विद्युत चुम्बकीय विकिरण: Difference between revisions

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[[File:Onde electromagnetique.svg|thumb|upright=1.8|एक  [[ रैखिक ध्रुवीकरण |  रैखिक रूप से पोलराइज्ड ]] इलेक्ट्रोमैग्नेटिक लहर एक्स-एक्सिस में जा रहा है, ई के साथ ई  [[ विद्युत क्षेत्र ]] और लंबवत बी को दर्शाता है।


[[ भौतिकी | भौतिकी]] में, ''' इलेक्ट्रोमैग्नेटिक विकिरण ''' (''' emr ''') में [[ इलेक्ट्रोमैग्नेटिक फील्ड | इलेक्ट्रोमैग्नेटिक (ईएम) क्षेत्र]] के  [[ वेव | तरंगों]] शामिल हैं, अंतरिक्ष के माध्यम से प्रचारित करते हुए, विद्युत चुम्बकीय [[ रेडिएंट ऊर्जा | रेडिएंट ऊर्जा]] <ref>{{cite book | author=Purcell and Morin, Harvard University. | title=Electricity and Magnetism, 820p| edition= 3rd | publisher= Cambridge University Press, New York| year = 2013 | isbn= 978-1-107-01402-2}} पी 430: इन तरंगों ... उनके प्रसार का समर्थन करने के लिए किसी भी माध्यम की आवश्यकता नहीं है।यात्रा विद्युत चुम्बकीय तरंगें ऊर्जा ले जाती हैं, और ... '' पोयनेटिंग '' वेक्टर ऊर्जा प्रवाह का वर्णन करता है ...;पी 440: ... विद्युत चुम्बकीय तरंग में निम्नलिखित गुण होने चाहिए: 1) फील्ड पैटर्न स्पीड सी (प्रकाश की गति) के साथ यात्रा करता है;2) लहर के भीतर हर बिंदु पर ... विद्युत क्षेत्र की शक्ति ई चुंबकीय क्षेत्र की ताकत बी के समय के बराबर होती है;3) विद्युत क्षेत्र और चुंबकीय क्षेत्र एक दूसरे के लिए और यात्रा की दिशा, या प्रसार के लिए लंबवत हैं।</ref> इसमें  [[ रेडियो वेव | रेडियो वेव]] एस,  [[ माइक्रोवेव | माइक्रोवेव]] एस,  [[ इन्फ्रारेड | इन्फ्रारेड]] ,  [[ लाइट |  (दृश्यमान) लाइट]] ,  [[ पराबैंगनी | पराबैंगनी]] ,  [[ एक्स-रे | एक्स-रे]] एस, और  [[ गामा रे | गामा रे]] एस शामिल हैं।ये सभी तरंगें  [[ इलेक्ट्रोमैग्नेटिक स्पेक्ट्रम | इलेक्ट्रोमैग्नेटिक स्पेक्ट्रम]] का हिस्सा बनती हैं<ref>*{{cite book | author=Browne, Michael | title=Physics for Engineering and Science, p427| edition= 2nd | publisher= McGraw Hill/Schaum, New York.| year = 2013 | isbn= 978-0-07-161399-6}};P319: ऐतिहासिक कारणों से, ईएम स्पेक्ट्रम के विभिन्न भागों को अलग -अलग नाम दिए गए हैं, हालांकि वे सभी एक ही तरह के हैं।दृश्यमान प्रकाश स्पेक्ट्रम की एक संकीर्ण सीमा का गठन करता है, लगभग 400-800 एनएम की तरंग दैर्ध्य से ....; पी 320 एक विद्युत चुम्बकीय तरंग आगे की गति वहन करती है ... यदि विकिरण एक सतह द्वारा अवशोषित हो जाता है,बल सतह पर उतारा जाता है ... इस प्रकार एक विद्युत चुम्बकीय तरंग का विकिरण दबाव (सूत्र) है।</ref>
एक [[ रैखिक ध्रुवीकरण |रैखिक रूप से ध्रुवीकृत]] विद्युत चुम्बकीय तरंग z-अक्ष में जा रहा है, जिसमें E [[ विद्युत क्षेत्र |विद्युत क्षेत्र]] और लंबवत B को दर्शाता है ]][[ भौतिकी |भौतिकी]] में, '''विद्युत चुम्बकीय विकिरण'''('''ईएमआर''') में [[ इलेक्ट्रोमैग्नेटिक फील्ड |विद्युत चुम्बकीय(ईएम) क्षेत्र]] की [[ वेव |तरंगें]] होती हैं, जो आकाशीय माध्यम से फैलती हैं और गति और विद्युत चुम्बकीय [[ रेडिएंट ऊर्जा |विकिरण ऊर्जा]] लेती हैं।<ref>{{cite book | author=Purcell and Morin, Harvard University. | title=Electricity and Magnetism, 820p| edition= 3rd | publisher= Cambridge University Press, New York| year = 2013 | isbn= 978-1-107-01402-2}} पी 430: इन तरंगों ... उनके प्रसार का समर्थन करने के लिए किसी भी माध्यम की आवश्यकता नहीं है।यात्रा विद्युत चुम्बकीय तरंगें ऊर्जा ले जाती हैं, और ... '' पोयनेटिंग '' वेक्टर ऊर्जा प्रवाह का वर्णन करता है ...;पी 440: ... विद्युत चुम्बकीय तरंग में निम्नलिखित गुण होने चाहिए: 1) फील्ड पैटर्न स्पीड सी (प्रकाश की गति) के साथ यात्रा करता है;2) लहर के भीतर हर बिंदु पर ... विद्युत क्षेत्र की शक्ति ई चुंबकीय क्षेत्र की ताकत बी के समय के बराबर होती है;3) विद्युत क्षेत्र और चुंबकीय क्षेत्र एक दूसरे के लिए और यात्रा की दिशा, या प्रसार के लिए लंबवत हैं।</ref>


[[ शास्त्रीय इलेक्ट्रोमैग्नेटिज्म | शास्त्रीय रूप से]] , विद्युत चुम्बकीय विकिरण में ''' विद्युत चुम्बकीय तरंगें शामिल हैं ''', जो  [[ विद्युत क्षेत्र | इलेक्ट्रिक]] और  [[ चुंबकीय क्षेत्र | चुंबकीय क्षेत्र]] एस के  [[ दोलन | दोलन]] एस सिंक्रनाइज़ किए जाते हैं। विद्युत या चुंबकीय क्षेत्र के आवधिक परिवर्तन के कारण विद्युत चुम्बकीय विकिरण या विद्युत चुम्बकीय तरंगें बनाई जाती हैं। यह आवधिक परिवर्तन कैसे होता है और उत्पन्न होने वाली शक्ति के आधार पर, विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम के विभिन्न तरंग दैर्ध्य का उत्पादन किया जाता है। एक वैक्यूम में, विद्युत चुम्बकीय तरंगें प्रकाश की  [[ गति से यात्रा करती हैं, जो आमतौर पर '' C '' को निरूपित करती हैं। सजातीय, आइसोट्रोपिक मीडिया में, दो क्षेत्रों के दोलन एक दूसरे के लिए लंबवत होते हैं और ऊर्जा और लहर प्रसार की दिशा के लिए लंबवत होते हैं, जिससे  [[ अनुप्रस्थ तरंग | अनुप्रस्थ तरंग]] बनती है।  [[ पॉइंट स्रोत | पॉइंट स्रोत]] (जैसे प्रकाश बल्ब) से उत्सर्जित विद्युत चुम्बकीय तरंगों का  [[ वेवफ्रंट | वेवफ्रंट]] एक  [[ क्षेत्र | क्षेत्र]] है।  [[ इलेक्ट्रोमैग्नेटिक स्पेक्ट्रम | इलेक्ट्रोमैग्नेटिक स्पेक्ट्रम]] के भीतर एक विद्युत चुम्बकीय तरंग की स्थिति को इसके  [[ आवृत्ति | आवृत्ति]] दोलन या इसके  [[ तरंग दैर्ध्य | तरंग दैर्ध्य]] की विशेषता हो सकती है। अलग -अलग आवृत्ति की विद्युत चुम्बकीय तरंगों को अलग -अलग नामों से बुलाया जाता है क्योंकि उनके पास अलग -अलग स्रोत और मामले पर प्रभाव होते हैं। आवृत्ति बढ़ाने और तरंग दैर्ध्य में कमी के क्रम में ये हैं: रेडियो तरंगें, माइक्रोवेव, अवरक्त विकिरण, दृश्यमान प्रकाश, पराबैंगनी विकिरण, एक्स-रे और गामा किरणें<ref>{{cite journal|last1=Maxwell|first1=J. Clerk|title=A Dynamical Theory of the Electromagnetic Field|journal=Philosophical Transactions of the Royal Society of London|volume=155|pages=459–512|doi=10.1098/rstl.1865.0008|date=1 January 1865|bibcode=1865RSPT..155..459C|s2cid=186207827}}</ref>
ईएमआर के प्रकारों में [[ रेडियो वेव |रेडियो]] तरंगें, [[ माइक्रोवेव |सूक्ष्म तरंग]], अवरक्त,([[ लाइट |दृश्य) प्रकाश]], [[ पराबैंगनी |पराबैंगनी]], [[ एक्स-रे |x-किरणें]], और [[ गामा रे |गामा-किरणें]] सम्मिलित हैं, ये सभी तरंगें [[ इलेक्ट्रोमैग्नेटिक स्पेक्ट्रम |विद्युत चुम्बकीय वर्णक्रम]] के भाग हैं।<ref>*{{cite book | author=Browne, Michael | title=Physics for Engineering and Science, p427| edition= 2nd | publisher= McGraw Hill/Schaum, New York.| year = 2013 | isbn= 978-0-07-161399-6}};P319: ऐतिहासिक कारणों से, ईएम स्पेक्ट्रम के विभिन्न भागों को अलग -अलग नाम दिए गए हैं, हालांकि वे सभी एक ही तरह के हैं।दृश्यमान प्रकाश स्पेक्ट्रम की एक संकीर्ण सीमा का गठन करता है, लगभग 400-800 एनएम की तरंग दैर्ध्य से ....; पी 320 एक विद्युत चुम्बकीय तरंग आगे की गति वहन करती है ... यदि विकिरण एक सतह द्वारा अवशोषित हो जाता है,बल सतह पर उतारा जाता है ... इस प्रकार एक विद्युत चुम्बकीय तरंग का विकिरण दबाव (सूत्र) है।</ref>


विद्युतचुम्बकीय तरंगेंविद्युत रूप से [[ चार्ज कण ]] एस द्वारा उत्सर्जित किया जाता है<ref name="Cloude">{{cite book| last1 = Cloude| first1 = Shane | title = An Introduction to Electromagnetic Wave Propagation and Antennas| publisher = Springer Science and Business Media| date  = 1995| pages = 28–33| url    = https://books.google.com/books?id=8-NLj54dU2YC&q=%22electromagnetic+radiation%22+charges+accelerates&pg=PA28| isbn  = 978-0-387-91501-2}}</ref><ref name="Bettini">{{cite book| last1  = Bettini| first1 = Alessandro | title  = A Course in Classical Physics, Vol. 4 – Waves and Light| publisher = Springer | date  = 2016| pages  = 95, 103| url    = https://books.google.com/books?id=Ip9xDQAAQBAJ&q=%22electromagnetic+waves%22+charges+accelerating&pg=PA95| isbn  = 978-3-319-48329-0}}</ref> और ये तरंगें बाद में अन्य चार्ज किए गए कणों के साथ बातचीत कर सकती हैं, उन पर बल डाल सकती हैं। EM तरंगों में ऊर्जा,  [[ गति ]] और  [[ कोणीय गति ]] अपने स्रोत कण से दूर ले जाती है और उन मात्राओं को  [[ मामले ]] के साथ प्रदान कर सकते हैं, जिसके साथ वे बातचीत करते हैं। विद्युत चुम्बकीय विकिरण उन ईएम तरंगों के साथ जुड़ा हुआ है जो चलती आरोपों के निरंतर प्रभाव के बिना खुद को (विकीर्ण) का प्रचार करने के लिए स्वतंत्र हैं, जो उन्हें उत्पादित करते हैं, क्योंकि उन्होंने उन आरोपों से पर्याप्त दूरी हासिल की है। इस प्रकार, ईएमआर को कभी -कभी  [[ के पास और सुदूर क्षेत्र |  सुदूर क्षेत्र ]] के रूप में संदर्भित किया जाता है। इस भाषा में, फ़ील्ड ]] के पास  [[ के पास और सुदूर क्षेत्र | , चार्ज और करंट के पास ईएम फ़ील्ड को संदर्भित करता है, जो सीधे उनका उत्पादन करता है, विशेष रूप से  [[ इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंडक्शन ]] और  [[ इलेक्ट्रोस्टैटिक इंडक्शन ]] फेनोमेना।
[[ शास्त्रीय इलेक्ट्रोमैग्नेटिज्म |शास्त्रीय रूप से]], विद्युत चुम्बकीय विकिरण में '''विद्युत चुम्बकीय तरंगें होती हैं,''' जो विद्युत और [[ चुंबकीय क्षेत्र |चुंबकीय क्षेत्रों]] के समकालिक [[ दोलन |दोलन]] हैं। दोलन की आवृत्ति के आधार पर, विद्युत चुम्बकीय वर्णक्रम के विभिन्न तरंग दैर्ध्य उत्पन्न होते हैं। एक निर्वात में, विद्युत चुम्बकीय तरंगें प्रकाश की गति से यात्रा करती हैं, जो सामान्यतः ''c'' को निरूपित करती हैं। सजातीय, समदैशिक मीडिया में, दो क्षेत्रों के दोलन एक दूसरे के लिए लंबवत होते हैं और ऊर्जा और तरंग प्रसार की दिशा के लिए लंबवत होते हैं, जिससे [[ अनुप्रस्थ तरंग |अनुप्रस्थ तरंग]] बनती है। [[ इलेक्ट्रोमैग्नेटिक स्पेक्ट्रम |विद्युत चुम्बकीय वर्णक्रम]] के भीतर एक विद्युत चुम्बकीय तरंग की स्थिति को इसके [[ आवृत्ति |आवृत्ति]] या इसके [[ तरंग दैर्ध्य |तरंग दैर्ध्य]] द्वारा चित्रित किया जा सकता है। विभिन्न आवृत्ति की विद्युत चुम्बकीय तरंगों को अलग-अलग नामों से बुलाया जाता है क्योंकि उनके निकट अलग-अलग स्रोत और पदार्थ पर प्रभाव होते हैं। बढ़ती आवृत्ति और घटती तरंग दैर्ध्य के क्रम में ये हैं: रेडियो तरंगें, सूक्ष्म तरंग, अवरक्त विकिरण, दृश्य प्रकाश, पराबैंगनी विकिरण, x-किरणें और गामा किरणें।<ref>{{cite journal|last1=Maxwell|first1=J. Clerk|title=A Dynamical Theory of the Electromagnetic Field|journal=Philosophical Transactions of the Royal Society of London|volume=155|pages=459–512|doi=10.1098/rstl.1865.0008|date=1 January 1865|bibcode=1865RSPT..155..459C|s2cid=186207827}}</ref>


