Le radiazioni elettromagnetiche sono una forma di energia luminosa che si propaga anche nel vuoto e che può essere spiegata come un fenomeno ondulatorio. Come tutte le altre onde, queste radiazioni sono caratterizzate da una lunghezza d’onda (λ) e da una frequenza (f).
La lunghezza d’onda si misura in nanometri (1nm = 10-9 m) e rappresenta la distanza tra i punti più alti o quelli più bassi tra due onde consecutive. Il nanometro sarebbe un miliardesimo di metro.
La frequenza rappresenta invece il numero di onde che passano per un punto in un secondo. La sua unità di misura è s-1 , cioè 1/s) e gli è stato dato il nome di hertz (simbolo Hz).
La lunghezza d’onda e la frequenza sono due grandezze inversamente proporzionali: questo significa che se la prima raddoppia, la seconda grandezza viene dimezzata e così via. Questo significa anche che il loro prodotto è costante, secondo la formula:
λ ∙ f = c
Per le radiazioni elettromagnetiche la costante corrisponde alla velocità della luce nel vuoto, che vale sempre 2,99792458 ∙ 108 m/s o, arrotondato al numero intero 3,00 ∙ 108 m/s. Queste radiazioni hanno tutte la stessa velocità nel vuoto ma quando colpiscono un materiale la loro velocità diminuisce come anche la frequenza.
Una radiazione elettromagnetica può essere formate da onde della stessa frequenza, e viene chiamata luce monocromatica, oppure da onde di frequenza diversa, come quella che proviene dal Sole e che viene chiamata luce bianca.
Quando la luce bianca colpisce un oggetto trasparente, come un prisma, le diverse componenti della luce vengono deviate con angoli diversi a seconda della rispettiva frequenza. Questo fa sì che il fascio di luce esce allargato e suddiviso in bande colorate: i colori con frequenza maggiore risultano più grandi. L’insieme delle bande viene chiamato spettro della luce bianca. La stessa cosa avviene quando si forma l’arcobaleno dato che la luce del Sole viene in contatto con le gocce di pioggia sospese in aria.
Lo spetto è costituito da infiniti colori ma il nostro occhio è in grado di distinguerne soltanto sette: rosso, arancione, giallo, verde, blu, indaco e violetto. Il rosso e il violetto rappresentano rispettivamente le radiazioni di frequenza minore e maggiore. Le radiazioni non visibili con frequenza minore della luce rossa vengono chiamate raggi infrarossi mentre quelle con frequenza maggiore della luce viola si chiamano raggi ultravioletti.
Quando la luce bianca colpisce un oggetto, questo ha delle sostanze che assorbono soltanto un tipo di colore, detto radiazione complementare, che poi viene diffuso e ci fa apparire l’oggetto di quel determinato colore. Quando un corpo assorbe tutte le radiazioni risulterà bianco, mentre se è nero significa che non ne ha assorbito nessuna.