Elektromagnetische straling is energie die zich met de lichtsnelheid (c≈3×108 meter per seconde in vacuüm) door de ruimte voortbeweegt. Het is een overkoepelende term voor alle soorten straling die bestaan uit elektromagnetische golven.
Het elektromagnetisch spectrum omvat een breed scala aan stralingstypen, waaronder radiogolven, microgolven, infraroodstraling, zichtbaar licht, ultraviolette straling, röntgenstraling en gammastraling. De frequentie en energie van deze straling nemen toe van radiogolven naar gammastraling, terwijl de golflengte juist afneemt. Een gedetailleerd overzicht hiervan vind je in BINAS tabel 19a en 19b.
Een fundamenteel concept is de golf-deeltje dualiteit: licht kan zich zowel als golven als deeltjes (fotonen) gedragen, afhankelijk van de omstandigheden.
De belangrijkste formules die hierbij horen zijn:
- Voor licht als golf, de relatie tussen de lichtsnelheid (c), frequentie (f) en golflengte (λ):
c=fλ
- Voor licht als deeltje (foton), de energie (E) berekend met de constante van Planck (h) en de frequentie (f):
E=hf
Deze formule kan ook worden uitgedrukt als:
E=λhc
Voorbeelden van deze dualiteit zijn het foto-elektrisch effect, waarbij licht als fotonen elektronen vrijmaakt van een metaaloppervlak, en interferentie, waarbij de golfeigenschap van licht een patroon van heldere en donkere strepen creëert. Elektromagnetische golven kennen diverse toepassingen, zoals radiogolven voor communicatie, microgolven in magnetrons, infrarood in afstandsbedieningen, ultraviolet in zonnebanken, röntgenstraling voor medische beelden en gammastraling in nucleaire geneeskunde.
Natuurkunde