[[ क्वांटम मैकेनिक्स ]] में, ईएमआर को देखने का एक वैकल्पिक तरीका यह है कि इसमें  [[ फोटॉन ]] एस, अनचर्ड  [[ एलिमेंटरी कण ]] एस शून्य  [[ रेस्ट मास ]] शामिल हैं, जो  [[ इलेक्ट्रोमैग्नेटिक फील्ड ]] के  [[ क्वांटम | क्वांट ]] हैं, जो जिम्मेदार हैं, जिम्मेदार हैं। सभी विद्युत चुम्बकीय बातचीत के लिए<ref>{{Cite web|url=https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/themes/physics/ekspong/|title=The Dual Nature of Light as Reflected in the Nobel Archives|website=nobelprize.org|access-date=4 September 2017|url-status=live|archive-url=https://web.archive.org/web/20170715170621/http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/themes/physics/ekspong/|archive-date=15 July 2017}}</ref>  [[ क्वांटम इलेक्ट्रोडायनामिक्स ]] इस बात का सिद्धांत है कि ईएमआर एक परमाणु स्तर पर पदार्थ के साथ कैसे बातचीत करता है<ref>{{Cite web|url=http://www.encyclopedia.com/science-and-technology/astronomy-and-space-exploration/astronomy-general/electromagnetic-spectrum|title=Electromagnetic Spectrum facts, information, pictures {{!}} Encyclopedia.com इलेक्ट्रोमैग्नेटिक स्पेक्ट्रम |  वेबसाइट के बारे में लेख = Encyclopedia.com |  भाषा = en |  एक्सेस-डेट = 4 सितंबर 2017 |  URL-STATUS = LIVE | आर्काइव-URL = https: //web.archive.org/20170613005630056http://www.encyclopedia.com/science-and-technology/astronomy-and-space-exploration/astronomy-general/electromagnetic-spectrum |  आर्काइव-डेट = 13 जून 2017}}</ref> क्वांटम प्रभाव ईएमआर के अतिरिक्त स्रोत प्रदान करते हैं, जैसे कि  [[ परमाणु इलेक्ट्रॉन संक्रमण |  इलेक्ट्रॉनों का संक्रमण ]] से कम  [[ ऊर्जा स्तर ]] एस एक परमाणु और  [[ ब्लैक-बॉडी विकिरण ]] में<ref name="Tipler">{{cite book| last1  = Tipler| first1 = Paul A. | title  = Physics for Scientists and Engineers: Vol. 1: Mechanics, Oscillations and Waves, Thermodynamics| publisher = MacMillan| date  = 1999| pages  = 454| url    = https://books.google.com/books?id=U9lkAkTdAosC&q=%22electromagnetic+waves%22+charges+accelerate&pg=PA454| isbn  = 978-1-57259-491-3}}</ref> एक व्यक्तिगत फोटॉन की ऊर्जा [[ परिमाणीकरण (भौतिकी) | की मात्रा ]] है और उच्च आवृत्ति के फोटॉन के लिए अधिक है।यह संबंध  [[ प्लैंक -इंसस्टीन रिलेशन | प्लैंक के समीकरण ]] द्वारा दिया गया है {{nowrap begin}}'' ई '' = '' एचएफ '{{nowrap end}}, जहां '' ई '' प्रति फोटॉन ऊर्जा है, '' एफ '' फोटॉन की आवृत्ति है, और '' एच ''  [[ प्लैंक का निरंतर ]] है।उदाहरण के लिए, एक एकल गामा रे फोटॉन, ''' 100,000 गुना ऊर्जा ले जा सकता हैदृश्य प्रकाश के एक एकल फोटॉन के y।
विद्युतचुम्बकीय तरंगें त्वरण से गुजरने वाले विद्युत [[ चार्ज कण |आवेशित कणों]] द्वारा उत्सर्जित होती हैं,<ref name="Cloude">{{cite book| last1  = Cloude| first1 = Shane | title = An Introduction to Electromagnetic Wave Propagation and Antennas| publisher = Springer Science and Business Media| date   = 1995| pages  = 28–33| url   = https://books.google.com/books?id=8-NLj54dU2YC&q=%22electromagnetic+radiation%22+charges+accelerates&pg=PA28| isbn  = 978-0-387-91501-2}}</ref><ref name="Bettini">{{cite book| last1  = Bettini| first1 = Alessandro | title  = A Course in Classical Physics, Vol. 4 – Waves and Light| publisher = Springer | date  = 2016| pages  = 95, 103| url    = https://books.google.com/books?id=Ip9xDQAAQBAJ&q=%22electromagnetic+waves%22+charges+accelerating&pg=PA95| isbn  = 978-3-319-48329-0}}</ref> और ये तरंगें बाद में अन्य आवेशित कणों के साथ परस्पर क्रिया कर सकती हैं, उन पर बल लगा सकती हैं। ईएम तरंगें ऊर्जा, [[ गति |संवेग]] और [[ कोणीय गति |कोणीय संवेग]] को अपने स्रोत कण से दूर ले जाती हैं और उन मात्राओं को उस [[ मामले |पदार्थ]] को प्रदान कर सकती हैं जिसके साथ वे परस्पर क्रिया करते हैं। विद्युत चुम्बकीय विकिरण उन ईएम तरंगों के साथ जुड़ा हुआ है जो स्वयं को फैलाने के लिए स्वतंत्र हैं("विकिरण") जो उन्हें उत्पन्न करने वाले गतिमान आवेशों के निरंतर प्रभाव के बिना हैं, क्योंकि उन्होंने उन आवेशों से पर्याप्त दूरी अर्जित कर ली है। इस प्रकार, ईएमआर को कभी-कभी [[ के पास और सुदूर क्षेत्र |सुदूर क्षेत्र]] के रूप में संदर्भित किया जाता है। इस भाषा में, निकट क्षेत्र ईएम क्षेत्रों को आवेशों और धारा के समीप संदर्भित करते है जो उन्हें सीधे उत्पन्न करते है, विशेष रूप से [[ इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंडक्शन |विद्युत चुम्बकीय प्रेरण]] और [[ इलेक्ट्रोस्टैटिक इंडक्शन |स्थिर वैद्युत प्रेरण]] घटना।


रासायनिक यौगिकों और जैविक जीवों पर ईएमआर के प्रभाव विकिरण की  [[ पावर (भौतिकी) | पावर ]] और इसकी आवृत्ति दोनों पर निर्भर करते हैं। दृश्यमान या निचली आवृत्तियों (यानी, दृश्यमान प्रकाश, अवरक्त, माइक्रोवेव, और रेडियो तरंगों) के ईएमआर को ''  [[ गैर-आयनित विकिरण ]] 'कहा जाता है, क्योंकि इसके फोटॉन व्यक्तिगत रूप से  [[ आयनीकरण के लिए पर्याप्त ऊर्जा नहीं हैं | आयन ]] परमाणु या ]] परमाणु या परमाणु या परमाणु ]] परमाणु या ]] परमाणु या परमाणु | आयन परमाणु ]] परमाणु या ]] परमाणु ]] परमाणु या परमाणु हैं अणु, या  [[ रासायनिक बॉन्ड ]] एस तोड़। रासायनिक प्रणालियों और जीवित ऊतक पर इन विकिरणों के प्रभाव मुख्य रूप से कई फोटॉनों के संयुक्त ऊर्जा हस्तांतरण से गर्म प्रभाव के कारण होते हैं। इसके विपरीत, उच्च आवृत्ति पराबैंगनी, एक्स-रे और गामा किरणों को ''  [[ आयनीकरण विकिरण ]] '' कहा जाता है, क्योंकि इस तरह की उच्च आवृत्ति के व्यक्तिगत फोटॉन में [[ आयनीकरण के लिए पर्याप्त ऊर्जा होती है | आयन ]] अणुओं या ब्रेक  [[ रासायनिक बॉन्ड ]] एस। इन विकिरणों में [[ रासायनिक प्रतिक्रिया ]] एस का कारण बनता है और इससे परे रहने वाली कोशिकाओं को नुकसान पहुंचाता है, जिसके परिणामस्वरूप सरल हीटिंग होता है, और यह एक स्वास्थ्य खतरा हो सकता है।
[[ क्वांटम मैकेनिक्स |क्वांटम यांत्रिकी]] में, ईएमआर को देखने का एक वैकल्पिक विधि यह है कि इसमें [[ फोटॉन |फोटॉन]], अनावेशित [[ एलिमेंटरी कण |मूल कण]] शून्य [[ रेस्ट मास |विरामस्थ द्रव्यमान]] सम्मिलित हैं, जो [[ इलेक्ट्रोमैग्नेटिक फील्ड |विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र]] के [[ क्वांटम |क्वांट]] होते हैं, जो सभी विद्युत चुम्बकीय अन्तः क्रिया के लिए उत्तरदायी होते हैं।<ref>{{Cite web|url=https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/themes/physics/ekspong/|title=The Dual Nature of Light as Reflected in the Nobel Archives|website=nobelprize.org|access-date=4 September 2017|url-status=live|archive-url=https://web.archive.org/web/20170715170621/http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/themes/physics/ekspong/|archive-date=15 July 2017}}</ref> [[ क्वांटम इलेक्ट्रोडायनामिक्स |क्वांटम वैद्युतगतिकी]] इस बात का सिद्धांत है कि ईएमआर एक परमाणु स्तर पर पदार्थ के साथ कैसे अन्तः क्रिया करता है।<ref>{{Cite web|url=http://www.encyclopedia.com/science-and-technology/astronomy-and-space-exploration/astronomy-general/electromagnetic-spectrum|title=Electromagnetic Spectrum facts, information, pictures {{!}} Encyclopedia.com इलेक्ट्रोमैग्नेटिक स्पेक्ट्रम |  वेबसाइट के बारे में लेख = Encyclopedia.com |  भाषा = en |  एक्सेस-डेट = 4 सितंबर 2017 |  URL-STATUS = LIVE |  आर्काइव-URL = https: //web.archive.org/20170613005630056http://www.encyclopedia.com/science-and-technology/astronomy-and-space-exploration/astronomy-general/electromagnetic-spectrum |  आर्काइव-डेट = 13 जून 2017}}</ref> क्वांटम प्रभाव ईएमआर के अतिरिक्त स्रोत प्रदान करते हैं, जैसे परमाणु और [[ ब्लैक-बॉडी विकिरण |कृष्णिका विकिरण]] में [[ परमाणु इलेक्ट्रॉन संक्रमण |इलेक्ट्रॉनों]] का निम्न [[ ऊर्जा स्तर |ऊर्जा स्तर]] [[ परमाणु इलेक्ट्रॉन संक्रमण |में संक्रमण।]]<ref name="Tipler">{{cite book| last1  = Tipler| first1 = Paul A. | title  = Physics for Scientists and Engineers: Vol. 1: Mechanics, Oscillations and Waves, Thermodynamics| publisher = MacMillan| date  = 1999| pages = 454| url    = https://books.google.com/books?id=U9lkAkTdAosC&q=%22electromagnetic+waves%22+charges+accelerate&pg=PA454| isbn  = 978-1-57259-491-3}}</ref> एक वैयक्तिक फोटॉन की ऊर्जा [[ परिमाणीकरण (भौतिकी) |की मात्रा]] है और उच्च आवृत्ति के फोटॉन के लिए अधिक है। यह संबंध [[ प्लैंक -इंसस्टीन रिलेशन |प्लैंक के समीकरण]] E ''= hf'' द्वारा दिया गया है, जहां'' E ''प्रति फोटॉन ऊर्जा है,'' f ''फोटॉन की आवृत्ति है, और'' h ''[[ प्लैंक का निरंतर |प्लैंक का नियतांक]] है। उदाहरण के लिए, एकल गामा किरण फोटॉन दृश्य प्रकाश के एक फोटॉन की ऊर्जा का ~100,000 गुना अधिक ले सकता है।  


{{Electromagnetism|cTopic=Electrodynamics}}
रासायनिक यौगिकों और जैविक जीवों पर ईएमआर के प्रभाव विकिरण की [[ पावर (भौतिकी) |शक्ति]] और इसकी आवृत्ति दोनों पर निर्भर करते हैं। दृश्य या निम्न आवृत्तियों(अर्थात, दृश्य प्रकाश, अवरक्त, सूक्ष्म तरंग, और रेडियो तरंगों) की ईएमआर को [[ गैर-आयनित विकिरण |गैर-आयनित विकिरण]] 'कहा जाता है, क्योंकि इसके फोटॉन वैयक्तिक रूप से परमाणुओं या अणुओं को [[ आयनीकरण के लिए पर्याप्त ऊर्जा नहीं हैं |आयनित]] करने या [[ रासायनिक बॉन्ड |रासायनिक बंधों]] को तोड़ने के लिए पर्याप्त ऊर्जा नहीं होती है। रासायनिक प्रणालियों और जीवित ऊतक पर इन विकिरणों के प्रभाव मुख्य रूप से कई फोटॉनों के संयुक्त ऊर्जा स्थानांतरण से गर्म प्रभाव के कारण होते हैं। इसके विपरीत, उच्च आवृत्ति पराबैंगनी, x-किरणें और गामा किरणों को [[ आयनीकरण विकिरण |आयनीकरण विकिरण]] कहा जाता है, क्योंकि ऐसी उच्च आवृत्ति के अलग-अलग फोटॉनों में अणुओं को [[ आयनीकरण के लिए पर्याप्त ऊर्जा होती है |आयनित]] करने या [[ रासायनिक बॉन्ड |रासायनिक बंधों]] को तोड़ने के लिए पर्याप्त ऊर्जा होती है। इन विकिरणों में [[ रासायनिक प्रतिक्रिया |रासायनिक प्रतिक्रियाओं]] को उत्पन्न करने और जीवित कोशिकाओं को क्षति पहुंचाने की क्षमता होती है, जो साधारण ताप से उत्पन्न होती है, और यह स्वास्थ्य के लिए संकट हो सकता है।


{{nowrap begin}}{{nowrap end}}{{Electromagnetism|cTopic=Electrodynamics}}''
== भौतिकी ==
== भौतिकी ==
=== सिद्धांत ===
=== सिद्धांत ===
[[File:VisibleEmrWavelengths.svg|thumb|एक्स-एक्सिस के साथ माइक्रोमीटर में दूरी पैमाने के साथ  [[ दृश्यमान प्रकाश | प्रकाश ]] (नीला, हरा और लाल) के तीन अलग-अलग रंगों के विद्युत चुम्बकीय तरंगों के सापेक्ष तरंग दैर्ध्य को दिखाता है।]]
{{Main|मैक्सवेल के समीकरण|निकट और दूर के क्षेत्र}}
{{Main|Maxwell's equations|Near and far field}}
 
