich. Sie orientiert sich im niederenergetischen Bereich aus historischen Gründen an der Wellenlänge. Dabei werden jeweils Wellenlängenbereiche über mehrere Größenordnungen mit ähnlichen Eigenschaften in Kategorien wie etwa Licht, Radiowellen usw. zusammengefasst. Eine Unterteilung kann auch nach der Frequenz oder nach der Energie des einzelnen Photons (siehe unten) erfolgen. Bei sehr kurzen Wellenlängen, entsprechend hoher Quantenenergie, ist eine Einteilung nach Energie üblich.

Geordnet nach abnehmender Frequenz und somit zunehmender Wellenlänge befinden sich am Anfang des Spektrums die kurzwelligen und damit energiereichen Gammastrahlen, deren Wellenlänge bis in atomare Größenordnungen reicht. Am Ende stehen die Längstwellen, deren Wellenlängen viele Kilometer betragen.

Die Umrechnung der Wellenlänge in eine Frequenz erfolgt mit der Formel . Dabei ist die Lichtgeschwindigkeit.

  • Übersicht des elektromagnetischen Spektrums

Die Bereiche des elektromagnetischen Spektrums Bearbeiten

Übersicht elektromagnetisches Spektrum
Bezeichnung
des
Frequenzbereichs 		Unter-Bezeichnung Wellenlänge Frequenz Photonen-
Energie 		Erzeugung / Anregung Technischer Einsatz
von bis von bis
Niederfrequenz Extremely Low Frequency (ELF) 10 Mm 100 Mm 3 Hz 30 Hz > 2,0 · 10−33 J
  > 12 feV 		Bodendipol, Antennenanlagen –
Super Low Frequency (SLF) 1 Mm 10 Mm 30 Hz 300 Hz > 2,0 · 10−32 J
  > 120 feV 		(ehemals) U-Boot-Kommunikation
Ultra Low Frequency (ULF) 100 km 1000 km 300 Hz
0,3 kHz 		3000 Hz
3 kHz 		> 2,0 · 10−31 J
  > 1,2 peV
Very Low Frequency (VLF)
Myriameterwellen
Längstwellen (SLW) 		10 km 100 km 3 kHz 30 kHz > 2,0 · 10−30 J
  > 12 peV 		U-Boot-Kommunikation (DHO38, ZEVS, Sanguine, SAQ), Funknavigation, Pulsuhren
Radiowellen Langwelle (LW) 1 km 10 km 30 kHz 300 kHz > 2,0 · 10−29 J
  > 120 peV 		Oszillatorschaltung + Antenne Langwellenrundfunk, DCF77, Induktionskochfeld
Mittelwelle (MW) 100 m 1000 m 300 kHz 3 MHz > 2· 10−28 J
> 1,2 neV 		Mittelwellenrundfunk, HF-Chirurgie, (1,7 MHz-3 MHz Grenzwelle, Kurzwellenrundfunk)
Kurzwelle (KW) 10 m 100 m 3 MHz 30 MHz > 1,1 · 10−27 J
> 12 neV 		Grenzwelle, Kurzwellenrundfunk, HAARP, Diathermie, CB-Funk, RC-Modellbau
Ultrakurzwelle (UKW) 1 m 10 m 30 MHz 300 MHz > 2,0 · 10−26 J
> 120 neV 		Oszillatorschaltung + Antenne Hörfunk, Fernsehen, Radar, Magnetresonanztomografie
Mikrowellen Dezimeterwellen 10 cm  1 m 300 MHz 3 GHz > 2,0 · 10−25 J
> 1,2 µeV 		Magnetron, Klystron, Maser, kosmische Hintergrundstrahlung

