Fala elektromagnetyczna powstaje na skutek wzajemnego oddziaływania pola elektrycznego i magnetycznego. Linie obu sprzężonych pól są do siebie prostopadłe. Są również prostopadłe do kierunku propagacji fali.

Fale elektromagnetyczne rozchodzą się w próżni lub w danym ośrodku , z prędkością światła.

Prędkość fali elektromagnetycznej w próżni dana jest wzorem:

Do rozchodzenia się nie potrzebują cząstek ośrodka materialnego jak to ma miejsce w przypadku fal mechanicznych.

Fale elektromagnetyczne zostały podzielone na kilka przedziałów w zależności od częstotliwości i długości fali. I tak wyróżnia się:

- fale radiowe

- mikrofale

- promieniowani podczerwone

- światło widzialne

- promieniowanie nadfioletowe

- promieniowanie rentgenowskie

- promieniowanie gamma.

Światło widzialne mimo ,że stanowi dla człowieka najważniejszy chyba rodzaj fal elektromagnetycznych mieści się w niezwykle wąskim przedziale widma fal elektromagnetycznych. Są to fale z zakresu od 380 do 780 nanometrów. Zakres ten niekiedy nazywany jest zakresem tęczy, odpowiada bowiem kolorom od czerwieni przez pomarańczowy, żółty, zielony, niebieski aż do fioletowego.

Fala elektromagnetyczna największa prędkość uzyskuje w próżni. Natomiast ośrodku materialnym ta prędkość jest mniejsza ze względu na pochłanianie części energii fal przez cząstki tego ośrodka. Tak więc prędkość fali w danym ośrodku będzie zależała od rodzaju substancji , z którego wykonany jest ośrodek.

A teraz trochę historii. Istnienie fal elektromagnetycznych przewidział Clerk Maxwell na długo przed ich odkryciem. A oto jak wyglądał ten uczony:

http://republika.pl/faleelektromagnetyczne/maxwell.jpg

I tak zależność opisującą falę elektromagnetyczną można wyprowadzić właśnie z równań Maxwella. Równanie falowe ma następująca postać:

 ,

gdzie: - laplasjan, operator różniczkowy; E - wektor natężenia pola elektrycznego; B - wektor indukcji pola magnetycznego.

Są to równania wektorowe, zatem są równoważne sześciu równaniom skalarnym, po jednym dla składowych każdego z pól.

Równanie falowe przyjmuje inne rozwiązanie dla każdego z typów fal elektromagnetycznych.

Jeżeli fala jest falą płaską to dwie składowe z każdego równania przyjmują wartość zero.

Jest to najprostszy przypadek fali i zarazem równanie przyjmuje najprostszą z możliwych postać:

gdzie: to są amplitudy, k = 2 - liczba falowa, - częstość kołowa = 2gdzie f - częstotliwość.

Część zakresu widmowego fal elektromagnetycznych a mianowicie promieniowanie gamma oraz promieniowanie rentgenowskie zalicza się do promieniowania jonizującego. Podczas przechodzenia przez ośrodek oddziałują z nim na drodze trzech procesów: efektu fotoelektrycznego, efektu Comptona oraz kreacji par elektron - pozyton.

Natomiast promieniowanie z optycznej części widma czyli widzialne, podczerwone oraz ultrafiolet zaliczane jest to promieniowania niejonizującego.

Warto zastanowić się nad wpływem promieniowania ultrafioletowego na nasze zdrowie. Właśnie ze względu na wpływ na człowieka przedział ten dzieli się na:

  • UV-C - długość 10-280nm
  • UV-B - długość 280-315nm
  • UV-A - długość 315-380nm

Inny podział dzieli ultrafiolet na :

  • ultrafiolet bliski - długość 200-380 nm
  • ultrafiolet daleki - długość 10-200 nm

Słońce emituje wszystkie rodzaje promieniowania ultrafioletowego. Promieniowanie UV-A charakteryzuje się najmniejszą szkodliwością. Niemniej jednak w wyniki długotrwałego opalania powoduje poparzenia.

Zdecydowanie najbardziej szkodliwe jest promieniowanie UV-B. W lecie, przy silnym natężeniu światła słonecznego występuj duże zagrożenie dla oczu. Promieniowanie to może być nawet przyczyną zaćmy. Ponadto częsta ekspozycja na światło UV wiąże się z przyspieszonym starzeniem się skóry co spowodowane jest uszkadzaniem włókien kolagenowych przez UV-B i UV - C.No i chyba najpoważniejsze zagrożenie - czerniak związane jest z ekspozycją na UV-B. Dzieje się tak ponieważ pod wpływem tego promieniowania w cząsteczkach DNA dochodzi do mutacji, które w pewnych okolicznościach prowadza do powstania komórek rakowych.

Ale okazuje się , że ultrafiolet ma również korzystny wpływ na organizm człowieka. Mianowicie powoduje m.in. przekształcanie się 7 - dehydrocholesterolu w witaminę D3. Ponadto promieniowanie to wykazuje działanie bakteriobójcze.