==== मैक्सवेल के समीकरण ====
==== मैक्सवेल के समीकरण ====
[[ जेम्स क्लर्क मैक्सवेल | जेम्स क्लर्क मैक्सवेल]] ने एक [[ विद्युत चुम्बकीय तरंग समीकरण | इलेक्ट्रिक और चुंबकीय समीकरण]] के तरंग रूप को प्राप्त किया, इस प्रकार [[ इलेक्ट्रिक फील्ड |  इलेक्ट्रिक]] और [[ चुंबकीय क्षेत्र | चुंबकीय क्षेत्र]] और उनके [[ समरूपता (भौतिकी) | समरूपता की लहर जैसी प्रकृति को उजागर किया।]]।क्योंकि लहर समीकरण द्वारा भविष्यवाणी की गई ईएम तरंगों की गति ]] प्रकाश की मापा  [[ गति के साथ हुई, मैक्सवेल ने निष्कर्ष निकाला कि प्रकाश स्वयं एक ईएम लहर है<ref>{{Cite web|url=https://physics.info/em-waves/|title=Electromagnetic Waves|website=The Physics Hypertextbook|last=Elert|first=Glenn|access-date=4 June 2018}}</ref><ref>{{Cite web|url=http://www.clerkmaxwellfoundation.org/html/maxwell-s_impact_.html|title=The Impact of James Clerk Maxwell's Work|website=clerkmaxwellfoundation.org|access-date=4 September 2017|url-status=live|archive-url=https://web.archive.org/web/20170917213509/http://www.clerkmaxwellfoundation.org/html/maxwell-s_impact_.html|archive-date=17 September 2017}}</ref> मैक्सवेल के समीकरणों की पुष्टि [[ हेनरिक हर्ट्ज | हेनरिक हर्ट्ज]] द्वारा रेडियो तरंगों के साथ प्रयोगों के माध्यम से की गई थी।
[[ जेम्स क्लर्क मैक्सवेल |जेम्स क्लर्क मैक्सवेल]] ने एक विद्युत [[ विद्युत चुम्बकीय तरंग समीकरण |और चुंबकीय समीकरण]] के तरंग रूप को प्राप्त किया, इस प्रकार विद्युत और [[ चुंबकीय क्षेत्र |चुंबकीय क्षेत्र]] और उनके [[ समरूपता (भौतिकी) |समरूपता की तरंग जैसी प्रकृति को उजागर किया]]। क्योंकि तरंग समीकरण द्वारा अनुमानित ईएम तरंगों की गति प्रकाश की मापी गई गति के साथ मेल खाती है, मैक्सवेल ने निष्कर्ष निकाला कि प्रकाश स्वयं एक ईएम तरंग है।<ref>{{Cite web|url=https://physics.info/em-waves/|title=Electromagnetic Waves|website=The Physics Hypertextbook|last=Elert|first=Glenn|access-date=4 June 2018}}</ref><ref>{{Cite web|url=http://www.clerkmaxwellfoundation.org/html/maxwell-s_impact_.html|title=The Impact of James Clerk Maxwell's Work|website=clerkmaxwellfoundation.org|access-date=4 September 2017|url-status=live|archive-url=https://web.archive.org/web/20170917213509/http://www.clerkmaxwellfoundation.org/html/maxwell-s_impact_.html|archive-date=17 September 2017}}</ref> मैक्सवेल के समीकरणों की पुष्टि [[ हेनरिक हर्ट्ज |हेनरिक हर्ट्ज]] द्वारा रेडियो तरंगों के साथ प्रयोगों के माध्यम से की गई थी।  
 
<ref>{{Cite web|date=18 December 2015|title=Maxwell's equations and the secrets of nature|url=https://plus.maths.org/content/maxwells-equation-and-power-unification|access-date=2 May 2021|website=plus.maths.org|language=en}}</ref> मैक्सवेल ने महसूस किया कि चूंकि बहुत सारे भौतिकी एक तरह से सममित और गणितीय रूप से कलात्मक है, इसलिए बिजली और चुंबकत्व के बीच एक समरूपता भी होनी चाहिए।उन्होंने महसूस किया कि प्रकाश बिजली और चुंबकत्व का एक संयोजन है और इस प्रकार दोनों को एक साथ बांधा जाना चाहिए। [[ मैक्सवेल के समीकरण ]] के अनुसार, एक स्थानिक रूप से भिन्न  [[ विद्युत क्षेत्र ]] हमेशा  [[ चुंबकीय क्षेत्र ]] के साथ जुड़ा हुआ है जो समय के साथ बदलता है<ref>पर्सेल, पी 438, धारा 9.4: '' एक विद्युत चुम्बकीय तरंग ''</ref> इसी तरह, एक स्थानिक रूप से भिन्न चुंबकीय क्षेत्र विद्युत क्षेत्र में समय के साथ विशिष्ट परिवर्तनों से जुड़ा हुआ है। एक विद्युत चुम्बकीय तरंग में, विद्युत क्षेत्र में परिवर्तन हमेशा एक दिशा में चुंबकीय क्षेत्र में एक लहर के साथ होते हैं, और इसके विपरीत। दोनों के बीच यह संबंध या तो प्रकार के क्षेत्र के बिना होता है; बल्कि, वे उसी तरह से एक साथ होते हैं जैसे कि समय और अंतरिक्ष परिवर्तन एक साथ होते हैं और  [[ विशेष सापेक्षता ]] में इंटरलिंक होते हैं। वास्तव में, चुंबकीय क्षेत्रों को संदर्भ के एक अन्य फ्रेम में विद्युत क्षेत्रों के रूप में देखा जा सकता है, और विद्युत क्षेत्रों को संदर्भ के एक अन्य फ्रेम में चुंबकीय क्षेत्रों के रूप में देखा जा सकता है, लेकिन उनका समान महत्व है क्योंकि भौतिकी संदर्भ के सभी फ्रेम में समान है, इसलिए अंतरिक्ष और समय में बदलाव के बीच घनिष्ठ संबंध एक सादृश्य से अधिक है। साथ में, ये फ़ील्ड एक प्रचारक विद्युत चुम्बकीय तरंग बनाते हैं, जो अंतरिक्ष में निकलती है और स्रोत के साथ फिर से बातचीत करने की आवश्यकता नहीं होती है। इस तरह से गठित दूर का ईएम क्षेत्र एक आवेश के त्वरण से ऊर्जा को वहन करता है जो अंतरिक्ष के माध्यम से दूर हो जाता है, इसलिए शब्द।
 
==== निकट और दूर के खेत ====
{{Main|Near and far field|Liénard–Wiechert potential}}
[[File:FarNearFields-USP-4998112-1.svg|thumb|upright=1.35|विद्युत चुम्बकीय विकिरण में (जैसे कि एक एंटीना से माइक्रोवेव, यहां दिखाया गया है) शब्द विकिरण केवल  [[ विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र ]] के कुछ हिस्सों पर लागू होता है जो अनंत अंतरिक्ष में विकिरण होता है और  [[ उलटा-वर्ग कानून ]] शक्ति से तीव्रता में कमी करता है, ताकिकुल विकिरण ऊर्जा जो एक काल्पनिक गोलाकार सतह के माध्यम से पार करती है, समान है, चाहे वह एंटीना से कितनी दूर गोलाकार सतह खींची गई हो।विद्युत चुम्बकीय विकिरण इस प्रकार  [[ निकट और सुदूर क्षेत्र |  सुदूर क्षेत्र ]] विद्युत चुम्बकीय फाई का हिस्सा शामिल हैएक ट्रांसमीटर के चारों ओर। ट्रांसमीटर के करीब निकट-क्षेत्र का एक हिस्सा, बदलते  [[ विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र ]] का हिस्सा बनता है, लेकिन विद्युत चुम्बकीय विकिरण के रूप में नहीं गिना जाता है। ]]
मैक्सवेल के समीकरणों ने स्थापित किया कि कुछ चार्ज और धाराएं (स्रोत) एक स्थानीय प्रकार के  [[ विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र ]] का उत्पादन करती हैं, जो '' 'नहीं' '' ईएमआर का व्यवहार है। धाराएं सीधे एक चुंबकीय क्षेत्र का उत्पादन करती हैं, लेकिन यह  [[ चुंबकीय द्विध्रुवीय ]] प्रकार का है जो वर्तमान से दूरी के साथ मर जाता है। इसी तरह से, एक बदलती विद्युत क्षमता (जैसे कि एंटीना में) द्वारा एक कंडक्टर में अलग -अलग चार्ज को धकेल दिया जाता है,  [[ इलेक्ट्रिक द्विध्रुवीय ]] प्रकार के विद्युत क्षेत्र का उत्पादन करते हैं, लेकिन यह भी दूरी के साथ घटता है। ये फ़ील्ड EMR स्रोत के पास  [[ के पास और सुदूर क्षेत्र |  के पास ]] के पास बनाते हैं। इन व्यवहारों में से कोई भी ईएम विकिरण के लिए जिम्मेदार नहीं हैं। इसके बजाय, वे विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र व्यवहार का कारण बनते हैं जो केवल कुशलता से एक रिसीवर को स्रोत के बहुत करीब से स्थानांतरित करता है, जैसे कि  [[ इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंडक्शन |  मैग्नेटिक इंडक्शन ]]  [[ ट्रांसफार्मर ]] के अंदर, या फीडबैक व्यवहार जो  [[ के कॉइल के करीब होता है धातु डिटेक्टर ]]। आमतौर पर, निकट-फील्ड का अपने स्वयं के स्रोतों पर एक शक्तिशाली प्रभाव पड़ता है, जिससे स्रोत या ट्रांसमीटर में बढ़े हुए लोड ( [[ विद्युत प्रतिक्रिया ]] में कमी) होती है, जब भी एक रिसीवर द्वारा ईएम क्षेत्र से ऊर्जा वापस ले ली जाती है। अन्यथा, ये क्षेत्र अंतरिक्ष में स्वतंत्र रूप से बाहर नहीं जाते हैं, दूरी-सीमा के बिना अपनी ऊर्जा को दूर ले जाते हैं, बल्कि दोलन करते हैं, अगर यह एक रिसीवर द्वारा प्राप्त नहीं किया जाता है तो ट्रांसमीटर को अपनी ऊर्जा वापस कर देता है{{citation needed|date=July 2013}}


इसके विपरीत, ईएम दूर-क्षेत्र '' विकिरण '' से बना है, जो इस अर्थ में ट्रांसमीटर से मुक्त है कि (एक विद्युत ट्रांसफार्मर में मामले के विपरीत) ट्रांसमीटर को इन परिवर्तनों को क्षेत्रों में भेजने के लिए समान शक्ति की आवश्यकता होती है, सिग्नल को तुरंत उठाया गया है या नहीं। विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र का यह दूर का हिस्सा '' इलेक्ट्रोमैग्नेटिक विकिरण है (जिसे  [[ के पास और सुदूर क्षेत्र | दूर-क्षेत्र ]] भी कहा जाता है)। दूर-क्षेत्र ट्रांसमीटर को प्रभावित करने की अनुमति दिए बिना (विकीर्ण) का प्रचार (विकीर्ण)। यह उन्हें इस अर्थ में स्वतंत्र होने का कारण बनता है कि उनका अस्तित्व और उनकी ऊर्जा, ट्रांसमीटर छोड़ने के बाद, ट्रांसमीटर और रिसीवर दोनों से पूरी तरह से स्वतंत्र है। ऊर्जा के  [[ संरक्षण ]] के कारण, स्रोत के चारों ओर खींची गई किसी भी गोलाकार सतह से गुजरने वाली शक्ति की मात्रा समान है। क्योंकि इस तरह की सतह में स्रोत से अपनी दूरी के वर्ग के लिए आनुपातिक क्षेत्र होता है, [[ पावर घनत्व ]] ईएम विकिरण हमेशा स्रोत से दूरी के व्युत्क्रम वर्ग के साथ कम हो जाता है; इसे  [[ उलटा-स्क्वायर कानून ]] कहा जाता है। यह स्रोत (निकट-फील्ड) के करीब ईएम क्षेत्र के द्विध्रुवीय हिस्सों के विपरीत है, जो एक व्युत्क्रम क्यूब पावर कानून के अनुसार सत्ता में भिन्न होता है, और इस तरह से दूरियों पर ऊर्जा की एक संरक्षित राशि का परिवहन '' नहीं 'करता है , लेकिन इसके बजाय दूरी के साथ फीका, अपनी ऊर्जा के साथ (जैसा कि उल्लेख किया गया है) तेजी से ट्रांसमीटर पर लौट रहा है या पास के रिसीवर (जैसे कि ट्रांसफार्मर सेकेंडरी कॉइल) द्वारा अवशोषित हो जाता है।
<ref>{{Cite web|date=18 December 2015|title=Maxwell's equations and the secrets of nature|url=https://plus.maths.org/content/maxwells-equation-and-power-unification|access-date=2 May 2021|website=plus.maths.org|language=en}}</ref> मैक्सवेल ने संपादित किया कि चूंकि बहुत सारे भौतिकी एक प्रकार से सममित और गणितीय रूप से कलात्मक है, इसलिए विद्युत और चुंबकत्व के बीच एक समरूपता भी होनी चाहिए। उन्होंने संपादित किया कि प्रकाश विद्युत और चुंबकत्व का एक संयोजन है और इस प्रकार दोनों को एक साथ बांधा जाना चाहिए। [[ मैक्सवेल के समीकरण |मैक्सवेल के समीकरण]] के अनुसार, एक स्थानिक रूप से भिन्न [[ विद्युत क्षेत्र |विद्युत क्षेत्र]] सदैव [[ चुंबकीय क्षेत्र |चुंबकीय क्षेत्र]] के साथ जुड़ा हुआ है जो समय के साथ बदलता है।<ref>पर्सेल, पी 438, धारा 9.4: '' एक विद्युत चुम्बकीय तरंग ''</ref> इसी प्रकार, एक स्थानिक रूप से भिन्न चुंबकीय क्षेत्र विद्युत क्षेत्र में समय के साथ विशिष्ट परिवर्तनों से जुड़ा हुआ है। एक विद्युत चुम्बकीय तरंग में, विद्युत क्षेत्र में परिवर्तन सदैव एक दिशा में चुंबकीय क्षेत्र में एक तरंग के साथ होते हैं, और इसके विपरीत। दोनों के बीच यह संबंध किसी भी प्रकार के क्षेत्र के बिना दूसरे के कारण होता है; बल्कि, वे एक साथ घटित होते हैं। वस्तुतः, चुंबकीय क्षेत्रों को संदर्भ के एक अन्य फ्रेम में विद्युत क्षेत्रों के रूप में देखा जा सकता है, और विद्युत क्षेत्रों को संदर्भ के एक अन्य फ्रेम में चुंबकीय क्षेत्रों के रूप में देखा जा सकता है, परन्तु उनका समान महत्व है क्योंकि भौतिकी संदर्भ के सभी फ्रेम में समान है, इसलिए आकाशीय और समय में परिवर्तन के बीच घनिष्ठ संबंध एक सादृश्य से अधिक है। साथ में, ये क्षेत्र एक प्रसार विद्युत चुम्बकीय तरंग बनाते हैं, जो स्रोत से स्वतंत्र आकाशीय के माध्यम से चलती है। एक आवेश के त्वरण द्वारा इस से निर्मित दूरस्थ ईएम क्षेत्र ऊर्जा को अपने साथ ले जाता है जो आकाशीय के माध्यम से "विकिरण" करती है, इसलिए यह शब्द है।
==== निकट और दूर के क्षेत्र ====
{{Main|निकट और दूर के क्षेत्र|लियनार्ड-वीचर्ट क्षमता}}[[File:FarNearFields-USP-4998112-1.svg|thumb|upright=1.35|विद्युत चुम्बकीय विकिरण में(जैसे कि एक एंटीना से सूक्ष्म तरंग, यहां दिखाया गया है) शब्द विकिरण मात्र [[ विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र |विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र]] के कुछ भागों पर लागू होता है जो अनंत आकाशीय में विकिरण होता है और [[ उलटा-वर्ग कानून |व्युत्क्रम-वर्ग नियम]] शक्ति से तीव्रता में कमी करता है, ताकिकुल विकिरण ऊर्जा जो एक काल्पनिक गोलाकार सतह के माध्यम से पार करती है, समान है, चाहे वह एंटीना से कितनी दूर गोलाकार सतह खींची गई हो। विद्युत चुम्बकीय विकिरण इस प्रकार [[ निकट और सुदूर क्षेत्र |सुदूर क्षेत्र]] विद्युत चुम्बकीय फाई का भाग सम्मिलित हैएक प्रेषित्र के चारों ओर। प्रेषित्र के निकट निकट-क्षेत्र का एक भाग, बदलते [[ विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र |विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र]] का भाग बनता है, परन्तु विद्युत चुम्बकीय विकिरण के रूप में नहीं गिना जाता है।  ]]मैक्सवेल के समीकरणों ने स्थापित किया कि कुछ आवेशित और धाराएं(स्रोत) एक स्थानीय प्रकार का [[ विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र |विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र]] उत्पन्न करते हैं जिसमें ''<nowiki/>'ईएमआर''' का व्यवहार नहीं होता है। धाराएं सीधे चुंबकीय क्षेत्र का उत्पादन करती हैं, परन्तु यह [[ चुंबकीय द्विध्रुवीय |चुंबकीय द्विध्रुवीय]] प्रकार का है जो धारा से दूरी के साथ समाप्त हो जाता है। इसी प्रकार से, एक बदलती विद्युत क्षमता(जैसे कि एंटीना में) द्वारा एक संवाहक में अलग-अलग धकेलने वाले गतिमान आवेश एक विद्युत [[ इलेक्ट्रिक द्विध्रुवीय |द्विध्रुवीय]] प्रकार के विद्युत क्षेत्र का उत्पादन करते हैं, परन्तु यह भी दूरी के साथ घटता है। ये क्षेत्र ईएमआर स्रोत के निकट [[ के पास और सुदूर क्षेत्र |के निकट]] के निकट बनाते हैं। इन व्यवहारों में से कोई भी ईएम विकिरण के लिए उत्तरदायी नहीं हैं। इसके अतिरिक्त, वे विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र व्यवहार का कारण बनते हैं जो मात्र कुशलता से प्राप्तिकर्ता को स्रोत के बहुत निकट से स्थानांतरित करता है, जैसे कि [[ ट्रांसफार्मर |ट्रांसफार्मर]] के अंदर [[ इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंडक्शन |चुंबकीय प्रेरण]], या प्रतिपुष्टि व्यवहार जो [[ के कॉइल के करीब होता है धातु डिटेक्टर |धातु संसूचक]] [[ के कॉइल के करीब होता है धातु डिटेक्टर |के कुंडल के निकट होता है]]। सामान्यतः, निकट-क्षेत्र का अपने स्वयं के स्रोतों पर एक शक्तिशाली प्रभाव पड़ता है, जिससे स्रोत या प्रेषित्र में "भार"([[ विद्युत प्रतिक्रिया |विद्युत प्रतिक्रिया]] में कमी) में वृद्धि होती है, जब भी प्राप्तिकर्ता द्वारा ईएम क्षेत्र से ऊर्जा वापस ले ली जाती है। अन्यथा, ये क्षेत्र आकाशीय में स्वतंत्र रूप से बाहर नहीं जाते हैं, दूरी-सीमा के बिना अपनी ऊर्जा को दूर ले जाते हैं, बल्कि दोलन करते हैं, यदि यह एक प्राप्तिकर्ता द्वारा प्राप्त नहीं किया जाता है तो प्रेषित्र को अपनी ऊर्जा वापस कर देता है। {{citation needed|date=July 2013}}


