1. Physikalische Grundlagen

Das elektromagnetische Spektrum

Licht und seine Farbe und das unsichtbare Infrarot und Ultraviolett sind Beispiele elektromagnetischer Strahlung. Das menschliche Auge nimmt nur einen Teil des elektromagnetischen Spektrums wahr, und zwar das so genannte Lichtspektrum oder sichtbare Spektrum. Die Haut kann allerdings auch Temperaturunterschiede empfinden, die durch unsichtbare Strahlung zustande kommt.

Elektromagnetische Strahlung ist eine Form der Energieausbreitung, die durch ihre Frequenz oder Wellenlänge charakterisiert wird. Die Strahlung breitet sich mit Lichtgeschwindigkeit aus (mehr Informationen über Frequenz, Wellenlänge und Lichtgeschwindigkeit finden Sie in der Lerneinheit Spektren der Erde).

Ein elektromagnetisches Spektrum kann als Intensität in Abhängigkeit von der Frequenz (gemessen in Hertz) oder der Wellenlänge (gemessen in Nanometer, Mikrometer, Millimeter oder Meter) dargestellt werden, siehe hierzu die untere Abbildung.

Das elektromagnetische Spektrum lässt sich in mehrere Bereiche aufteilen und beginnt bei sehr kurzen Wellenlängen und hohen Frequenzen mit den Röntgenstrahlen im Bereich von ungefähr 0,01 µm. Es folgt die ultraviolette Strahlung mit Wellenlängen von 0,1 µm. Der Bereich des für den Menschen sichtbaren Lichts reicht von 0,38 bis 0,78 µm und umfasst die Farben violett, blau, grün, gelb bis zu orange und rot. An das sichtbare Spektrum schließen sich infrarote Wellenlängen an, gefolgt von langen Wellenlängen wie den Mikro- und Radiowellen. Infrarote Wellenlängen werden in nahes Infrarot, mittleres Infrarot und thermisches Infrarot aufgeteilt (mehr dazu unter Spektren der Erde).

Quellen elektromagnetischer Strahlung sind die Sonne, die Erde mit ihrer infraroten Strahlung und aktive Satellitensensoren.