Joonisel 3.8 on esitatud elektromagnetlainete spekter, kuhu on märgitud elektromagnetlainete liigid. Lained on järjestatud ülevalt alla energia vähenemise (sageduse vähenemise ja lainepikkuse kasvu) järjekorras. Skaaladel on esitatud elektromagnetlainete lainepikkuste ja sageduste vahemikud ning suuremaks on suumitud nähtava valguse lainepikkuste, samuti ka mikro- ja raadiolainete sageduste skaala.
Tehnikas kirjeldatakse raadio- ja mikrolaineid pigem sageduste ning valgust lainepikkuste kaudu. Nii saame otsida raadiojaamu kindlate sageduste järgi ja laseritele on peale märgitud kiiratava valguse lainepikkus.
Seega saab elektromagnetlaineid liigitada sageduste (või lainepikkuste) alusel, aga kui sageduste piirkonnad kattuvad, siis pigem kiirgusallika järgi. Nii kattuvad osaliselt gamma- ja röntgenkiirguse sagedused, aga gammakiirgust kiirgab aatomituum ja röntgenkiirgust aatomi elektronkate. Mobiilsides kasutatakse sagedusi, mis jäävad nii raadio- kui ka mikrolainete sageduste alasse, samuti kattuvad osaliselt UV- ja röntgenkiirguse sagedused.
Et paremini näitlikustada, kui olulised on inimkonna jaoks elektromagnetlained, olgu välja toodud elektromagnetlainete olulisemad rakendused.
Gammakiirgus kaasneb aatomituumade radioaktiivse muundumisega ja on kõige suurema energiaga kiirgus. Gammakiirgust kasutatakse meditsiinis vähihaigete ravis ja sellega desinfitseeritakse kirurgilisi vahendeid.
Röntgenkiirgus tekib suure kineetilise energiaga elektronide pidurdumisel või kui põhiolekusse liiguvad elektronid, mis pärinevad aatomi elektronkatte sisemistest kihtidest. Röntgenkiirguse läbimisvõime sõltub materjalist, mistõttu saab seda kasutada lennujaamade pagasikontrollis ja meditsiinis. Restaureerimisel avastatakse röntgenkiirguse abil vanade maalide erinevaid kihte, sest värvipigmendid sisaldavad metallide ja raskemetallide ühendeid, mida kiirgus erinevalt läbib.
Ultraviolettkiirgus tekib sarnaselt nähtava valgusega elektronide ergastamisel ja üleminekul tagasi põhiolekusse, aga need üleminekud on oluliselt suurema energiaga. Suurema sagedusega UV-lampidega steriliseeritakse haiglaruume ja mikrobioloogia laboreid, väiksema sagedusega UV-lampe kasutatakse nahadiagnostikas, aga ka solaariumites. UV-kiirgus on nahavähi tekke üks peamisi faktoreid ja seega tuleb üleliigsest päevitamisest hoiduda. Mõõdukas UV-kiirgus on oluline D-vitamiini sünteesiks.
Ultraviolettkiirgusel on võime põhjustada valgustundlike ainete helendust – fotoluminestsentsi. Seda omadust kasutatakse päevavalguslampide torudes, kus elektrivoolu toimel ergastatud elavhõbeda aatomitest kiirgunud UV-kiirgus paneb helendama toru sisepinnale kantud aine (luminofoori).
Nähtav valgus on elektromagnetlainetest meile ainukesena nähtav, sest silma võrkkesta valgustundlikud rakud reageerivad just selles sageduste vahemikus oleva elektromagnetlaine elektrivälja komponendile. Valgusaisting moodustub valgustundlike rakkude ehk kolvikeste koostöös. Inimese silmas neelavad kolme sorti kolvikesed valgust kolmes erinevas lainepikkuste vahemikus (joonis 3.9), kus iga vahemik vastab ühele põhivärvile: sinisele, rohelisele või punasele. Värviaisting kujunebki eri tüüpi kolvikeste reaktsiooni intensiivsustest.