दूर-क्षेत्र (EMR) निकट-क्षेत्र की तुलना में इसके उत्पादन के लिए एक अलग तंत्र पर निर्भर करता है, और मैक्सवेल के समीकरणों में अलग-अलग शब्दों में। जबकि निकट-क्षेत्र का चुंबकीय हिस्सा स्रोत में धाराओं के कारण होता है, EMR में चुंबकीय क्षेत्र केवल विद्युत क्षेत्र में स्थानीय परिवर्तन के कारण होता है। इसी तरह से, जबकि निकट-क्षेत्र में विद्युत क्षेत्र सीधे आवेशों और स्रोत में चार्ज-पृथक्करण के कारण होता है, ईएमआर में विद्युत क्षेत्र स्थानीय चुंबकीय क्षेत्र में बदलाव के कारण होता है। इलेक्ट्रिक और मैग्नेटिक ईएमआर क्षेत्रों के उत्पादन के लिए दोनों प्रक्रियाओं में दूरी पर एक अलग निर्भरता होती है, जो निकट-क्षेत्र द्विध्रुवीय इलेक्ट्रिक और चुंबकीय क्षेत्रों की तुलना में होती है। यही कारण है कि ईएमआर प्रकार का ईएम क्षेत्र स्रोतों से दूर शक्ति में प्रमुख हो जाता है। स्रोतों से दूर का शब्द यह बताता है कि सोर्स से कितनी दूर हैई (प्रकाश की गति पर आगे बढ़ना) बाहरी-चलती ईएम क्षेत्र का कोई भी हिस्सा स्थित है, उस समय तक जब स्रोत धाराओं को अलग-अलग स्रोत क्षमता द्वारा बदल दिया जाता है, और इसलिए स्रोत ने एक बाहरी रूप से चलती ईएम क्षेत्र को उत्पन्न करना शुरू कर दिया है।अलग -अलग चरण{{citation needed|date=July 2013}}
इसके विपरीत, ईएम दूर-क्षेत्र ''विकिरण'' से बना है, जो इस अर्थ में प्रेषित्र से मुक्त है कि(एक विद्युत ट्रांसफार्मर में स्थिति के विपरीत) प्रेषित्र को इन परिवर्तनों को क्षेत्रों में भेजने के लिए समान शक्ति की आवश्यकता होती है, सिग्नल को तुरंत उठाया गया है या नहीं। विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र का यह दूर का भाग ''विद्युत चुम्बकीय विकिरण है(जिसे [[ के पास और सुदूर क्षेत्र |दूर-क्षेत्र]] भी कहा जाता है)। दूर-क्षेत्र प्रेषित्र को प्रभावित करने की अनुमति दिए बिना(विकीर्ण) का प्रसार(विकीर्ण)। यह उन्हें इस अर्थ में स्वतंत्र होने का कारण बनता है कि उनका अस्तित्व और उनकी ऊर्जा, प्रेषित्र छोड़ने के बाद, प्रेषित्र और प्राप्तिकर्ता दोनों से पूर्ण रूप से स्वतंत्र है। ऊर्जा के [[ संरक्षण |संरक्षण]] के कारण, स्रोत के चारों ओर खींची गई किसी भी गोलाकार सतह से गुजरने वाली शक्ति की मात्रा समान है। क्योंकि इस प्रकार की सतह में स्रोत से अपनी दूरी के वर्ग के लिए आनुपातिक क्षेत्र होता है, [[ पावर घनत्व |शक्ति घनत्व]] ईएम विकिरण सदैव स्रोत से दूरी के व्युत्क्रम वर्ग के साथ कम हो जाता है; इसे [[ उलटा-स्क्वायर कानून |व्युत्क्रम-वर्ग नियम]] कहा जाता है। यह स्रोत(निकट-क्षेत्र) के निकट ईएम क्षेत्र के द्विध्रुवीय भागों के विपरीत है, जो एक व्युत्क्रम घन शक्ति नियम के अनुसार शक्ति में भिन्न होता है, और इस प्रकार से दूरियों पर ऊर्जा की एक संरक्षित मात्रा का परिवहन'' नहीं करता है, परन्तु इसके अतिरिक्त दूरी के साथ क्षीण हो जाता है, दूरी के साथ, इसकी ऊर्जा के साथ(जैसा कि उल्लेख किया गया है) तीव्रता से प्रेषित्र पर लौट रहा है या निकट के प्राप्तिकर्ता(जैसे कि ट्रांसफार्मर माध्यमिक कुंडल) द्वारा अवशोषित हो गया है।


EMR का एक अधिक कॉम्पैक्ट दृश्य यह है कि EMR की रचना करने वाला दूर-क्षेत्र आम तौर पर EM फ़ील्ड का वह हिस्सा होता है जिसने स्रोत से पर्याप्त दूरी तय की है, कि यह किसी भी प्रतिक्रिया से पूरी तरह से डिस्कनेक्ट हो गया है जो मूल रूप से जिम्मेदार थे।इसके लिए।अब स्रोत शुल्क से स्वतंत्र, ईएम क्षेत्र, जैसा कि यह दूर चला जाता है, केवल उन आरोपों की त्वरण पर निर्भर है जो इसे उत्पादित करते हैं।इसका अब आरोपों के प्रत्यक्ष क्षेत्रों से, या आरोपों के वेग (धाराओं) के लिए एक मजबूत संबंध नहीं है{{citation needed|date=July 2013}}
दूर-क्षेत्र(ईएमआर) निकट-क्षेत्र की तुलना में इसके उत्पादन के लिए एक अलग तंत्र पर और मैक्सवेल के समीकरणों में अलग-अलग शब्दों पर निर्भर करता है। जबकि निकट-क्षेत्र का चुंबकीय भाग स्रोत में धाराओं के कारण होता है, ईएमआर में चुंबकीय क्षेत्र मात्र विद्युत क्षेत्र में स्थानीय परिवर्तन के कारण होता है। इसी प्रकार से, जबकि निकट-क्षेत्र में विद्युत क्षेत्र सीधे आवेशों और स्रोत में आवेशित-पृथक्करण के कारण होता है, ईएमआर में विद्युत क्षेत्र स्थानीय चुंबकीय क्षेत्र में परिवर्तन के कारण होता है। विद्युत और चुंबकीय ईएमआर क्षेत्रों के उत्पादन के लिए दोनों प्रक्रियाओं में दूरी पर एक अलग निर्भरता होती है, जो निकट-क्षेत्र द्विध्रुवीय विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों की तुलना में होती है। यही कारण है कि ईएमआर प्रकार का ईएम क्षेत्र स्रोतों से दूर शक्ति में प्रमुख हो जाता है। "स्रोतों से दूर" शब्द का अर्थ है कि स्रोत से कितनी दूर(प्रकाश की गति से चल रहा है) बाहर की ओर बढ़ने वाले ईएम क्षेत्र का कोई भाग स्थित है, उस समय तक स्रोत धाराओं को अलग-अलग स्रोत क्षमता से बदल दिया जाता है, और स्रोत इसलिए अलग चरण के बाहरी रूप से चलने वाले ईएम क्षेत्र को उत्पन्न करना प्रारंभ कर दिया है।{{citation needed|date=July 2013}}


एक ही कण (मैक्सवेल के समीकरणों के अनुसार) की गति के कारण  [[ Liynard -Wiechert संभावित ]] बिजली और चुंबकीय क्षेत्रों के निर्माण में, कण के त्वरण से जुड़े शब्द वे हैं जो क्षेत्र के भाग के लिए जिम्मेदार हैं जो कि हैविद्युत चुम्बकीय विकिरण के रूप में माना जाता है।इसके विपरीत, कण के बदलते स्थिर विद्युत क्षेत्र और कण के समान वेग से उत्पन्न होने वाले चुंबकीय शब्द के साथ जुड़ा हुआ शब्द, दोनों विद्युत चुम्बकीय निकट-क्षेत्र से जुड़े हैं, और ईएम विकिरण को शामिल नहीं करते हैं{{citation needed|date=July 2013}}
ईएमआर का एक अधिक संक्षिप्त दृश्य यह है कि ईएमआर की रचना करने वाला दूर-क्षेत्र सामान्यतः ईएम क्षेत्र का वह भाग होता है जिसने स्रोत से पर्याप्त दूरी निर्धारित की है, कि यह किसी भी प्रतिक्रिया से पूर्ण रूप से वियोजित हो गया है जो मूल रूप से उत्तरदायी थे। इसके लिए। अब स्रोत शुल्क से स्वतंत्र, ईएम क्षेत्र, जैसा कि यह दूर चला जाता है, मात्र उन आवेशों की त्वरण पर निर्भर है जो इसे उत्पादित करते हैं। इसका अब आवेशों के प्रत्यक्ष क्षेत्रों से, या आवेशों के वेग(धाराओं) के लिए एक दृढ संबंध नहीं है।{{citation needed|date=July 2013}}


एकल कण(मैक्सवेल के समीकरणों के अनुसार) की गति के कारण [[ Liynard -Wiechert संभावित |लियनार्ड-वीचर्ट संभावित]] विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों के निर्माण में, कण के त्वरण से जुड़े शब्द वे हैं जो क्षेत्र के भाग के लिए उत्तरदायी हैं जो कि विद्युत चुम्बकीय विकिरण के रूप में माना जाता है। इसके विपरीत, कण के बदलते स्थिर विद्युत क्षेत्र और कण के समान वेग से उत्पन्न होने वाले चुंबकीय शब्द के साथ जुड़ा हुआ शब्द, दोनों विद्युत चुम्बकीय निकट-क्षेत्र से जुड़े हैं, और ईएम विकिरण को सम्मिलित नहीं करते हैं।{{citation needed|date=July 2013}}
==== मैक्सवेल के समीकरण ====
==== मैक्सवेल के समीकरण ====
[[ जेम्स क्लर्क मैक्सवेल | जेम्स क्लर्क मैक्सवेल]] ने एक [[ विद्युत चुम्बकीय तरंग समीकरण | इलेक्ट्रिक और चुंबकीय समीकरण]] के तरंग रूप को प्राप्त किया, इस प्रकार [[ इलेक्ट्रिक फील्ड |  इलेक्ट्रिक]] और [[ चुंबकीय क्षेत्र | चुंबकीय क्षेत्र]] और उनके [[ समरूपता (भौतिकी) | समरूपता की लहर जैसी प्रकृति को उजागर किया।]]।क्योंकि लहर समीकरण द्वारा भविष्यवाणी की गई ईएम तरंगों की गति ]] प्रकाश की मापा  [[ गति के साथ हुई, मैक्सवेल ने निष्कर्ष निकाला कि प्रकाश स्वयं एक ईएम लहर है<ref>{{Cite web|url=https://physics.info/em-waves/|title=Electromagnetic Waves|website=The Physics Hypertextbook|last=Elert|first=Glenn|access-date=4 June 2018}}</ref><ref>{{Cite web|url=http://www.clerkmaxwellfoundation.org/html/maxwell-s_impact_.html|title=The Impact of James Clerk Maxwell's Work|website=clerkmaxwellfoundation.org|access-date=4 September 2017|url-status=live|archive-url=https://web.archive.org/web/20170917213509/http://www.clerkmaxwellfoundation.org/html/maxwell-s_impact_.html|archive-date=17 September 2017}}</ref> मैक्सवेल के समीकरणों की पुष्टि [[ हेनरिक हर्ट्ज | हेनरिक हर्ट्ज]] द्वारा रेडियो तरंगों के साथ प्रयोगों के माध्यम से की गई थी।
[[ जेम्स क्लर्क मैक्सवेल | जेम्स क्लर्क मैक्सवेल]] ने एक विद्युत [[ विद्युत चुम्बकीय तरंग समीकरण |और चुंबकीय समीकरण]] के तरंग रूप को प्राप्त किया, इस प्रकार विद्युत और [[ चुंबकीय क्षेत्र |चुंबकीय क्षेत्र]] और उनके [[ समरूपता (भौतिकी) |समरूपता की तरंग जैसी प्रकृति को उजागर किया]]। क्योंकि तरंग समीकरण द्वारा अनुमानित ईएम तरंगों की गति प्रकाश की मापी गई गति के साथ मेल खाती है, मैक्सवेल ने निष्कर्ष निकाला कि प्रकाश स्वयं एक ईएम तरंग है।<ref>{{Cite web|url=https://physics.info/em-waves/|title=Electromagnetic Waves|website=The Physics Hypertextbook|last=Elert|first=Glenn|access-date=4 June 2018}}</ref><ref>{{Cite web|url=http://www.clerkmaxwellfoundation.org/html/maxwell-s_impact_.html|title=The Impact of James Clerk Maxwell's Work|website=clerkmaxwellfoundation.org|access-date=4 September 2017|url-status=live|archive-url=https://web.archive.org/web/20170917213509/http://www.clerkmaxwellfoundation.org/html/maxwell-s_impact_.html|archive-date=17 September 2017}}</ref> मैक्सवेल के समीकरणों की पुष्टि [[ हेनरिक हर्ट्ज |हेनरिक हर्ट्ज]] द्वारा रेडियो तरंगों के साथ प्रयोगों के माध्यम से की गई थी।  
 
