Das elektromagnetische Spektrum beschreibt die verschiedenen Arten elektromagnetischer Wellen, wobei in diesem speziellen Zusammenhang auch vom elektromagnetischen Wellenspektrum gesprochen wird.

Das elektromagnetische Wellenspektrum

---

Geordnet nach der Wellenlänge, befinden sich an dem einen Ende des Spektrums die Radiowellen, deren Wellenlänge von wenigen Zentimetern bis zu vielen Kilometern reichen. Am anderen Ende des Spektrums sind die sehr kurzwelligen und damit energiereichen Gammastrahlen, deren Wellenlänge bis in atomare Größenordnungen reicht.

Spektrum.png

Die Umrechnung von der Wellenlänge in eine Frequenz erfolgt mit der einfachen Formel Frequenz $\backslash \; \backslash \; f\; =\; c\; /\; \backslash lambda$ also Lichtgeschwindigkeit geteilt durch die Wellenlänge.

Laut Quantenmechanik kann Licht auch als Ansammlung von Teilchen beschrieben werden, den Photonen, deren Energie gemäß der Formel $E\; =\; h\; \backslash cdot\; \backslash \; f$ von der jeweiligen Frequenz abhängt. Hierbei ist $\backslash \; h$ das plancksche Wirkungsquantum. Diese Energie ist in der SI-Einheit Joule sowie, der oftmals einfacheren Zahlen wegen, in der Einheit Elektronenvolt eV angegeben.

---

Anregung von Elektronenspinresonanz, Molekülschwingungen, Molekülrotationen

---

Anregung äußerer Elektronen

---

Anregung von Valenzelektronen20 - 1000 eV

---

Anregung von inneren Elektronen, Auger-Elektronen

---

Anregung von Kernzuständen

-

Bezeichnung

Wellenlänge

Frequenz

Photonen-Energie

Erzeugung / Anregung

Technischer Einsatz

-

Niederfrequenz Längstwellen   (VLF, ULF, ELF, SLF)

> 10 km

< 30 kHz

< 2,0 · 10-29 J   < 120 peV

Bodendipol, Antennenanlagen

U-Boot Kommunikation (DHO38, ZEVS, Sanguine, SAQ), Funknavigation

-

Radiowellen

< 10 km

> 30 kHz

elektr. Schwingkreis + Antenne

-

Langwelle (LW)

< 10 km

> 30 kHz

> 2,0 · 10-29 J   > 120 peV

Langwellenrundfunk

-

Mittelwelle (MW)

< 650 m

> 650 kHz

> 4,3 · 10-28 J > 2,7 neV

Mittelwellenrundfunk

-

Kurzwelle (KW)

< 180 m

> 1,7 MHz

> 1,1 · 10-27 J > 6,9 neV

Kurzwellenrundfunk

-

Ultrakurzwelle (UKW)

< 10 m

> 30 MHz

> 2,0 · 10-26 J > 120 neV

Anregung von Kernspinresonanz

Rundfunk, Fernsehen, Radar, Magnetresonanztomografie

-

Mikrowellen

1 mm - 1 m

300 MHz - 300 GHz

>2,0 · 10-25 J > 1,2 µeV

Magnetron, Klystron, Maser, kosmische Hintergrundstrahlung

Radar

-

Dezimeterwellen

10 cm - 1 m

300 MHz- 3 GHz

> 2,0 · 10-25 J > 1,2 µeV

Anregung von Kernspinresonanz

Magnetresonanztomografie, Mobilfunk, Fernsehen, Mikrowellenherd, WLAN

-

Zentimeterwellen

1 cm - 10 cm

3 - 30 GHz

> 2,0 · 10-24 J  > 12 µeV

Radioastronomie, Richtfunk, Satellitenfernsehen, WLAN

-

Millimeterwellen

1 mm - 1 cm

30 - 300 GHz

> 2,0 · 10-23 J > 120 µeV

Radioastronomie, Richtfunk

-

Terahertzstrahlung

30 µm - 3 mm

0,1 THz - 10 THz

> 6,6 · 10-23 J > 0.4 meV

Synchrotron, Freie-Elektronen-Laser

Radioastronomie, Spektroskopie, Abbildungsverfahren

-

Infrarotstrahlung (Wärmestrahlung)

