Электро-магнитный спектр излучения включает в себя несколько диапазонов: радио, СВЧ, инфракрасный, видимый, ультрафиолетовый, рентгеновский и гамма. Они не имеют строгих границ и в волновом приближении отличаются лишь частотой изменения э/м полей. Возникает вопрос о причине такого разделения.
Оказывается, что для возникновения излучения в каждом из диапазонов необходимы процессы совершенно разной природы. Вы будете правы, если заметите, что для возникновения световой волны необходимо создать переменное электрическое или магнитное поля. К примеру, для создания переменного электрического поля частоты, характерной для радио диапазона, достаточно переменного тока в небольшом куске провода. Переменный ток - это упорядоченное переменное движение электронов внутри провода. Электроны - это заряженные частицы, ускоренное движение которых порождает переменное электрическое поле.
Но как бы вы ни поднимали частоту тока, не получится достичь ни инфракрасного, ни более высокочастотного света. Для ИК диапазона характерные источники - это колеблющиеся атомы и молекулы. При колебании последних возникает ускоренное движение положительно заряженных ядер атомов и отрицательно заряженных электронов.
Чтобы пробиться в видимый и УФ диапазоны нам потребуется либо очень сильно нагретое вещество, либо, что более эффективно и проще, переходы электронов между электронными оболочками. Это крайне быстрый процесс, настолько, что до сих пор не известно как именно происходит данный переход. С точки зрения теории это просто мгновенное перераспределение электронной плотности, сопровождающееся (в случае перехода на нижний уровень) излучением кванта света. Физики представляют этот процесс именно так, не вдаваясь в механику образования кванта.
А о двух последних диапазонах, я расскажу в следующей статье.