<ref>{{Cite web|date=18 December 2015|title=Maxwell's equations and the secrets of nature|url=https://plus.maths.org/content/maxwells-equation-and-power-unification|access-date=2 May 2021|website=plus.maths.org|language=en}}</ref> मैक्सवेल ने महसूस किया कि चूंकि बहुत सारे भौतिकी एक तरह से सममित और गणितीय रूप से कलात्मक है, इसलिए बिजली और चुंबकत्व के बीच एक समरूपता भी होनी चाहिए।उन्होंने महसूस किया कि प्रकाश बिजली और चुंबकत्व का एक संयोजन है और इस प्रकार दोनों को एक साथ बांधा जाना चाहिए। [[ मैक्सवेल के समीकरण ]] के अनुसार, एक स्थानिक रूप से भिन्न  [[ विद्युत क्षेत्र ]] हमेशा  [[ चुंबकीय क्षेत्र ]] के साथ जुड़ा हुआ है जो समय के साथ बदलता है<ref>पर्सेल, पी 438, धारा 9.4: '' एक विद्युत चुम्बकीय तरंग ''</ref> इसी तरह, एक स्थानिक रूप से भिन्न चुंबकीय क्षेत्र विद्युत क्षेत्र में समय के साथ विशिष्ट परिवर्तनों से जुड़ा हुआ है। एक विद्युत चुम्बकीय तरंग में, विद्युत क्षेत्र में परिवर्तन हमेशा एक दिशा में चुंबकीय क्षेत्र में एक लहर के साथ होते हैं, और इसके विपरीत। दोनों के बीच यह संबंध या तो प्रकार के क्षेत्र के बिना होता है; बल्कि, वे उसी तरह से एक साथ होते हैं जैसे कि समय और अंतरिक्ष परिवर्तन एक साथ होते हैं और  [[ विशेष सापेक्षता ]] में इंटरलिंक होते हैं। वास्तव में, चुंबकीय क्षेत्रों को संदर्भ के एक अन्य फ्रेम में विद्युत क्षेत्रों के रूप में देखा जा सकता है, और विद्युत क्षेत्रों को संदर्भ के एक अन्य फ्रेम में चुंबकीय क्षेत्रों के रूप में देखा जा सकता है, लेकिन उनका समान महत्व है क्योंकि भौतिकी संदर्भ के सभी फ्रेम में समान है, इसलिए अंतरिक्ष और समय में बदलाव के बीच घनिष्ठ संबंध एक सादृश्य से अधिक है। साथ में, ये फ़ील्ड एक प्रचारक विद्युत चुम्बकीय तरंग बनाते हैं, जो अंतरिक्ष में निकलती है और स्रोत के साथ फिर से बातचीत करने की आवश्यकता नहीं होती है। इस तरह से गठित दूर का ईएम क्षेत्र एक आवेश के त्वरण से ऊर्जा को वहन करता है जो अंतरिक्ष के माध्यम से दूर हो जाता है, इसलिए शब्द।
 
==== निकट और दूर के खेत ====
{{Main|Near and far field|Liénard–Wiechert potential}}
[[File:FarNearFields-USP-4998112-1.svg|thumb|upright=1.35|विद्युत चुम्बकीय विकिरण में (जैसे कि एक एंटीना से माइक्रोवेव, यहां दिखाया गया है) शब्द विकिरण केवल  [[ विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र ]] के कुछ हिस्सों पर लागू होता है जो अनंत अंतरिक्ष में विकिरण होता है और  [[ उलटा-वर्ग कानून ]] शक्ति से तीव्रता में कमी करता है, ताकि कुल विकिरण ऊर्जा जो एक काल्पनिक गोलाकार सतह के माध्यम से पार करती है, समान है, चाहे वह एंटीना से कितनी दूर गोलाकार सतह खींची गई हो। इस प्रकार विद्युत चुम्बकीय विकिरण में  [[ निकट और सुदूर क्षेत्र |  सुदूर क्षेत्र ]] एक ट्रांसमीटर के चारों ओर विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र का हिस्सा शामिल है। ट्रांसमीटर के करीब निकट-क्षेत्र का एक हिस्सा, बदलते  [[ विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र ]] का हिस्सा बनता है, लेकिन विद्युत चुम्बकीय विकिरण के रूप में नहीं गिना जाता है। ]]
मैक्सवेल के समीकरणों ने स्थापित किया कि कुछ चार्ज और धाराएं (स्रोत) एक स्थानीय प्रकार के  [[ विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र ]] का उत्पादन करती हैं, जो '' 'नहीं' '' ईएमआर का व्यवहार है। धाराएं सीधे एक चुंबकीय क्षेत्र का उत्पादन करती हैं, लेकिन यह  [[ चुंबकीय द्विध्रुवीय ]] प्रकार का है जो वर्तमान से दूरी के साथ मर जाता है। इसी तरह से, एक बदलती विद्युत क्षमता (जैसे कि एंटीना में) द्वारा एक कंडक्टर में अलग -अलग चार्ज को धकेल दिया जाता है,  [[ इलेक्ट्रिक द्विध्रुवीय ]] प्रकार के विद्युत क्षेत्र का उत्पादन करते हैं, लेकिन यह भी दूरी के साथ घटता है। ये फ़ील्ड EMR स्रोत के पास  [[ के पास और सुदूर क्षेत्र |  के पास ]] के पास बनाते हैं। इन व्यवहारों में से कोई भी ईएम विकिरण के लिए जिम्मेदार नहीं हैं। इसके बजाय, वे विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र व्यवहार का कारण बनते हैं जो केवल कुशलता से एक रिसीवर को स्रोत के बहुत करीब से स्थानांतरित करता है, जैसे कि  [[ इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंडक्शन |  मैग्नेटिक इंडक्शन ]]  [[ ट्रांसफार्मर ]] के अंदर, या फीडबैक व्यवहार जो  [[ के कॉइल के करीब होता है धातु डिटेक्टर ]]। आमतौर पर, निकट-फील्ड का अपने स्वयं के स्रोतों पर एक शक्तिशाली प्रभाव पड़ता है, जिससे स्रोत या ट्रांसमीटर में बढ़े हुए लोड ( [[ विद्युत प्रतिक्रिया ]] में कमी) होती है, जब भी एक रिसीवर द्वारा ईएम क्षेत्र से ऊर्जा वापस ले ली जाती है। अन्यथा, ये क्षेत्र अंतरिक्ष में स्वतंत्र रूप से बाहर नहीं जाते हैं, दूरी-सीमा के बिना अपनी ऊर्जा को दूर ले जाते हैं, बल्कि दोलन करते हैं, अगर यह एक रिसीवर द्वारा प्राप्त नहीं किया जाता है तो ट्रांसमीटर को अपनी ऊर्जा वापस कर देता है{{citation needed|date=July 2013}}


इसके विपरीत, ईएम दूर-क्षेत्र '' विकिरण '' से बना है, जो इस अर्थ में ट्रांसमीटर से मुक्त है कि (एक विद्युत ट्रांसफार्मर में मामले के विपरीत) ट्रांसमीटर को इन परिवर्तनों को क्षेत्रों में भेजने के लिए समान शक्ति की आवश्यकता होती है, सिग्नल को तुरंत उठाया गया है या नहीं। विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र का यह दूर का हिस्सा '' इलेक्ट्रोमैग्नेटिक विकिरण है (जिसे  [[ के पास और सुदूर क्षेत्र | दूर-क्षेत्र ]] भी कहा जाता है)। दूर-क्षेत्र ट्रांसमीटर को प्रभावित करने की अनुमति दिए बिना (विकीर्ण) का प्रचार (विकीर्ण)। यह उन्हें इस अर्थ में स्वतंत्र होने का कारण बनता है कि उनका अस्तित्व और उनकी ऊर्जा, ट्रांसमीटर छोड़ने के बाद, ट्रांसमीटर और रिसीवर दोनों से पूरी तरह से स्वतंत्र है। ऊर्जा के [[ संरक्षण ]] के कारण, स्रोत के चारों ओर खींची गई किसी भी गोलाकार सतह से गुजरने वाली शक्ति की मात्रा समान है। क्योंकि इस तरह की सतह में स्रोत से अपनी दूरी के वर्ग के लिए आनुपातिक क्षेत्र होता है, [[ पावर घनत्व ]] ईएम विकिरण हमेशा स्रोत से दूरी के व्युत्क्रम वर्ग के साथ कम हो जाता है; इसे  [[ उलटा-स्क्वायर कानून ]] कहा जाता है। यह स्रोत (निकट-फील्ड) के करीब ईएम क्षेत्र के द्विध्रुवीय हिस्सों के विपरीत है, जो एक व्युत्क्रम क्यूब पावर कानून के अनुसार सत्ता में भिन्न होता है, और इस तरह से दूरियों पर ऊर्जा की एक संरक्षित राशि का परिवहन '' नहीं 'करता है , लेकिन इसके बजाय दूरी के साथ फीका, अपनी ऊर्जा के साथ (जैसा कि उल्लेख किया गया है) तेजी से ट्रांसमीटर पर लौट रहा है या पास के रिसीवर (जैसे कि ट्रांसफार्मर सेकेंडरी कॉइल) द्वारा अवशोषित हो जाता है।
<ref>{{Cite web|date=18 December 2015|title=Maxwell's equations and the secrets of nature|url=https://plus.maths.org/content/maxwells-equation-and-power-unification|access-date=2 May 2021|website=plus.maths.org|language=en}}</ref> मैक्सवेल ने संपादित किया कि चूंकि बहुत सारे भौतिकी एक प्रकार से सममित और गणितीय रूप से कलात्मक है, इसलिए विद्युत और चुंबकत्व के बीच एक समरूपता भी होनी चाहिए। उन्होंने संपादित किया कि प्रकाश विद्युत और चुंबकत्व का संयोजन है और इस प्रकार दोनों को एक साथ बांधा जाना चाहिए। [[ मैक्सवेल के समीकरण |मैक्सवेल के समीकरण]] के अनुसार, स्थानिक रूप से भिन्न [[ विद्युत क्षेत्र |विद्युत क्षेत्र]] सदैव [[ चुंबकीय क्षेत्र |चुंबकीय क्षेत्र]] के साथ जुड़ा हुआ है जो समय के साथ बदलता है।<ref>पर्सेल, पी 438, धारा 9.4: '' एक विद्युत चुम्बकीय तरंग ''</ref> इसी प्रकार, स्थानिक रूप से भिन्न चुंबकीय क्षेत्र विद्युत क्षेत्र में समय के साथ विशिष्ट परिवर्तनों से जुड़ा हुआ है। विद्युत चुम्बकीय तरंग में, विद्युत क्षेत्र में परिवर्तन सदैव एक दिशा में चुंबकीय क्षेत्र में एक तरंग के साथ होते हैं, और इसके विपरीत। दोनों के बीच यह संबंध किसी भी प्रकार के क्षेत्र के बिना दूसरे के कारण होता है; बल्कि, वे एक साथ घटित होते हैं। वस्तुतः, चुंबकीय क्षेत्र को संदर्भ के दूसरे फ्रेम में विद्युत क्षेत्र के रूप में देखा जा सकता है, और विद्युत क्षेत्र को संदर्भ के दूसरे फ्रेम में चुंबकीय क्षेत्र के रूप में देखा जा सकता है। साथ में, ये क्षेत्र एक प्रसारक विद्युत चुम्बकीय तरंग बनाते हैं, जो आकाशीय में निकलती है और स्रोत के साथ फिर से अन्तः क्रिया करने की आवश्यकता नहीं होती है। इस प्रकार से गठित दूर का ईएम क्षेत्र एक आवेश के त्वरण से ऊर्जा को वहन करता है जो आकाशीय के माध्यम से दूर हो जाता है, इसलिए समय।
==== निकट और दूर के क्षेत्र ====
{{Main|निकट और दूर के क्षेत्र|लियनार्ड-वीचर्ट क्षमता}}[[File:FarNearFields-USP-4998112-1.svg|thumb|upright=1.35|विद्युत चुम्बकीय विकिरण में(जैसे कि एक एंटीना से सूक्ष्म तरंग, यहां दिखाया गया है) शब्द विकिरण मात्र [[ विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र |विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र]] के कुछ भागों पर लागू होता है जो अनंत आकाशीय में विकिरण होता है और [[ उलटा-वर्ग कानून |व्युत्क्रम-वर्ग नियम]] शक्ति से तीव्रता में कमी करता है, ताकि कुल विकिरण ऊर्जा जो एक काल्पनिक गोलाकार सतह के माध्यम से पार करती है, समान है, चाहे वह एंटीना से कितनी दूर गोलाकार सतह खींची गई हो। इस प्रकार विद्युत चुम्बकीय विकिरण में [[ निकट और सुदूर क्षेत्र |सुदूर क्षेत्र]] एक प्रेषित्र के चारों ओर विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र का भाग सम्मिलित है। प्रेषित्र के निकट निकट-क्षेत्र का एक भाग, बदलते [[ विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र |विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र]] का भाग बनता है, परन्तु विद्युत चुम्बकीय विकिरण के रूप में नहीं गिना जाता है।  ]]मैक्सवेल के समीकरणों ने स्थापित किया कि कुछ आवेशित और धाराएं(स्रोत) एक स्थानीय प्रकार के [[ विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र |विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र]] का उत्पादन करती हैं, जो ''<nowiki/>'नहीं''' ईएमआर का व्यवहार है। धाराएं सीधे चुंबकीय क्षेत्र का उत्पादन करती हैं, परन्तु यह [[ चुंबकीय द्विध्रुवीय |चुंबकीय द्विध्रुवीय]] प्रकार का है जो धारा से दूरी के साथ मर जाता है। इसी प्रकार से, एक बदलती विद्युत क्षमता(जैसे कि एंटीना में) द्वारा एक संवाहक में अलग-अलग आवेशित को धकेल दिया जाता है, विद्युत [[ इलेक्ट्रिक द्विध्रुवीय |द्विध्रुवीय]] प्रकार के विद्युत क्षेत्र का उत्पादन करते हैं, परन्तु यह भी दूरी के साथ घटता है। ये क्षेत्र ईएमआर स्रोत के निकट [[ के पास और सुदूर क्षेत्र |के निकट]] के निकट बनाते हैं। इन व्यवहारों में से कोई भी ईएम विकिरण के लिए उत्तरदायी नहीं हैं। इसके अतिरिक्त, वे विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र व्यवहार का कारण बनते हैं जो मात्र कुशलता से एक प्राप्तिकर्ता को स्रोत के बहुत निकट से स्थानांतरित करता है, जैसे कि [[ इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंडक्शन |चुंबकीय प्रेरण]] [[ ट्रांसफार्मर |ट्रांसफार्मर]] के अंदर, या प्रतिपुष्टि व्यवहार जो [[ के कॉइल के करीब होता है धातु डिटेक्टर |धातु संसूचक]] [[ के कॉइल के करीब होता है धातु डिटेक्टर |के कुंडल के निकट होता है]]। सामान्यतः, निकट-क्षेत्र का अपने स्वयं के स्रोतों पर एक शक्तिशाली प्रभाव पड़ता है, जिससे स्रोत या प्रेषित्र में बढ़े हुए भार([[ विद्युत प्रतिक्रिया |विद्युत प्रतिक्रिया]] में कमी) होती है, जब भी एक प्राप्तिकर्ता द्वारा ईएम क्षेत्र से ऊर्जा वापस ले ली जाती है। अन्यथा, ये क्षेत्र आकाशीय में स्वतंत्र रूप से बाहर नहीं जाते हैं, दूरी-सीमा के बिना अपनी ऊर्जा को दूर ले जाते हैं, बल्कि दोलन करते हैं, यदि यह एक प्राप्तिकर्ता द्वारा प्राप्त नहीं किया जाता है तो प्रेषित्र को अपनी ऊर्जा वापस कर देता है। {{citation needed|date=July 2013}}


