2.1. Az elektromágneses spektrum
Az elektromágneses spektrum (színkép) rendkívül nagy frekvenciatartományra terjed ki. E spektrumnak az ultraibolya és infravörös közötti tartományát fénynek nevezzük. A fény 400 nm-től 750 nm-es hullámhosszig terjedő részét az emberi szem is érzékeli. Ezen értékek azonban kis mértékben egyénenként is változhatnak, helyenként 380 és 700 nm közötti értékekkel is találkozhatunk a szakirodalomban. Az ultraibolya sugárzás (Ultraviolet, UV) a rövid hullámok felőli oldalon kapcsolódik a látható fényhez. A kiváltott biológiai hatás függvényében az ultraibolya tartományt három sávra osztották fel: UV-A (400-315 nm), UV-B (315-280 nm) és UV-C (280-100 nm). Az infravörös sugárzásnak (Infrared, IR) a látható spektrum felőli oldalán elhelyezkedő (750 nm-1,4 μm) tartomány az IR-A, ezt követi az IR-B (1,4 μm-3 μm) és az IR-C (3 μm - 1000μm). Nagyjából ezt a három tartományt jelölik a közeli-infravörös (near-infrared, NIR), közép-infravörös (mid-infrared, MIR) és távoli infravörös (far-infrared, FIR) elnevezések, azonban ezek tényleges határai tudományterületenként változ(hat)nak. Az UV, látható és IR tartomány együttesen a 10-3 m-től a 10-8 m-ig terjedő hullámhossztartományt foglalja el, amelyet optikai tartománynak nevezünk. Az elektromágneses spektrum egyes tartományai között természetesen nincs éles átmenet, ennek megfelelően a tartományok határait más-más szakirodalmi források némileg eltérően jelölhetik.
2.1. ábra Az elektromágneses spektrum. |
Az elektromágneses sugárzás terjedéséhez közeg nem szükséges. Kettős természetű, transzverzális hullámként és részecskeként (foton) is viselkedhet (a kisebb hullámhosszak felé a részecskejelleg, a nagyobb hullámhosszak felé a hullámtulajdonság dominál). A hullámok a hullámhosszal, frekvenciával, az amplitúdóval, valamint egymáshoz képest a fázissal jellemezhetők. A hullámhossz és a frekvencia közötti összefüggés: c= λ·ν, ahol c a hullám terjedési sebessége, λ a hullámhossz, ν pedig a frekvencia. A foton energiáját frekvenciájának és a Planck-állandónak szorzata adja meg: Efoton=h·ν, ahol h=6,626196 10-34Js.