Säteilyaalloilla

Säteilyaalloilla tarkoitetaan sähkö- ja magneettikenttien värähtelyjä, jotka voivat kulkea tyhjiössä ja aineessa. Ne muodostavat elektromagneettisen spektrin, joka ulottuu radioaalloista gamma-säteisiin. Aallot määritellään taajuudella ν ja aallonpituudella λ, ja niiden fotonien energia on E = hν = hc/λ, jossa h on Planckin vakio ja c on valon nopeus.

Eri taajuusalueilla on erilaiset vuorovaikutukset aineen kanssa ja ne tuottavat erilaisia sovelluksia. Radioaallot mahdollistavat viestinnän ja langattoman tiedonsiirron; näkyvä valo mahdollistaa näön ja värien havaitsemisen; infrapuna liittyy lämpötilaan ja lämmittää kappaleita; ultravioletti voi aiheuttaa kemiallisia reaktioita; X- ja gamma-säteet ovat yleensä ionisoivia ja niiden hallitseminen vaatii huolellista turvallisuutta.

Ionisoiva vs ei-ionisoiva säteily: Ionisoiva säteily irrottaa elektroneja atomeista. Yleisesti sitä ovat X- ja gamma-säteet sekä korkeampien energioiden UV-säteily. Radioaallot, mikroaallot, infrapuna ja suurin osa näkyvästä sekä UV-A eivät ole ionisoivia.

Säteilyn vuorovaikutus aineen kanssa voi tapahtua heijastumisena, taittumisena, absorptiossa tai läpäisyssä. Suojaus perustuu sekä etäisyyteen että materiaaleihin: ionisoivan säteilyn suojauksessa käytetään tiheitä aineita ja rajoitetaan altistumisaikaa; ei-ionisoivan säteilyn riskit liittyvät lähinnä lämpövaikutuksiin.

Sovellukset kattavat viestintä, telekomunikaatio, lääketieteellinen kuvantaminen ja hoito sekä teolliset ja tutkimukselliset käyttökohteet.