Faszination Elektromagnetisches Spektrum

So mancher kann sich unter dem Begriff nicht viel vorstellen – und doch haben wir täglich Berührung damit. Elektromagnetische Strahlung ist immer und überall. Manchmal sehen wir sie und noch viel öfter bleibt sie unseren Augen verborgen.

In vielen Fällen haben wir dann auch noch gelernt, die Eigenschaften der verschiedenen Wellenlängen in Abhängigkeit zur Energiedichte zu nutzen. Die Anwendung von Lasern z.B. ist eines der vielversprechendsten Felder. Einen Teil dieser Versprechungen haben sie auch längst eingehalten. So finden wir Laser in der Medizin, in der Forschung und besonders in industriellen Anwendungen immer häufiger. Aber hey, mit gebündeltem Licht durch Blech zu schneiden – das klingt doch schon mal irgendwie nach Star Wars…!?!

Nun aber zurück zum gesamten elektromagnetischen Spektrum. Einsatzzwecke finden sich da sowieso noch viel mehr, über die wir nach und nach auch in diesem Blog berichten werden. Beginnen wir also unsere Erkundungstour entlang des elektromagnetischen Spektrums mit dem hochfrequenten Bereich der Gamma- und Röntgenstrahlung mit weniger als 10 Nanometer (nm). Schon mal gehört? Na vermutlich sogar schon genutzt!

Weiter geht es dann mit dem UV Bereich, in dem wir auch schon die ersten gängigen Laseranwendungen finden. Sichtbar ist hier noch genauso wenig, wie wir den UV Anteil in der Sonnenstrahlung sehen können.

Nun wird es bunt. Ab ca. 380 Nanometer (nm) kommen wir in den sichtbaren Bereich. Angefangen mit violetter Strahlung über Blautöne, Grün in seinen schönsten Tönen, Gelb, Orange und zu guter Letzt die verschiedenen Rottöne bis das Licht dann bei ca. 780 nm wieder in den Infraroten Bereich entschwindet und für unsere Augen unsichtbar wird.

Ab jetzt wird es spannend, denn besonders bei Industrieanwendungen lässt sich der Infrarote Bereich gut nutzen. Einer der meist verwendeten Laser ist z.B. der Nd:YAG Laser mit seiner typischen Wellenlänge bei 1064 nm. Sichtbar ist hier nur noch der Prozess und die Ergebnisse, nicht jedoch der Laserstrahl selbst. Mit diesen Lasern werden Etiketten und andere Aufkleber auf Produkten beschriftet, die verschiedensten Materialien graviert und inzwischen sogar dicke Bleche geschnitten und/oder geschweißt.

Damit kommen wir dann auch zu den höheren Wellenlängen im Infrarotbereich. Hier finden wir einen echten Veteranen in der Laseranwendung. Einer der bis heute als zuverlässig und praktisch gilt. Der CO₂ Laser mit seinen typischerweise 10600 nm. Er ist nicht immer leicht zu fokussieren, jedoch offenbart er eine Vielfalt an Möglichkeiten, relativ effizient und kostengünstig ordentlich Leistung aufs Target zu bringen.

Wenn wir unsere Reise entlang der Wellenlängen nun fortsetzen, verabschieden wir uns vom Laser (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) und treffen auf den Maser (Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation) und alte Bekannte. Etwa auf die Mikrowellenstrahlung mit Wellenlängen zwischen 1 und 10 Zentimeter (cm), mit welcher viele ihr Essen warm machen oder mobiles Internet „herstellen“. Hier scheiden sich besonders oft die Geister, denn Nutzen und Risiken liegen in diesem Bereich sehr dicht beieinander.

Danach stoßen wir noch auf die Radiowellen mit Wellenlängen zwischen 1 Meter (m) und 10 Kilometern (km). Sie werden z.B. in Induktionskochfeldern eingesetzt, um TV und Rundfunk zu empfangen oder für Geostrategische Untersuchungen und Maßnahmen.

Abschließen können wir nun unsere Reise mit dem Bereich der Niederfrequenz. Sie weist Wellenlängen zwischen 10 und 100.000 Kilometer (km) auf und wird z.B. für die U-Boot-Kommunikation eingesetzt.

Faszinierend also was Elektromagnetische Strahlung so alles kann und vor allem ist. Besonders wenn man das Verhältnis des sichtbaren Bereich im Vergleich zum unsichtbaren betrachtet. Es ist also sehr viel mehr in dieser Welt los, als wir mit bloßem Auge sehen können.

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