Erinevad inimesed võivad tajuda värve pisut erinevalt, sest kolmele põhivärvusele tundlike nägemisrakkude suhtarv ei ole sama. Nii võib ühel inimesel olla rohkem rohelisele valgusele ja teisel punasele valgusele tundlikke kolvikesi ja seetõttu võib valgusaisting samast objektist olla erinev.
Tänu kolvikeste tundlikkusele ja nende n-ö koostööle on inimesed võimelised eristama kuni miljonit värvitooni. Kõige tundlikum on inimese silm rohelisele valgusele, sest kolvikesed, mis vastavat signaali meile ajju saadavad, on tundlikud väga laias lainepikkuste vahemikus (joonis 3.9).
Nähtavat valgust kiirgavaid lasereid kasutatakse väga paljudes valdkondades: metallide töötlemine ja lõikamine, meditsiinis saab laseritega parandada inimese nägemiskvaliteeti ja teostada n-ö noavabu operatsioone. DVD- ja CD-mängijates rakendatakse laserit plaadi lugemisel.
Infrapunakiirgus (IP-kiirgus) tekib, kui muutub molekulide ja aatomite võnkumis- või pöörlemisolek. IP-kiirgust ei tohi samastada soojuskiirgusega. Soojusena me tajume ainult seda osa IP-kiirgusest, mille sagedus vastab meie keha molekulide ja aatomite soojusliikumise võnkesagedustele. See tähendab, et me tajume IP-kiirgust soojusena, kui see neeldub meie organismi molekulides, pannes need kiiremini võnkuma.
Miks peavad IP-kiirguse ja molekulide võnkesagedused üksteisele vastama? See on teine koht, kus siin õpikus mainime elektromagnetlainete kvante ehk footoneid. Molekulide võnkumist võib võrrelda kiigega. Kui tahame kiigele hoogu anda, peame seda tegema sama sagedusega, millega konkreetne kiik kiikuda saab. Selleks, et molekuli võnkumist muuta, peab molekuli tabama „õige“ energiaga footon, et toimuks molekuli üleminek kõrgemale energiatasemele ja molekul hakkaks kiiremini võnkuma. Kui hooandmise sagedus on väiksem või suurem, ei saa me kiike liikuma (võnkuma), ja
kui footoni sagedus on liiga suur või väike, ei neeldu see antud molekulis. IP-kiirgusi vahemikus kasutatakse kiudoptilistes kaablites. Teleri ja muude elektrooniliste seadmete pultides kasutatakse IP-kiirgust lainepikkusega .
Mikrolaineid teame peamiselt mikrolaineahju kaudu, kus tänu mikrolainelise kiirguse neeldumisele hakkavad toiduainetes molekulid kiiremini võnkuma, põhjustades toidu soojenemist. Mikrolaineid kasutatakse mobiilside, Wi-Fi (ingl wireless fidelity), GPSi, satelliitide ja radarite töös. Bluetooth-tehnoloogia ja 5G-side töötab samuti mikrolainelisel sagedusel. Eesliide „mikro“ ei tulene mikromeetrist, mis on , vaid sellest, et on algselt tähistanud raadiolainete kõige lühemalainelist osa (ld mikro ’väike’).
Raadiolaineid kasutatakse raadio- ja televisioonikanalite signaali edastamiseks. Raadiolaineid eristab teistest elektromagnetlainetest see, et nad ei neeldu materjalides. Raadiolained peegelduvad elektrijuhtidelt ja läbivad dielektrikuid, seega näiteks on betoon, puit, klaas ja plastmass raadiolainele läbipaistvad. Raadiolainete sageduste kasutamine on nii rahvusvaheliselt kui ka riigisiseselt väga täpselt reguleeritud. Kui näiteks ehitada ise raadiosaatja või -vastuvõtja, siis tohib seda kasutada ainult raadioamatööridele mõeldud sagedusalal.