< 1,0 mm

> 300 GHz

Wärmestrahler, Synchrotron

IR-Spektrometer, Infrarotastronomie

-

Fernes Infrarot

< 1,0 mm

> 300 GHz

> 2,0 · 10-22 J > 1,2 meV

-

Mittleres Infrarot

< 50 µm

> 6,00 THz

> 4,0 · 10-21 J > 25 meV

Kohlendioxidlaser

-

Nahes Infrarot

< 2,5 µm

> 120 THz

> 8,0 · 10-20 J > 500 meV

YAG-Laser, Laserdiode

Fernbedienung, Datenkommunikation (IRDA), CD

-

Licht

< 780 nm

> 384 THz

> 2,6 · 10-19 J  > 1,6 eV

Wärmestrahler(Glühbirne), Gasentladung(Neonröhre), Farbstoff- und andere Laser, Synchrotron

Beleuchtung, Colorimetrie, Fotometrie

-

Rot

640 - 780 nm

384 - 468 THz

DVD, Laserpointer

-

Orange

600 - 640 nm

468 - 500 THz

-

Gelb

570 - 600 nm

500 - 526  THz

-

Grün

490 - 570 nm

526 - 612  THz

-

Blau

430 - 490 nm

612 - 697 THz

-

Violett

380 - 430 nm

697 - 789 THz

Blu-ray Disc

-

UV-Strahlen

< 380 nm

> 789  THz

> 5,2 · 10-19 J > 3,3 eV

Desinfektion, UV-Licht, Spektroskopie

-

schwache UV-Strahlen

< 380 nm

> 789  THz

> 5,2 · 10-19 J > 3,3 eV

Gasentladung, Synchrotron, Excimerlaser

Schwarzlicht Fluoreszenz, Phosphoreszenz, Banknotenprüfung, Fotolithografie

-

Starke UV-Strahlen

< 200 nm

> 1,5 PHz

> 2,0 · 10-19 J > 6,2 eV

Gasentladung, Synchrotron, Excimerlaser

-

XUV

1 - 50 nm

300 PHz - 1 PHz

2,0 · 10-16 - 5,0 · 10-18 J

XUV-Röhre, Synchrotron

EUV-Lithografie, Röntgenmikroskopie, Nanoskopie

-

Röntgenstrahlen

< 1 nm

> 300 PHz

> 2,0 · 10-16 J > 1 keV

Röntgenröhre

medizinische Diagnostik, Sicherheitstechnik, Röntgen-Strukturanalyse, Röntgen-Beugung

-

Gammastrahlen

< 10 pm

> 30 EHz

> 2,0 · 10-14 J > 120 keV

Radioaktivität, Annihilation

Siehe auch Vorsilben für Maßeinheiten und Frequenzband.

Weblinks

---

• Wellenlängen verschiedener Spektralbereiche – Übersicht (PDF)
• Poster "Electromagnetic Radiation Spectrum" (PDF, in englisch)

Theoretische Elektrotechnik | Elektrodynamik

Elektromagnetiese spektrum | طيف | Espectre electromagnètic | Elektromagnetické spektrum | Elektromagnetisk spektrum | Electromagnetic spectrum | Espectro electromagnético | Espektro elektromagnetiko | Sähkömagneettinen spektri | Spectre électromagnétique | Espectro electromagnético | ספקטרום אלקטרומגנטי | Spektrum elektromagnetik | Spettro elettromagnetico | 電磁スペクトル | Elektromagnetisch spectrum | Espectro eletromagnético | மின்காந்த நிழற்பட்டை | Elektromanyetik tayf | 電磁波譜