Anregung von Kernspinresonanz und Elektronenspinresonanz, Molekülrotationen

Radar, Magnetresonanztomografie, Mobilfunk, Fernsehen, Mikrowellenherd, WLAN, Bluetooth, GPS, 2G, 3G, 4G, 5G
Zentimeterwellen 1 cm  10 cm 3 GHz 30 GHz > 2,0 · 10−24 J
 > 12 µeV 		Radar, Radioastronomie, Richtfunk, Satellitenrundfunk, WLAN, 4G, 5G
Millimeterwellen 1 mm 1 cm 30 GHz 300 GHz
0,3 THz 		> 2,0 · 10−23 J
> 120 µeV 		Radar, Radioastronomie, Richtfunk
Terahertzstrahlung 30 µm 3 mm 0,1 THz 10 THz > 6,6 · 10−23 J
> 0,4 meV 		Synchrotron, Freie-Elektronen-Laser, elektronische Quellen Radioastronomie, Spektroskopie, Abbildungsverfahren (z. B. Körperscanner)
Infrarotstrahlung (Wärmestrahlung) Fernes Infrarot 50 µm 1 mm 300 GHz 6 THz > 2,0 · 10−22 J
> 1,2 meV 		Wärmestrahler, Globar, Synchrotron
Molekülschwingungen 		Infrarotspektroskopie, Raman-Spektroskopie, Infrarotastronomie
Mittleres Infrarot 3,0 µm 50 µm 6 THz 100 THz > 4,0 · 10−21 J
> 25 meV 		Kohlendioxidlaser, Quantenkaskadenlaser, Globar Thermografie, Infrarotspektroskopie
Nahes Infrarot 780 nm 3,0 µm 100 THz 384 THz > 8,0 · 10−20 J
> 500 meV 		Nd:YAG-Laser, Laserdiode, Leuchtdiode Fernbedienung, Datenkommunikation (IRDA), CD, Infrarotspektroskopie
Licht Rot 640 nm 780 nm 384 THz 468 THz 1,59–1,93 eV Wärmestrahler (Glühlampe), Gasentladung (Neonröhre), Farbstoff- und andere Laser, Synchrotron, Leuchtdiode
Anregung von Valenzelektronen 		DVD, Laserpointer, Datenübertragung (Lichtwellenleiter)
Rot, Grün: Lasernivellier,
Beleuchtung,
Colorimetrie,
Fotometrie,
Rot, Gelb, Grün: Lichtzeichenanlage,
Violett: Blu-ray Disc
Orange 600 nm 640 nm 468 THz 500 THz 1,93–2,06 eV
Gelb 570 nm 600 nm 500 THz 526 THz 2,06–2,17 eV
Grün 490 nm 570 nm 526 THz 612 THz 2,17–2,53 eV
Blau 430 nm 490 nm 612 THz 697 THz 2,53–2,88 eV
Violett 380 nm 430 nm 697 THz 789 THz 2,88–3,26 eV
UV-Strahlen Nahes UV („Schwarzlicht“) 315 nm 380 nm 789 THz 952 THz 3,26–3,94 eV Gasentladung, Synchrotron, Excimerlaser, Leuchtdiode Schwarzlicht Fluoreszenz, Phosphoreszenz, Banknotenprüfung, Fotolithografie, Desinfektion, UV-Licht, Spektroskopie
Mittleres UV („Dorno-Strahlung“) 280 nm 315 nm 952 THz 1071 THz
1 PHz 		3,94–4,43 eV
Fernes UV 200 nm 280 nm 1 PHz 1,5 PHz 4,43–6,2 eV
Vakuum-UV 100 nm 200 nm 1,5 PHz 3 PHz > 9,9 · 10−19 J
6,2–12 eV 		XUV-Röhre, Synchrotron, Nanoplasma EUV-Lithografie, Röntgenmikroskopie, Nanoskopie
EUV 10 nm 121 nm 2,5 PHz 30 PHz >5,0 · 10−18 J

10,2–120 eV

Röntgenstrahlen 10 pm 10 nm 30 PHz 30 EHz > 2,0 · 10−16 J
> 120 eV 		Röntgenröhre, Synchrotron

Anregung von inneren Elektronen, Auger-Elektronen

medizinische Diagnostik, Sicherheitstechnik, Röntgen-Strukturanalyse, Röntgenbeugung, Photoelektronenspektroskopie, Röntgenabsorptionsspektroskopie, Röntgenastronomie
Gammastrahlen > 0 10 pm 30 EHz > 2,0 · 10−14 J
> 120 keV 		Radioaktivität, Annihilation
Anregung von Kernzuständen 		medizinische Strahlentherapie, Mößbauerspektroskopie

Literatur Bearbeiten

  • DIN 5031 Teil 7: Strahlungsphysik im optischen Bereich und Lichttechnik; Benennung der Wellenlängenbereiche. Januar 1984 (IR, VIS und UV).