दूर-क्षेत्र (EMR) निकट-क्षेत्र की तुलना में इसके उत्पादन के लिए एक अलग तंत्र पर निर्भर करता है, और मैक्सवेल में अलग-अलग शब्दों मेंएल के समीकरण।जबकि निकट-क्षेत्र का चुंबकीय हिस्सा स्रोत में धाराओं के कारण होता है, EMR में चुंबकीय क्षेत्र केवल विद्युत क्षेत्र में स्थानीय परिवर्तन के कारण होता है।इसी तरह से, जबकि निकट-क्षेत्र में विद्युत क्षेत्र सीधे आवेशों और स्रोत में चार्ज-पृथक्करण के कारण होता है, ईएमआर में विद्युत क्षेत्र स्थानीय चुंबकीय क्षेत्र में बदलाव के कारण होता है।इलेक्ट्रिक और मैग्नेटिक ईएमआर क्षेत्रों के उत्पादन के लिए दोनों प्रक्रियाओं में दूरी पर एक अलग निर्भरता होती है, जो निकट-क्षेत्र द्विध्रुवीय इलेक्ट्रिक और चुंबकीय क्षेत्रों की तुलना में होती है।यही कारण है कि ईएमआर प्रकार का ईएम क्षेत्र स्रोतों से दूर शक्ति में प्रमुख हो जाता है।स्रोतों से दूर का शब्द यह बताता है कि स्रोत से (प्रकाश की गति से आगे बढ़ना) कितना दूर-बाहर करने वाले ईएम क्षेत्र का कोई भी हिस्सा स्थित है, उस समय तक कि स्रोत धाराओं को अलग-अलग स्रोत क्षमता द्वारा बदल दिया जाता है, और स्रोत हैइसलिए एक अलग चरण के एक बाहरी रूप से चलती ईएम क्षेत्र उत्पन्न करना शुरू कर दिया{{citation needed|date=July 2013}}
इसके विपरीत, ईएम दूर-क्षेत्र ''विकिरण'' से बना है, जो इस अर्थ में प्रेषित्र से मुक्त है कि(एक विद्युत ट्रांसफार्मर में स्थिति के विपरीत) प्रेषित्र को इन परिवर्तनों को क्षेत्रों में भेजने के लिए समान शक्ति की आवश्यकता होती है, सिग्नल को तुरंत उठाया गया है या नहीं। विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र का यह दूर का भाग ''विद्युत चुम्बकीय विकिरण है(जिसे [[ के पास और सुदूर क्षेत्र |दूर-क्षेत्र]] भी कहा जाता है)। दूर-क्षेत्र प्रेषित्र को प्रभावित करने की अनुमति दिए बिना(विकीर्ण) का प्रसार(विकीर्ण)। यह उन्हें इस अर्थ में स्वतंत्र होने का कारण बनता है कि उनका अस्तित्व और उनकी ऊर्जा, प्रेषित्र छोड़ने के बाद, प्रेषित्र और प्राप्तिकर्ता दोनों से पूर्ण रूप से स्वतंत्र है। ऊर्जा के [[ संरक्षण |संरक्षण]] के कारण, स्रोत के चारों ओर खींची गई किसी भी गोलाकार सतह से गुजरने वाली शक्ति की मात्रा समान है। क्योंकि इस प्रकार की सतह में स्रोत से अपनी दूरी के वर्ग के लिए आनुपातिक क्षेत्र होता है, [[ पावर घनत्व |शक्ति घनत्व]] ईएम विकिरण सदैव स्रोत से दूरी के व्युत्क्रम वर्ग के साथ कम हो जाता है; इसे [[ उलटा-स्क्वायर कानून |व्युत्क्रम-वर्ग नियम]] कहा जाता है। यह स्रोत(निकट-क्षेत्र) के निकट ईएम क्षेत्र के द्विध्रुवीय भागों के विपरीत है, जो एक व्युत्क्रम घन शक्ति नियम के अनुसार शक्ति में भिन्न होता है, और इस प्रकार से दूरियों पर ऊर्जा की एक संरक्षित मात्रा का परिवहन'' नहीं करता है, परन्तु इसके अतिरिक्त दूरी के साथ फीका, अपनी ऊर्जा के साथ(जैसा कि उल्लेख किया गया है) तीव्रता से प्रेषित्र पर लौट रहा है या निकट के प्राप्तिकर्ता(जैसे कि ट्रांसफार्मर माध्यमिक कुंडल) द्वारा अवशोषित हो जाता है।


EMR का एक अधिक कॉम्पैक्ट दृश्य यह है कि EMR की रचना करने वाला दूर-क्षेत्र आम तौर पर EM फ़ील्ड का वह हिस्सा होता है जिसने स्रोत से पर्याप्त दूरी तय की है, कि यह किसी भी प्रतिक्रिया से पूरी तरह से डिस्कनेक्ट हो गया है जो मूल रूप से जिम्मेदार थे।इसके लिए।अब स्रोत शुल्क से स्वतंत्र, ईएम क्षेत्र, जैसा कि यह दूर चला जाता है, केवल उन आरोपों की त्वरण पर निर्भर है जो इसे उत्पादित करते हैं।इसका अब आरोपों के प्रत्यक्ष क्षेत्रों से, या आरोपों के वेग (धाराओं) के लिए एक मजबूत संबंध नहीं है{{citation needed|date=July 2013}}
दूर-क्षेत्र(ईएमआर) निकट-क्षेत्र की तुलना में इसके उत्पादन के लिए एक अलग तंत्र पर निर्भर करता है, और मैक्सवेल में अलग-अलग शब्दों मेंएल के समीकरण। जबकि निकट-क्षेत्र का चुंबकीय भाग स्रोत में धाराओं के कारण होता है, ईएमआर में चुंबकीय क्षेत्र मात्र विद्युत क्षेत्र में स्थानीय परिवर्तन के कारण होता है। इसी प्रकार से, जबकि निकट-क्षेत्र में विद्युत क्षेत्र सीधे आवेशों और स्रोत में आवेशित-पृथक्करण के कारण होता है, ईएमआर में विद्युत क्षेत्र स्थानीय चुंबकीय क्षेत्र में परिवर्तन के कारण होता है। विद्युत और चुंबकीय ईएमआर क्षेत्रों के उत्पादन के लिए दोनों प्रक्रियाओं में दूरी पर अलग निर्भरता होती है, जो निकट-क्षेत्र द्विध्रुवीय विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों की तुलना में होती है। यही कारण है कि ईएमआर प्रकार का ईएम क्षेत्र स्रोतों से दूर शक्ति में प्रमुख हो जाता है। स्रोतों से दूर का शब्द यह बताता है कि स्रोत से(प्रकाश की गति से आगे बढ़ना) कितना दूर-बाहर करने वाले ईएम क्षेत्र का कोई भी भाग स्थित है, उस समय तक कि स्रोत धाराओं को अलग-अलग स्रोत क्षमता द्वारा बदल दिया जाता है, और स्रोत हैइसलिए अलग चरण के एक बाहरी रूप से चलती ईएम क्षेत्र उत्पन्न करना प्रारंभ कर दिया है।{{citation needed|date=July 2013}}


एक ही कण (मैक्सवेल के समीकरणों के अनुसार) की गति के कारण  [[ Liynard -Wiechert संभावित ]] बिजली और चुंबकीय क्षेत्रों के निर्माण में, कण के त्वरण से जुड़े शब्द वे हैं जो क्षेत्र के भाग के लिए जिम्मेदार हैं जो कि हैविद्युत चुम्बकीय विकिरण के रूप में माना जाता है।इसके विपरीत, कण के बदलते स्थिर विद्युत क्षेत्र और कण के समान वेग से उत्पन्न होने वाले चुंबकीय शब्द के साथ जुड़ा हुआ शब्द, दोनों विद्युत चुम्बकीय निकट-क्षेत्र से जुड़े हैं, और ईएम विकिरण को शामिल नहीं करते हैं{{citation needed|date=July 2013}}
ईएमआर का अधिक संक्षिप्त दृश्य यह है कि ईएमआर की रचना करने वाला दूर-क्षेत्र सामान्यतः ईएम क्षेत्र का वह भाग होता है जिसने स्रोत से पर्याप्त दूरी निर्धारित की है, कि यह किसी भी प्रतिक्रिया से पूर्ण रूप से वियोजित हो गया है जो मूल रूप से इसके लिए उत्तरदायी थे। अब स्रोत शुल्क से स्वतंत्र, ईएम क्षेत्र, जैसा कि यह दूर चला जाता है, मात्र उन आवेशों के त्वरण पर निर्भर है जो इसे उत्पादित करते हैं। इसका अब आवेशों के प्रत्यक्ष क्षेत्रों से, या आवेशों के वेग(धाराओं) के लिए एक दृढ संबंध नहीं है।{{citation needed|date=July 2013}}


एकल कण(मैक्सवेल के समीकरणों के अनुसार) की गति के कारण विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों के [[ Liynard -Wiechert संभावित |लियनार्ड-वीचर्ट संभावित]] सूत्रीकरण में, कण के त्वरण से संबंधित शब्द हैं जो क्षेत्र के भाग के लिए उत्तरदायी हैं जिसे विद्युत चुम्बकीय विकिरण माना जाता है। इसके विपरीत, कण के बदलते स्थिर विद्युत क्षेत्र और कण के समान वेग से उत्पन्न होने वाले चुंबकीय शब्द के साथ जुड़ा हुआ शब्द, दोनों विद्युत चुम्बकीय निकट-क्षेत्र से जुड़े हैं, और ईएम विकिरण को सम्मिलित नहीं करते हैं।{{citation needed|date=July 2013}}
=== गुण ===
=== गुण ===
[[File:Electromagneticwave3D.gif|thumb|विद्युत चुम्बकीय तरंगों की कल्पना विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों की स्व-प्रसारित करने वाले अनुप्रस्थ दोलन लहर के रूप में की जा सकती है।यह 3 डी एनीमेशन एक विमान को रैखिक रूप से ध्रुवीकृत तरंग दिखाता है जो बाएं से दाएं तक फैलता है।इस तरह की लहर में विद्युत और चुंबकीय क्षेत्र एक दूसरे के साथ-साथ मिनीमा और मैक्सिमा तक पहुंचते हैं।]][[ इलेक्ट्रोडायनामिक्स | इलेक्ट्रोडायनामिक्स]] विद्युत चुम्बकीय विकिरण का  [[ भौतिकी | भौतिकी]] है, और [[ इलेक्ट्रोमैग्नेटिज्म | इलेक्ट्रोमैग्नेटिज्म]] इलेक्ट्रोडायनामिक्स के सिद्धांत से जुड़ी भौतिक घटना है।विद्युत और चुंबकीय क्षेत्र [[ सुपरपोज़िशन सिद्धांत | सुपरपोजिशन]] के गुणों का पालन करते हैं।इस प्रकार, किसी विशेष कण या समय-अलग-अलग विद्युत या चुंबकीय क्षेत्र के कारण एक क्षेत्र अन्य कारणों से एक ही स्थान में मौजूद क्षेत्रों में योगदान देता है।इसके अलावा, जैसा कि वे [[ वेक्टर (ज्यामितीय) | वेक्टर]] फ़ील्ड हैं, सभी चुंबकीय और विद्युत क्षेत्र वैक्टर  [[ वेक्टर जोड़ | वेक्टर जोड़]] के अनुसार एक साथ जोड़ते हैं<ref>पर्सेल, P442: किसी भी संख्या में विद्युत चुम्बकीय तरंगें एक दूसरे को प्रभावित किए बिना एक ही क्षेत्र के माध्यम से प्रचार कर सकती हैं।स्पेस टाइम पॉइंट पर फ़ील्ड ''' e ''' व्यक्तिगत तरंगों के विद्युत क्षेत्रों का वेक्टर योग है, और वही ''' b ''' के लिए जाता है</ref> उदाहरण के लिए, प्रकाशिकी में दो या अधिक सुसंगत प्रकाश तरंगें बातचीत कर सकती हैं और रचनात्मक या विनाशकारी  [[ हस्तक्षेप (वेव प्रसार) द्वारा | हस्तक्षेप]] उपज एक परिणामी विकिरणता व्यक्तिगत प्रकाश तरंगों के घटक विकिरणों के योग से विचलित हो सकती है<ref><nowiki>{{Cite web|title=PV Performance Modeling Collaborative | विमान का विमान (POA) विकिरण |  url = https: //pvpmc.sandia.gov/modeling-steps/1-weather-design-inputs/plane-of-array-poa-rradiance/ |  एक्सेस-डेट = 14 जनवरी 2022|  भाषा = एन-यूएस}</nowiki></ref>
[[File:Electromagneticwave3D.gif|thumb|विद्युत चुम्बकीय तरंगों की कल्पना विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों की स्व-प्रसारित करने वाले अनुप्रस्थ दोलन तरंग के रूप में की जा सकती है। यह 3 डी एनीमेशन एक समतल को रैखिक रूप से ध्रुवीकृत तरंग दिखाता है जो बाएं से दाएं तक फैलता है। इस प्रकार की तरंग में विद्युत और चुंबकीय क्षेत्र एक दूसरे के साथ-साथ अल्पिष्ठ और उच्चिष्ठ तक पहुंचते हैं। ]]<nowiki>''</nowiki>''[[ इलेक्ट्रोडायनामिक्स |वैद्युतगतिकी]] विद्युत चुम्बकीय विकिरण की [[ भौतिकी |भौतिकी]] है, और [[ इलेक्ट्रोमैग्नेटिज्म |विद्युत् चुंबकत्व]] वैद्युतगतिकी के सिद्धांत से जुड़ी भौतिक घटना है। विद्युत और चुंबकीय क्षेत्र [[ सुपरपोज़िशन सिद्धांत |अध्यारोपण]] के गुणों का पालन करते हैं। इस प्रकार, किसी विशेष कण या समय-अलग-अलग विद्युत या चुंबकीय क्षेत्र के कारण एक क्षेत्र अन्य कारणों से एकल स्थान में स्थित क्षेत्रों में योगदान देता है। इसके अतिरिक्त, जैसा कि वे [[ वेक्टर (ज्यामितीय) |सदिश]] क्षेत्र हैं, सभी चुंबकीय और विद्युत क्षेत्र सदिश [[ वेक्टर जोड़ |सदिश जोड़]] के अनुसार एक साथ जोड़ते हैं।<ref>पर्सेल, P442: किसी भी संख्या में विद्युत चुम्बकीय तरंगें एक दूसरे को प्रभावित किए बिना एक ही क्षेत्र के माध्यम से प्रचार कर सकती हैं।स्पेस टाइम पॉइंट पर फ़ील्ड ''' e ''' व्यक्तिगत तरंगों के विद्युत क्षेत्रों का वेक्टर योग है, और वही ''' b ''' के लिए जाता है</ref> उदाहरण के लिए, प्रकाशिकी में दो या अधिक सुसंगत प्रकाश तरंगें अन्तः क्रिया कर सकती हैं और रचनात्मक या विनाशी [[ हस्तक्षेप (वेव प्रसार) द्वारा |अंतःक्षेप]] उपज एक परिणामी विकिरणता वैयक्तिक प्रकाश तरंगों के घटक विकिरणों के योग से विचलित हो सकती है।<ref><nowiki>{{Cite web|title=PV Performance Modeling Collaborative | विमान का विमान (POA) विकिरण |  url = https: //pvpmc.sandia.gov/modeling-steps/1-weather-design-inputs/plane-of-array-poa-rradiance/ |  एक्सेस-डेट = 14 जनवरी 2022|  भाषा = एन-यूएस}</nowiki></ref>''


