Realizator: Muntean Lucian

Undele Electromagnetice

Ceva ne înconjoară. Ne bombardează, iar parte din acest ceva nu poate fi văzut, atins ori măcar simţit. Nu are miros şi nici gust. Totuşi ne folosim şi depindem de el în fiecare oră a fiecărei zile. Fără el, lumea aşa cum o cunoaştem nu ar putea exista. Despre ce este vorba?

Radiaţiile electromagnetice, aceste unde care se întind de-a lungul unui spectru plecând de la foarte scurtele raze gama, continuând cu raze X, radiaţia ultravioletă, lumina vizibilă, radiaţia infraroşie, cu ale sale unde ceva mai lungi, microundele, până la undele radio care pot avea o lungime de undă chiar mai mare decât un lanţ muntos. Acest spectru stă la baza erei informaţionale şi a lumii moderne. Aparatul tău de radio, telecomanda televizorului tău, SMS-urile, televizorul însuşi, cuptorul cu microunde, chiar radiografiile medicale, toate depind de nişte unde din cadrul spectrului electromagnetic.

Undele electromagnetice sunt similare celor care apar la suprafaţa oceanelor prin prisma faptului că ambele reprezintă unde de energie - transmit energie. Undele electromagnetice sunt produse în urma vibraţiilor particulelor încărcate electric, fiind caracterizate de proprietăţi electrice şi magnetice. Dar, spre deosebire de undele care se propagă la suprafaţa mărilor şi oceanelor, având deci nevoie de un mediu de propagare - apa, undele electromagnetice călătoresc prin vidul cosmic cu o viteză constantă - viteza luminii.

Undele electromagnetice au creste şi adâncituri, maxime şi minime, asemenea undelor de suprafaţă. Distanţa între două maxime reprezintă lungimea de undă. În timp ce în cazul anumitor unde electromagnetice lungimile de undă sunt foarte mari, fiind măsurate în metri, pentru multe altele vorbim de valori foarte mici, măsurate în miliardimi de metru...nanometri. Numărul de creste care trec printr-un anumit punct într-o secundă, reprezintă frecvenţa undei. O undă (sau un ciclu) pe secundă, poartă numele de Hertz.

Undele electromagnetice lungi, cum ar fi undele radio, au cea mai mică frecvenţă şi transportă mai puţină energie. Prin adăugarea de energie creşte frecvenţa undei, lungimea de undă devenind mai mică. Radiaţia gama constă din undele cu cele mai scurte lungimi de undă, având aşadar cea mai mare energie din cadrul spectrului electromagnetic. Aşadar, când privim ceva la televizor, nu doar undele din zona vizibilă a spectrului venite dinspre televizor ajung la nivelul ochilor... Suntem în contact şi cu undele radio transmise de o staţie din apropiere; şi cu microundele care poartă prin atmosferă apelurile mobile şi mesajele text; cu undele provenind de la reţeaua wireless a vecinului; cât şi cu cele provenind de la dispozitivele GPS ale maşinilor care trec prin apropiere. O veritabilă "supă" electromagnetică constând din unde din întreg spectrul trece prin camera ta în acest moment!

Cu toate aceste unde mereu de jur împrejurul nostru, cum e oare posibil să nu observam prezenta lor? La fel cum potrivim radioul pe frecvenţa unui anumit post, ochii noştri sunt adaptaţi pentru a recepţiona o regiune specifică a spectrului, putând detecta energie electromagnetică cu lungimi de undă cuprinse între 400 şi 700 nanometri, aşa-numita zonă vizibilă a spectrului electromagnetic. Obiectele apar ca fiind colorate deoarece undele electromagnetice interacţionează cu moleculele lor. Unele lungimi de undă din zona vizibilă sunt reflectate iar altele sunt absorbite de către corpuri. Iarba are culoarea verde deoarece undele electromagnetice interacţionează cu moleculele de clorofilă. Undele cu lungimi cuprinse între 492 şi 577 nanometri sunt reflectate iar ochii noştri interpretează acest lucru drept culoarea verde caracteristică frunzei. Ochii noştri văd frunza de culoare verde, dar nu ne pot spune nimic despre modul în care frunza reflectă radiaţia ultravioletă, microundele, ori radiaţia infraroşie.

Pentru a afla mai multe detalii despre tot ceea ce ne înconjoară, oamenii de ştiinţă şi inginerii au născocit modalităţi diverse care ne permit să "vedem" dincolo de această felie subţire a spectrului pe care o numim zona vizibilă. Informaţii cu privire la lungimi de undă diverse îi ajută pe oamenii de ştiinţă să studieze tot soiul de fenomene uimitoare pe Terra, de la modificările sezoniere până la diverse habitaturi. Totul în jurul nostru emite, reflectă şi absoarbe radiaţie electromagnetică în mod diferit în funcţie de compoziţia chimică proprie. Un grafic care înfăţişează aceste interacţiuni de-a lungul unei regiuni a spectrului electromagnetic poartă numele de semnătură spectrală. Modele caracteristice, veritabile amprente digitale în cadrul spectrului, le permit astronomilor să identifice compoziţia chimică a obiectelor şi să determine proprietăţi fizice precum temperatura şi densitatea. Telescopul spaţial Spitzer al NASA a "observat" astfel prezenţa apei şi moleculelor organice într-o galaxie aflată la 3.2 miliarde de ani-lumină depărtare.

Studierea Soarelui la diverse lungimi de undă cu ajutorul satelitilor le permite oamenilor de ştiinţă să investigheze şi să înţeleagă petele solare asociate furtunilor şi erupţiilor solare nocive pentru sateliţi, astronauţi şi telecomunicaţiile terestre.

Învăţăm încontinuu lucruri noi despre lume şi Univers valorificând informaţiile unice conţinute în diferite unde electromagnetice răspândite de-a lungul întregului spectru.