Weblinks Bearbeiten

Commons: Elektromagnetisches Spektrum – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise Bearbeiten

  1. gehören nach der Definition der VO Funk, Ausgabe 2012, Artikel 1.5 auch noch zu den Radiowellen.
  2. Deutsches Institut für Normung (Hrsg.): Strahlungsphysik im optischen Bereich und Lichttechnik; Benennung der Wellenlängenbereiche. DIN 5031 Teil 7, Januar 1984.
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Das elektromagnetische Spektrum auch EM Spektrum oder elektromagnetisches Wellenspektrum ist die Gesamtheit aller elektromagnetischen Wellen verschiedener Wellenlangen Das Lichtspektrum auch Farbspektrum ist der fur den Menschen sichtbare Anteil des elektromagnetischen Spektrums Das Spektrum wird in verschiedene Bereiche unterteilt Diese Einteilung ist willkurlich Sie orientiert sich im niederenergetischen Bereich aus historischen Grunden an der Wellenlange Dabei werden jeweils Wellenlangenbereiche uber mehrere Grossenordnungen mit ahnlichen Eigenschaften in Kategorien wie etwa Licht Radiowellen usw zusammengefasst Eine Unterteilung kann auch nach der Frequenz oder nach der Energie des einzelnen Photons siehe unten erfolgen Bei sehr kurzen Wellenlangen entsprechend hoher Quantenenergie ist eine Einteilung nach Energie ublich Geordnet nach abnehmender Frequenz und somit zunehmender Wellenlange befinden sich am Anfang des Spektrums die kurzwelligen und damit energiereichen Gammastrahlen deren Wellenlange bis in atomare Grossenordnungen reicht Am Ende stehen die Langstwellen deren Wellenlangen viele Kilometer betragen Die Umrechnung der Wellenlange l displaystyle lambda in eine Frequenz f displaystyle f erfolgt mit der Formel f c l displaystyle f frac c lambda Dabei ist c displaystyle c die Lichtgeschwindigkeit Ubersicht des elektromagnetischen Spektrums Ubersicht mit sichtbarem Spektrum im DetailInhaltsverzeichnis 1 Die Bereiche des elektromagnetischen Spektrums 2 Literatur 3 Weblinks 4 EinzelnachweiseDie Bereiche des elektromagnetischen Spektrums BearbeitenUbersicht elektromagnetisches Spektrum BezeichnungdesFrequenzbereichs Unter Bezeichnung Wellenlange Frequenz Photonen Energie Erzeugung Anregung Technischer Einsatzvon bis von bisNiederfrequenz Extremely Low Frequency ELF 10 Mm 100 Mm 3 Hz 30 Hz gt 2 0 10 33 J gt 12 feV Bodendipol Antennenanlagen Super Low Frequency SLF 1 Mm 10 Mm 30 Hz 300 Hz gt 2 0 10 32 J gt 120 feV ehemals U Boot KommunikationUltra Low Frequency ULF 100 km 1000 km 300 Hz0 3 kHz 3000 Hz3 kHz gt 2 0 10 31 J gt 1 2 peVVery Low Frequency VLF MyriameterwellenLangstwellen SLW 10 km 100 km 3 kHz 30 kHz gt 2 0 10 30 J gt 12 peV U Boot Kommunikation DHO38 ZEVS Sanguine SAQ Funknavigation PulsuhrenRadiowellen Langwelle LW 1 km 10 km 30 kHz 300 kHz gt 2 0 10 29 J gt 120 peV Oszillatorschaltung Antenne Langwellenrundfunk DCF77 InduktionskochfeldMittelwelle MW 100 m 1000 m 300 kHz 3 MHz gt 2 10 28 J gt 1 2 neV Mittelwellenrundfunk HF Chirurgie 1 7 MHz 3 MHz Grenzwelle Kurzwellenrundfunk Kurzwelle KW 10 m 100 m 3 MHz 30 MHz gt 1 1 10 27 J gt 12 neV Grenzwelle Kurzwellenrundfunk HAARP Diathermie CB Funk RC ModellbauUltrakurzwelle UKW 1 m 10 m 30 MHz 300 MHz gt 2 0 10 26 J gt 120 neV Oszillatorschaltung Antenne Horfunk Fernsehen Radar MagnetresonanztomografieMikrowellen 1 Dezimeterwellen 10 cm 1 m 300 MHz 3 GHz gt 2 0 10 25 J gt 1 2 µeV Magnetron Klystron Maser kosmische Hintergrundstrahlung Anregung von Kernspinresonanz und Elektronenspinresonanz Molekulrotationen Radar Magnetresonanztomografie Mobilfunk Fernsehen