Hva er elektromagnetisk stråling?

Hva er elektromagnetisk stråling?

Daglig blir vi utsatt for stråling. Sola, som er stjernen i vårt planetsystem, er hovedkilden til all den strålingen som jorda mottar. Den mottar vi i form av elektromagnetisk stråling. Elektromagnetisk stråling deler vi inn i 7 forskjellige strålingsstyper. De alle har forskjellige egenskaper og forskjellige bølgelengder. Den svakeste er radiobølger. Den har en bølgelengde på flere kilometer. Videre finner vi mikrobølger (1 mm – 1 000 mm), infrarød stråling (700 nm – 1 mm), Lys (400 nm – 700 nm), UV-lys (bølgelengde 10 nm – 400 nm), røntgenstråling (0,01 nm – 10 nm) og den sterkeste av de alle, gammastråling, som har en bølgelengde på alt under 0,01 nm.

Grunnen til at radiobølger er den svakeste strålingen, er fordi den har lengst bølgelengde. Dette er fordi alle bølger har bølgebunn og bølgetopp. Bølgelengden er avstanden mellom to bølgetopper. Bølger frakter energi fra et sted til et annet uten at det blir flyttet masse. Bølger kan få bøyen til å svinge opp eller ned, raskt eller sakte. Hvor raskt bøyen svinger opp og ned kaller vi frekvens. Bølgene som lages kan altså få ulik frekvens. Raske svinginger gir høy frekvens, og sakte svingninger gir lav frekvens. Siden radiobølger har svakere frekvens enn gammastråling, blir den på bunn.

Hvordan blir elektromagnetisk stråling egentlig sendt ut?

Sola er en glødende gigantisk gasskule. Den har sendt ut stråling i over 5 milliarder år! Strålingen skjer via en kjernereaksjon på sola. Ved en kjempehøy temperatur (minst 10 millioner grader) i det indre av sola blir store mengder hydrogenatomer dannet av elementærpartikler. Atomene som dannes, smeltes sammen og danner helium-atomer. Store energimengder blir frigitt i denne reaksjonen! En sammensmelting av lette atomer, til tyngre atomer kaller vi for fusjon. Denne reaksjonen er essensiell i elektromagnetisk stråling.

Vi skal nå se nærmere på hvordan atomene sender ut stråling. Alle atomene har en positiv ladd kjerne i midten. Rundt kjernen er det ett eller flere negative ladde elektroner, som beveger seg rundt kjerna i stor fart. Elektronene rundt kjerna kan ha store energi-forskjeller, og altså være i forskjellige bestemte energinivåer. Det viser seg da at hvor lengre elektronet er fra kjerna, jo større energi har elektronet. Når gasser får tilført energi (hydrogen er gass) og varmes opp, får atomene og molekylene større og større fart og kolliderer med hverandre. I slike kollisjoner kan noen atomer få tilført så mye energi at de sparkes opp på et høyere energinivå. Vi sier at atomene blir eksitert. De går raskt tilbake, og gir ifra seg energi i form av em-stråling. Denne elektromagnetiske strålingen blir sendt ut i form av fotoner. Energimengden i fotonet avhenger av hvor stort energispranget elektronet har gjort.