प्रकाश के विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र एक वैक्यूम जैसे रैखिक माध्यम में स्थिर विद्युत या चुंबकीय क्षेत्रों के माध्यम से यात्रा करने से प्रभावित नहीं होते हैं।हालांकि, nonlinear मीडिया में, जैसे कि कुछ [[ क्रिस्टल ]] एस, प्रकाश और स्थिर इलेक्ट्रिक और चुंबकीय क्षेत्रों के बीच बातचीत हो सकती है - इन इंटरैक्शन में [[ फैराडे प्रभाव ]] और [[ केर प्रभाव ]] शामिल हैं<ref>{{cite journal|title=Experimental observation of relativistic nonlinear Thomson scattering|first1=Szu-yuan|last1=Chen|first2=Anatoly|last2=Maksimchuk|first3=Donald|last3=Umstadter|date=17 December 1998|journal=Nature|volume=396|issue=6712|pages=653–655|doi=10.1038/25303|arxiv=physics/9810036|bibcode=1998Natur.396..653C|s2cid=16080209}}</ref><ref name=crowther-1920>{{cite book|last1=Crowther|first1=James Arnold|title=The life and discoveries of Michael Faraday|date=1920|publisher=Society for promoting Christian knowledge|pages=54–57|url={{google books |plainurl=y |id=iWe4AAAAIAAJ|page=5}}|  एक्सेस-डेट = 15 जून 2014}</ref>
प्रकाश के विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र निर्वात जैसे रैखिक माध्यम में स्थिर विद्युत या चुंबकीय क्षेत्रों के माध्यम से यात्रा करने से प्रभावित नहीं होते हैं। यद्यपि, अरैखिक मीडिया में, जैसे कि कुछ [[ क्रिस्टल |क्रिस्टल]], प्रकाश और स्थिर विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों के बीच अन्तः क्रिया हो सकती है-इन अन्तः क्रिया में [[ फैराडे प्रभाव |फैराडे प्रभाव]] और [[ केर प्रभाव |केर प्रभाव]] सम्मिलित हैं।<ref>{{cite journal|title=Experimental observation of relativistic nonlinear Thomson scattering|first1=Szu-yuan|last1=Chen|first2=Anatoly|last2=Maksimchuk|first3=Donald|last3=Umstadter|date=17 December 1998|journal=Nature|volume=396|issue=6712|pages=653–655|doi=10.1038/25303|arxiv=physics/9810036|bibcode=1998Natur.396..653C|s2cid=16080209}}</ref><ref name=crowther-1920>{{cite book|last1=Crowther|first1=James Arnold|title=The life and discoveries of Michael Faraday|date=1920|publisher=Society for promoting Christian knowledge|pages=54–57|url={{google books |plainurl=y |id=iWe4AAAAIAAJ|page=5}}|  एक्सेस-डेट = 15 जून 2014}</ref>


[[ अपवर्तन | अपवर्तन]] में, एक माध्यम से एक माध्यम से दूसरे [[ घनत्व | घनत्व]] में से दूसरे में एक तरंग पार करने के लिए नए माध्यम में प्रवेश करने पर [[ वेग | गति और दिशा]] को बदल देता है।मीडिया के अपवर्तक सूचकांकों का अनुपात अपवर्तन की डिग्री निर्धारित करता है, और [[ स्नेल के कानून | स्नेल के कानून]] द्वारा संक्षेपित किया गया है।समग्र तरंग दैर्ध्य (प्राकृतिक सूर्य के प्रकाश) की रोशनी एक दृश्यमान  [[ इलेक्ट्रोमैग्नेटिक स्पेक्ट्रम | स्पेक्ट्रम]] में एक प्रिज्म से गुजरती है, क्योंकि [[ प्रिज्म | प्रिज्म]] सामग्री ( [[ फैलाव (ऑप्टिक्स) | डिस्प्रेशन]] के तरंग दैर्ध्य-निर्भर [[ अपवर्तक सूचकांक | अपवर्तक सूचकांक]] के कारण;अर्थात्, समग्र प्रकाश के भीतर प्रत्येक घटक तरंग एक अलग मात्रा में मुड़ी हुई है<ref>{{Cite journal|title=Prisms|url=https://www.spectroscopyonline.com/view/prisms|access-date=17 January 2021|website=Spectroscopy Online|date=September 2008}}</ref>
[[ अपवर्तन |अपवर्तन]] में, एक माध्यम से दूसरे [[ घनत्व |घनत्व]] में से दूसरे में एक तरंग पार करने के लिए नवीन माध्यम में प्रवेश करने पर [[ वेग |गति और दिशा]] को बदल देता है। मीडिया के अपवर्तक सूचकांकों का अनुपात अपवर्तन की डिग्री निर्धारित करता है, और [[ स्नेल के कानून |स्नेल के नियम]] द्वारा संक्षेपित किया गया है। समग्र तरंग दैर्ध्य(प्राकृतिक सूर्य के प्रकाश) का प्रकाश एक दृश्य [[ इलेक्ट्रोमैग्नेटिक स्पेक्ट्रम |वर्णक्रम]] में एक प्रिज्म से गुजरती है, क्योंकि [[ प्रिज्म |प्रिज्म]] पदार्थ([[ फैलाव (ऑप्टिक्स) |परिक्षेपण]] के तरंग दैर्ध्य-निर्भर [[ अपवर्तक सूचकांक |अपवर्तक सूचकांक]] के कारण; अर्थात, समग्र प्रकाश के भीतर प्रत्येक घटक तरंग एक अलग मात्रा में मुड़ी हुई है।<ref>{{Cite journal|title=Prisms|url=https://www.spectroscopyonline.com/view/prisms|access-date=17 January 2021|website=Spectroscopy Online|date=September 2008}}</ref>


ईएम विकिरण एक ही समय में लहर गुणों और [[ सबटोमिक कण | कण ]] गुणों दोनों को प्रदर्शित करता है (देखें [[ तरंग-कण द्वंद्व ]])।कई प्रयोगों में तरंग और कण विशेषताओं दोनों की पुष्टि की गई है।वेव की विशेषताएं अधिक स्पष्ट होती हैं जब ईएम विकिरण को अपेक्षाकृत बड़े समय पर और बड़ी दूरी पर मापा जाता है जबकि कण विशेषताओं एआरई और अधिक स्पष्ट है जब छोटे समय और दूरी को मापते हैं।उदाहरण के लिए, जब विद्युत चुम्बकीय विकिरण को पदार्थ द्वारा अवशोषित किया जाता है, तो कण जैसे गुण अधिक स्पष्ट होंगे जब प्रासंगिक तरंग दैर्ध्य के घन में फोटॉन की औसत संख्या 1 से बहुत कम होती है।ऊर्जा जब प्रकाश को अवशोषित किया जाता है, हालांकि यह अकेले कण व्यवहार का प्रमाण नहीं है।बल्कि, यह '' पदार्थ '' की क्वांटम प्रकृति को दर्शाता है<ref>{{cite web |url=http://www.qo.phy.auckland.ac.nz/talks/photoelectric.pdf|archive-url=https://web.archive.org/web/20070627171942/http://www.qo.phy.auckland.ac.nz/talks/photoelectric.pdf|url-status=dead|archive-date=27 June 2007|title=Einstein and the Photoelectric Effect |first=H. J. |last=Carmichael |publisher=Quantum Optics Theory Group, University of Auckland |access-date=22 December 2009}}</ref> यह दर्शाता है कि प्रकाश को ही मात्राबद्ध किया गया है, न कि केवल मामले के साथ बातचीत, एक अधिक सूक्ष्म मामला है।
ईएम विकिरण एकल समय में तरंग गुणों और [[ सबटोमिक कण |कण]] गुणों दोनों को प्रदर्शित करता है(देखें [[ तरंग-कण द्वंद्व |तरंग-कण द्वैत]])। कई प्रयोगों में तरंग और कण विशेषताओं दोनों की पुष्टि की गई है। तरंग की विशेषताएं अधिक स्पष्ट होती हैं जब ईएम विकिरण को अपेक्षाकृत बड़े समय पर और बड़ी दूरी पर मापा जाता है जबकि कण विशेषताओं एआरई और अधिक स्पष्ट है जब छोटे समय और दूरी को मापते हैं। उदाहरण के लिए, जब विद्युत चुम्बकीय विकिरण को पदार्थ द्वारा अवशोषित किया जाता है, तो कण जैसे गुण अधिक स्पष्ट होंगे जब प्रासंगिक तरंग दैर्ध्य के घन में फोटॉन की औसत संख्या 1 से बहुत कम होती है। ऊर्जा जब प्रकाश को अवशोषित किया जाता है, यद्यपि यह अकेले कण व्यवहार का प्रमाण नहीं है। बल्कि, यह ''पदार्थ'' की क्वांटम प्रकृति को दर्शाता है।<ref>{{cite web |url=http://www.qo.phy.auckland.ac.nz/talks/photoelectric.pdf|archive-url=https://web.archive.org/web/20070627171942/http://www.qo.phy.auckland.ac.nz/talks/photoelectric.pdf|url-status=dead|archive-date=27 June 2007|title=Einstein and the Photoelectric Effect |first=H. J. |last=Carmichael |publisher=Quantum Optics Theory Group, University of Auckland |access-date=22 December 2009}}</ref> यह दर्शाता है कि प्रकाश को ही मात्राबद्ध किया गया है, न कि मात्र पदार्थ के साथ अन्तः क्रिया, अधिक सूक्ष्म पदार्थ है।  


कुछ प्रयोग विद्युत चुम्बकीय तरंगों की लहर और कण दोनों को प्रदर्शित करते हैं, जैसे कि एक एकल [[ फोटॉन ]] का स्व-हस्तक्षेप<ref>{{cite journal|doi=10.1119/1.1737397|url=http://people.whitman.edu/'''beckmk/QM/grangier/Thorn_ajp.pdf|title=Observing the quantum behavior of light in an undergraduate laboratory|year=2004|last1=Thorn|first1=J. J.|last2=Neel|first2=M. S.|last3=Donato|first3=V. W.|last4=Bergreen|first4=G. S.|last5=Davies|first5=R. E.|last6=Beck|first6=M.|journal=American Journal of Physics|volume=72|issue=9|pages=1210|bibcode=2004AmJPh..72.1210T|url-status=live|archive-url=https://web.archive.org/web/20160201214040/http://people.whitman.edu/'''beckmk/QM/grangier/Thorn_ajp.pdf|archive-date=1 February 2016}}</ref> जब एक एकल फोटॉन को [[ इंटरफेरोमीटर ]] के माध्यम से भेजा जाता है, तो यह दोनों रास्तों से गुजरता है, खुद के साथ हस्तक्षेप करता है, जैसा कि लहरें करते हैं, फिर भी एक [[ फोटोमल्टिप्लियर ]] या अन्य संवेदनशील डिटेक्टर द्वारा केवल एक बार पाया जाता है।
कुछ प्रयोग विद्युत चुम्बकीय तरंगों की तरंग और कण दोनों को प्रदर्शित करते हैं, जैसे कि एकल [[ फोटॉन |फोटॉन]] का स्व-अंतःक्षेप।<ref>{{cite journal|doi=10.1119/1.1737397|url=http://people.whitman.edu/'''beckmk/QM/grangier/Thorn_ajp.pdf|title=Observing the quantum behavior of light in an undergraduate laboratory|year=2004|last1=Thorn|first1=J. J.|last2=Neel|first2=M. S.|last3=Donato|first3=V. W.|last4=Bergreen|first4=G. S.|last5=Davies|first5=R. E.|last6=Beck|first6=M.|journal=American Journal of Physics|volume=72|issue=9|pages=1210|bibcode=2004AmJPh..72.1210T|url-status=live|archive-url=https://web.archive.org/web/20160201214040/http://people.whitman.edu/'''beckmk/QM/grangier/Thorn_ajp.pdf|archive-date=1 February 2016}}</ref> जब एकल फोटॉन को [[ इंटरफेरोमीटर |व्यतिकरणमापी]] के माध्यम से भेजा जाता है, तो यह दोनों रास्तों से गुजरता है, स्वयं के साथ अंतःक्षेप करता है, जैसा कि तरंगें करते हैं, फिर भी एक [[ फोटोमल्टिप्लियर |प्रकाश इलेक्ट्रॉनी संवर्धन]] या अन्य संवेदनशील संसूचक द्वारा मात्र एक बार पाया जाता है।  


एक [[ क्वांटम यांत्रिकी | क्वांटम थ्योरी ]] इलेक्ट्रोमैग्नेटिक विकिरण और पदार्थ जैसे इलेक्ट्रॉनों के बीच बातचीत का वर्णन [[ क्वांटम इलेक्ट्रोडायनामिक्स ]] के सिद्धांत द्वारा किया गया है।
एक [[ क्वांटम यांत्रिकी |क्वांटम सिद्धांत]] विद्युत चुम्बकीय विकिरण और पदार्थ जैसे इलेक्ट्रॉनों के बीच अन्तः क्रिया का वर्णन [[ क्वांटम इलेक्ट्रोडायनामिक्स |क्वांटम विद्युतगतिकी]] के सिद्धांत द्वारा किया गया है।  


विद्युत चुम्बकीय तरंगें [[ ध्रुवीकरण (तरंगें) हो सकती हैं | ध्रुवीकृत ]], परावर्तित, अपवर्तित, [[ विवर्तन | विवर्तन ]] या एक दूसरे के साथ हस्तक्षेप करें<ref>{{Cite web|url=http://galileo.phys.virginia.edu/classes/usem/SciImg/home_files/introduction.htm|title=DATE|website=galileo.phys.virginia.edu|access-date=4 September 2017|url-status=live|archive-url=https://web.archive.org/web/20150512060344/http://galileo.phys.virginia.edu/classes/usem/SciImg/home_files/introduction.htm|archive-date=12 May 2015}}</ref><ref>{{Cite web|url=http://www-jcsu.jesus.cam.ac.uk/'''rpc25/notes/physics/waves/waves.html|title=Physics – Waves|website=www-jcsu.jesus.cam.ac.uk|access-date=4 September 2017|url-status=live|archive-url=https://web.archive.org/web/20170904153721/http://www-jcsu.jesus.cam.ac.uk/'''rpc25/notes/physics/waves/waves.html|archive-date=4 September 2017}}</ref><ref>{{Cite web|url=https://science.nasa.gov/ems/03_behaviors|title=Wave Behaviors {{!}} विज्ञान मिशन मिशन निदेशालय |  वेबसाइट = विज्ञान.नस।//science.nasa.gov/ems/03_behaviors |  आर्काइव-डेट = 14 मई 2017}</ref>
विद्युत चुम्बकीय तरंगें [[ ध्रुवीकरण (तरंगें) हो सकती हैं |ध्रुवीकृत]], परावर्तित, अपवर्तित, [[ विवर्तन |विवर्तन]] या एक दूसरे के साथ अंतःक्षेप कर सकती हैं।<ref>{{Cite web|url=http://galileo.phys.virginia.edu/classes/usem/SciImg/home_files/introduction.htm|title=DATE|website=galileo.phys.virginia.edu|access-date=4 September 2017|url-status=live|archive-url=https://web.archive.org/web/20150512060344/http://galileo.phys.virginia.edu/classes/usem/SciImg/home_files/introduction.htm|archive-date=12 May 2015}}</ref><ref>{{Cite web|url=http://www-jcsu.jesus.cam.ac.uk/'''rpc25/notes/physics/waves/waves.html|title=Physics – Waves|website=www-jcsu.jesus.cam.ac.uk|access-date=4 September 2017|url-status=live|archive-url=https://web.archive.org/web/20170904153721/http://www-jcsu.jesus.cam.ac.uk/'''rpc25/notes/physics/waves/waves.html|archive-date=4 September 2017}}</ref><ref>{{Cite web|url=https://science.nasa.gov/ems/03_behaviors|title=Wave Behaviors {{!}} विज्ञान मिशन मिशन निदेशालय |  वेबसाइट = विज्ञान.नस।//science.nasa.gov/ems/03_behaviors |  आर्काइव-डेट = 14 मई 2017}</ref>
=== तरंग मॉडल ====
[[File:Circular.Polarization.Circularly.Polarized.Light Right.Handed.Animation.305x190.255Colors.gif|thumb|right|परिपत्र ध्रुवीकृत विद्युत चुम्बकीय विकिरण की एक तरंग के विद्युत क्षेत्र सदिश का प्रतिनिधित्व। ]]<nowiki>''</nowiki>''सजातीय, समदैशिक मीडिया में, विद्युत चुम्बकीय विकिरण एक [[ अनुप्रस्थ लहर |अनुप्रस्थ तरंग]] है,<ref>{{cite book |title=Electromagnetic Theory |first=Julius Adams|last=Stratton|publisher=McGraw-Hill Book Company, New York, NY |year=1941 |chapter-url=https://books.google.com/books?id=zFeWdS2luE4C&q=%22electromagnetic+theory%22+stratton |chapter=Chapter V Plane waves in unbounded, isotropic media|isbn=978-0-470-13153-4}}</ref> जिसका अर्थ है कि इसके दोलन ऊर्जा स्थानांतरण और यात्रा की दिशा के लंबवत हैं। यह [[ इलेक्ट्रोमैग्नेटिक वेव समीकरण से आता है |निम्नलिखित समीकरणों]] से आता है  :''