Mikrowellenherd WLAN Bluetooth GPS 2G 3G 4G 5GZentimeterwellen 1 cm 10 cm 3 GHz 30 GHz gt 2 0 10 24 J gt 12 µeV Radar Radioastronomie Richtfunk Satellitenrundfunk WLAN 4G 5GMillimeterwellen 1 mm 1 cm 30 GHz 300 GHz0 3 THz gt 2 0 10 23 J gt 120 µeV Radar Radioastronomie RichtfunkTerahertzstrahlung 30 µm 3 mm 0 1 THz 10 THz gt 6 6 10 23 J gt 0 4 meV Synchrotron Freie Elektronen Laser elektronische Quellen Radioastronomie Spektroskopie Abbildungsverfahren z B Korperscanner Infrarotstrahlung Warmestrahlung Fernes Infrarot 50 µm 1 mm 300 GHz 6 THz gt 2 0 10 22 J gt 1 2 meV Warmestrahler Globar Synchrotron Molekulschwingungen Infrarotspektroskopie Raman Spektroskopie InfrarotastronomieMittleres Infrarot 3 0 µm 50 µm 6 THz 100 THz gt 4 0 10 21 J gt 25 meV Kohlendioxidlaser Quantenkaskadenlaser Globar Thermografie InfrarotspektroskopieNahes Infrarot 780 nm 3 0 µm 100 THz 384 THz gt 8 0 10 20 J gt 500 meV Nd YAG Laser Laserdiode Leuchtdiode Fernbedienung Datenkommunikation IRDA CD InfrarotspektroskopieLicht Rot 640 nm 780 nm 384 THz 468 THz 1 59 1 93 eV Warmestrahler Gluhlampe Gasentladung Neonrohre Farbstoff und andere Laser Synchrotron Leuchtdiode Anregung von Valenzelektronen DVD Laserpointer Datenubertragung Lichtwellenleiter Rot Grun Lasernivellier Beleuchtung Colorimetrie Fotometrie Rot Gelb Grun Lichtzeichenanlage Violett Blu ray DiscOrange 600 nm 640 nm 468 THz 500 THz 1 93 2 06 eVGelb 570 nm 600 nm 500 THz 526 THz 2 06 2 17 eVGrun 490 nm 570 nm 526 THz 612 THz 2 17 2 53 eVBlau 430 nm 490 nm 612 THz 697 THz 2 53 2 88 eVViolett 380 nm 430 nm 697 THz 789 THz 2 88 3 26 eVUV Strahlen 2 Nahes UV Schwarzlicht 315 nm 380 nm 789 THz 952 THz 3 26 3 94 eV Gasentladung Synchrotron Excimerlaser Leuchtdiode Schwarzlicht Fluoreszenz Phosphoreszenz Banknotenprufung Fotolithografie Desinfektion UV Licht SpektroskopieMittleres UV Dorno Strahlung 280 nm 315 nm 952 THz 1071 THz1 PHz 3 94 4 43 eVFernes UV 200 nm 280 nm 1 PHz 1 5 PHz 4 43 6 2 eVVakuum UV 100 nm 200 nm 1 5 PHz 3 PHz gt 9 9 10 19 J6 2 12 eV XUV Rohre Synchrotron Nanoplasma EUV Lithografie Rontgenmikroskopie NanoskopieEUV 10 nm 121 nm 2 5 PHz 30 PHz gt 5 0 10 18 J10 2 120 eVRontgenstrahlen 10 pm 10 nm 30 PHz 30 EHz gt 2 0 10 16 J gt 120 eV Rontgenrohre Synchrotron Anregung von inneren Elektronen Auger Elektronen medizinische Diagnostik Sicherheitstechnik Rontgen Strukturanalyse Rontgenbeugung Photoelektronenspektroskopie Rontgenabsorptionsspektroskopie RontgenastronomieGammastrahlen gt 0 10 pm 30 EHz gt 2 0 10 14 J gt 120 keV Radioaktivitat Annihilation Anregung von Kernzustanden medizinische Strahlentherapie MossbauerspektroskopieLiteratur BearbeitenDIN 5031 Teil 7 Strahlungsphysik im optischen Bereich und Lichttechnik Benennung der Wellenlangenbereiche Januar 1984 IR VIS und UV Weblinks Bearbeiten nbsp Commons Elektromagnetisches Spektrum Sammlung von Bildern Videos und Audiodateien Poster Electromagnetic Radiation Spectrum PDF englisch 992 kB Das Elektromagnetische Spektrum auf Welt der PhysikEinzelnachweise Bearbeiten gehoren nach der Definition der VO Funk Ausgabe 2012 Artikel 1 5 auch noch zu den Radiowellen Deutsches Institut fur Normung Hrsg Strahlungsphysik im optischen Bereich und Lichttechnik Benennung der Wellenlangenbereiche DIN 5031 Teil 7 Januar 1984 Elektromagnetisches Spektrum nbsp Gammastrahlung Rontgenstrahlung Ultraviolettstrahlung Sichtbares Licht Infrarotstrahlung Terahertzstrahlung Mikrowellen Radiowellen Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Elektromagnetisches Spektrum amp oldid 235485401