Wszystkie fale elektromagnetyczne rozchodzą się w próżni z tą samą prędkością $c$, natomiast różnią się częstotliwością i długością. Sposoby wytwarzania i odbierania (detekcji) fal w różnych zakresach częstotliwości różnią się znacznie i to jest podstawą klasyfikacji fal.

Wszystkie fale można uszeregować według ich częstotliwości (lub długości fali). Taką klasyfikację fal elektromagnetycznych nazywamy widmem fal elektromagnetycznych. Przedstawiono ją na il. 7.2.

Widzimy, że poszczególne zakresy fal zachodzą częściowo na siebie, gdyż fale o pokrywających się częstotliwościach można wytworzyć zarówno za pomocą techniki specyficznej dla jednego, jak i drugiego zakresu. Na przykład, niektóre mikrofale można wytworzyć także za pomocą techniki podczerwieni. Innym przykładem są promienie rentgenowskie, które powstają w lampach rentgenowskich. Przy długości poniżej 0,1 nm mogą być wytwarzane również przez jądra pierwiastków radioaktywnych – wówczas są zwane promieniami $\gamma$.

Widmo fal elektromagnetycznych nie ma granicy – ani dla fal długich, ani dla fal krótkich. Odkrywamy, z jednej strony widma, fale coraz dłuższe, np. ostatnio wykryto fale o częstotliwości ${10}^{-2}\text{Hz}$ i długości wynoszącej około 5000 promieni Ziemi. Z drugiej strony, w promieniowaniu kosmicznym, wykrywa się wysokoenergetyczne promieniowanie $\gamma$ o częstotliwościach większych od ${10}^{24}\text{Hz}$.

Najsilniejszym źródłem fal elektromagnetycznych odbieranych na Ziemi jest nasze Słońce, do którego przystosowała się większość gatunków biologicznych. Jesteśmy ciągle bombardowani przez wiele fal dochodzących z Kosmosu. Właściwie niemal wszystko, co o nim wiemy, pochodzi z informacji odczytanych z fal elektromagnetycznych.

Pytania i problemy

1. Scharakteryzuj widmo fal elektromagnetycznych. Nazwij fale najkrótsze i najdłuższe. Czy istnieją jakieś naturalne granice zakresu długości fal elektromagnetycznych w widmie?
2. Wiadomo, że zakresy różnych fal elektromagnetycznych nie wykluczają się wzajemnie, ale zachodzą na siebie. Na przykład, promienie podczerwone i mikrofale mają w pewnym obszarze widma te same długości fal. Czym więc się różnią? Podaj jeszcze przynajmniej dwa takie przykłady.
3. Wyjaśnij, jak wyglądałoby nasze codzienne życie, gdyby nie doszło do odkrycia fal elektromagnetycznych.