=== वेव मॉडल ====
''<गणित डिस्प्ले = ब्लॉक> \ _ प्रारंभ {संरेखित}''


[[File:Circular.Polarization.Circularly.Polarized.Light Right.Handed.Animation.305x190.255Colors.gif|thumb|right|परिपत्र ध्रुवीकृत विद्युत चुम्बकीय विकिरण की एक लहर के विद्युत क्षेत्र वेक्टर का प्रतिनिधित्व।]] सजातीय, आइसोट्रोपिक मीडिया में, विद्युत चुम्बकीय विकिरण एक  [[ अनुप्रस्थ लहर ]] है<ref>{{cite book |title=Electromagnetic Theory |first=Julius Adams|last=Stratton|publisher=McGraw-Hill Book Company, New York, NY |year=1941 |chapter-url=https://books.google.com/books?id=zFeWdS2luE4C&q=%22electromagnetic+theory%22+stratton |chapter=Chapter V Plane waves in unbounded, isotropic media|isbn=978-0-470-13153-4}}</ref> इसका मतलब है कि इसके दोलन ऊर्जा हस्तांतरण और यात्रा की दिशा के लंबवत हैं।यह  [[ इलेक्ट्रोमैग्नेटिक वेव समीकरण से आता है |  निम्नलिखित समीकरण ]]: <गणित डिस्प्ले = ब्लॉक> \ _ शुरू {संरेखित}
\ nabla \ cdot \ mathbf {e} & = 0 \\
\ nabla \ cdot \ mathbf {e} & = 0 \\
\ nabla \ cdot \ mathbf {b} & = 0
\ nabla \ cdot \ mathbf {b} & = 0
\ End {Align} </Math> ये समीकरणों में कहा गया है कि किसी भी विद्युत चुम्बकीय तरंग को [[ अनुप्रस्थ तरंग ]] होना चाहिए, जहां विद्युत क्षेत्र {{math|'''E'''}} और चुंबकीय क्षेत्र {{math|'''B'''}} दोनों तरंग प्रसार की दिशा के लंबवत हैं।
\ End {Align} <nowiki></Math></nowiki>
 
इन समीकरणों का अनुमान है कि किसी भी विद्युत चुम्बकीय तरंग को [[ अनुप्रस्थ तरंग |अनुप्रस्थ तरंग]] होना चाहिए, जहां विद्युत क्षेत्र {{math|'''E'''}} और चुंबकीय क्षेत्र {{math|'''B'''}} दोनों तरंग प्रसार की दिशा के लंबवत हैं।  


एक विद्युत चुम्बकीय तरंग में क्षेत्र के विद्युत और चुंबकीय भागों में दो [[ मैक्सवेल के समीकरण | मैक्सवेल समीकरण ]] को संतुष्ट करने के लिए ताकत के एक निश्चित अनुपात में खड़े होते हैं जो निर्दिष्ट करते हैं कि एक दूसरे से कैसे उत्पन्न होता है।अपव्यय-कम (दोषरहित) मीडिया में, ये ''' e ''' और ''' b ''' फ़ील्ड भी चरण में हैं, दोनों अंतरिक्ष में एक ही बिंदु पर मैक्सिमा और मिनिमा तक पहुंचते हैं (चित्र देखें)।एक सामान्य मिसकनेक्टियो{{citation needed|date=March 2020}} यह है कि विद्युत चुम्बकीय विकिरण में ''' e ''' और ''' b ''' फ़ील्ड चरण से बाहर हैं क्योंकि एक में एक परिवर्तन दूसरे का उत्पादन करता है, और यह साइनसोइडल कार्यों के रूप में उनके बीच एक चरण अंतर पैदा करेगा (जैसा कि वास्तव में  [[ विद्युत चुम्बकीय प्रेरण ]] में होता है, और [[ के निकट और दूर के क्षेत्र में | के निकट-क्षेत्र ]] एंटेना के करीब)।हालांकि, दूर-क्षेत्र ईएम विकिरण में जो दो स्रोत-मुक्त मैक्सवेल [[ कर्ल (गणित) | कर्ल ऑपरेटर ]] समीकरणों द्वारा वर्णित है, एक अधिक सही विवरण यह है कि एक प्रकार के क्षेत्र में एक समय-परिवर्तन एक स्थान के लिए आनुपातिक है-क्या दूसरे में।इन डेरिवेटिव्स के लिए आवश्यक है कि ''' e ''' और ''' b ''' फ़ील्ड EMR में इन-फेज हैं (नीचे गणित अनुभाग देखें){{citation needed|date=July 2013}}
विद्युत चुम्बकीय तरंग में क्षेत्र के विद्युत और चुंबकीय भागों में दो [[ मैक्सवेल के समीकरण |मैक्सवेल समीकरण]] को संतुष्ट करने के लिए सामर्थ्य के निश्चित अनुपात में खड़े होते हैं जो निर्दिष्ट करते हैं कि एक दूसरे से कैसे उत्पन्न होता है। अपव्यय-कम(दोषरहित) मीडिया में, ये E और B क्षेत्र भी चरण में हैं, दोनों आकाशीय में एकल बिंदु पर उच्चिष्ठ और अल्पिष्ठ तक पहुंचते हैं(चित्र देखें)सामान्य गतिशील इलेक्ट्रॉन{{citation needed|date=March 2020}} यह है कि विद्युत चुम्बकीय विकिरण में E और B क्षेत्र चरण से बाहर हैं क्योंकि एक में एक परिवर्तन दूसरे का उत्पादन करता है, और यह ज्यावक्रीय कार्यों के रूप में उनके बीच एक चरण अंतर उत्पन्न करेगा(जैसा वस्तुतः [[ विद्युत चुम्बकीय प्रेरण |विद्युत चुम्बकीय प्रेरण]] में होता है, और [[ के निकट और दूर के क्षेत्र में |निकट-क्षेत्र]] में एंटेना के निकट होता है)। यद्यपि, दूर-क्षेत्र ईएम विकिरण में जो दो स्रोत-मुक्त मैक्सवेल [[ कर्ल (गणित) |कर्ल प्रचालक]] समीकरणों द्वारा वर्णित है, एक अधिक सत्य विवरण यह है कि एक प्रकार के क्षेत्र में समय-परिवर्तन दूसरे में स्थान-परिवर्तन के समानुपाती होता है। इन व्युत्पन्न के लिए आवश्यक है कि E और B क्षेत्र ईएमआर में चरणबद्ध हैं(नीचे गणित अनुभाग देखें){{citation needed|date=July 2013}} प्रकाश की प्रकृति का महत्वपूर्ण दृष्टिकोण इसकी [[ आवृत्ति |आवृत्ति]] है। तरंग की आवृत्ति इसकी दोलन की दर है और इसे [[ हर्ट्ज |हर्ट्ज]], [[ एसआई |एसआई]] आवृत्ति की इकाई में मापा जाता है, जहां एक हर्ट्ज प्रति सेकंड एक दोलन के बराबर होता है। प्रकाश में सामान्यतः कई आवृत्तियां होती हैं जो परिणामी तरंग बनाने के लिए योग करती हैं। अलग-अलग आवृत्तियों अपवर्तन के विभिन्न कोणों से गुजरते हैं, एक घटना जिसे [[ फैलाव संबंध |परिक्षेपण]] के रूप में जाना जाता है।
{{anchor|frequency}}
प्रकाश की प्रकृति का एक महत्वपूर्ण पहलू इसकी [[ आवृत्ति ]] है।एक लहर की आवृत्ति इसकी दोलन की दर है और इसे [[ हर्ट्ज ]], [[ एसआई ]] यूनिट ऑफ फ्रीक्वेंसी में मापा जाता है, जहां एक हर्ट्ज प्रति सेकंड एक दोलन के बराबर होता है।प्रकाश में आमतौर पर कई आवृत्तियां होती हैं जो परिणामी तरंग बनाने के लिए योग करती हैं।अलग -अलग आवृत्तियों अपवर्तन के विभिन्न कोणों से गुजरते हैं, एक घटना जिसे [[ फैलाव संबंध | फैलाव ]] के रूप में जाना जाता है।


एक मोनोक्रोमैटिक लहर (एक एकल आवृत्ति की एक लहर) में क्रमिक गर्त और शिखा शामिल हैं, और दो आसन्न शिखा या गर्तों के बीच की दूरी को [[ तरंग दैर्ध्य ]] कहा जाता है।विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम की तरंगें आकार में भिन्न होती हैं, बहुत लंबी रेडियो तरंगों से एक महाद्वीप की तुलना में अधिक लंबे समय तक गामा किरणों पर एटम नाभिक की तुलना में छोटी होती है।समीकरण के अनुसार, आवृत्ति तरंग दैर्ध्य के विपरीत आनुपातिक है<ref>{{Cite web|url=https://astronomy.swin.edu.au/cosmos/E/Electromagnetic+Radiation|title=Electromagnetic Radiation {{!}} COSMOS |  वेबसाइट = Astronomy.swin.edu.au |  एक्सेस-डेट = 29 मार्च 2020}</ref>
एक एकवर्णी तरंग(एकल आवृत्ति की एक तरंग) में क्रमिक गर्त और शिखा सम्मिलित हैं, और दो आसन्न शिखा या गर्तों के बीच की दूरी को [[ तरंग दैर्ध्य |तरंग दैर्ध्य]] कहा जाता है। विद्युत चुम्बकीय वर्णक्रम की तरंगें आकार में भिन्न होती हैं, बहुत लंबी रेडियो तरंगों से एक महाद्वीप की तुलना में अधिक लंबे समय तक गामा किरणों पर परमाणु नाभिक की तुलना में छोटी होती है। समीकरण के अनुसार, आवृत्ति तरंग दैर्ध्य के व्युत्क्रमानुपाती होती है:<ref><nowiki>{{Cite web|url=</nowiki>https://astronomy.swin.edu.au/cosmos/E/Electromagnetic+Radiation|title=Electromagnetic Radiation | COSMOS |  वेबसाइट = Astronomy.swin.edu.au |  एक्सेस-डेट = 29 मार्च 2020}</ref>


<math>\displaystyle v=f\lambda</math>
<math>\displaystyle v=f\lambda</math>


जहां '' V '' लहर की गति है ('' [[ की गति | 3 C ]] '' एक वैक्यूम में या अन्य मीडिया में कम), '' F '' आवृत्ति है और λ तरंग दैर्ध्य है।जैसे -जैसे तरंगें अलग -अलग मीडिया के बीच सीमाओं को पार करती हैं, उनकी गति बदल जाती है लेकिन उनकी आवृत्तियां स्थिर रहती हैं।
जहां ''V'' तरंग की गति है(निर्वात में ''[[ की गति |3 C]]'' या अन्य मीडिया में कम), ''F'' आवृत्ति है और λ तरंग दैर्ध्य है। जैसे-जैसे तरंगें अलग-अलग मीडिया के बीच सीमाओं को पार करती हैं, उनकी गति बदल जाती है परन्तु उनकी आवृत्तियां स्थिर रहती हैं।  
 
मुक्त स्थान में विद्युत चुम्बकीय तरंगों को मैक्सवेल के  [[ इलेक्ट्रोमैग्नेटिक वेव समीकरण ]] का समाधान होना चाहिए।समाधान के दो मुख्य वर्ग ज्ञात हैं, अर्थात् विमान तरंगें और गोलाकार तरंगें।विमान वाVE को स्रोत से एक बहुत बड़ी (आदर्श रूप से अनंत) दूरी पर गोलाकार तरंगों के सीमित मामले के रूप में देखा जा सकता है। दोनों प्रकार की तरंगों में एक तरंग हो सकती है जो एक मनमाना समय फ़ंक्शन है (इसलिए जब तक यह तरंग समीकरण के अनुरूप पर्याप्त रूप से भिन्न है)। किसी भी समय फ़ंक्शन के साथ, यह  [[ फूरियर विश्लेषण ]] के माध्यम से अपने  [[ आवृत्ति स्पेक्ट्रम ]], या व्यक्तिगत साइनसोइडल घटकों में विघटित किया जा सकता है, जिनमें से प्रत्येक में एक एकल आवृत्ति, आयाम और चरण होता है। इस तरह के एक घटक लहर को '' मोनोक्रोमैटिक '' कहा जाता है। एक मोनोक्रोमैटिक विद्युत चुम्बकीय तरंग को इसकी आवृत्ति या तरंग दैर्ध्य, इसके शिखर आयाम, कुछ संदर्भ चरण के सापेक्ष इसका चरण, प्रसार की दिशा और इसके ध्रुवीकरण की विशेषता हो सकती है।


हस्तक्षेप दो या दो से अधिक तरंगों का सुपरपोजिशन है जिसके परिणामस्वरूप एक नया लहर पैटर्न होता है। यदि क्षेत्रों में एक ही दिशा में घटक होते हैं, तो वे रचनात्मक रूप से हस्तक्षेप करते हैं, जबकि विपरीत दिशाएं विनाशकारी हस्तक्षेप का कारण बनती हैं। EMR के कारण हस्तक्षेप का एक उदाहरण  [[ विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप ]] (EMI) है या जैसा कि इसे आमतौर पर अधिक जाना जाता है,  [[ रेडियो आवृत्ति हस्तक्षेप | रेडियो-आवृत्ति हस्तक्षेप ]] (RFI){{citation needed|date=July 2013}}  इसके अतिरिक्त, कई ध्रुवीकरण संकेतों को ध्रुवीकरण के नए राज्य बनाने के लिए (यानी हस्तक्षेप) को जोड़ा जा सकता है, जिसे  [[ समानांतर ध्रुवीकरण राज्य पीढ़ी ]] के रूप में जाना जाता है<ref>{{cite journal|last1=She|first1=Alan|last2=Capasso|first2=Federico|title=Parallel Polarization State Generation|journal=Scientific Reports|volume=6|pages=26019|doi=10.1038/srep26019|pmid=27184813|pmc=4869035|date=17 May 2016|arxiv=1602.04463|bibcode=2016NatSR...626019S}}</ref>
मुक्त स्थान में विद्युत चुम्बकीय तरंगों को मैक्सवेल के [[ इलेक्ट्रोमैग्नेटिक वेव समीकरण |विद्युत चुम्बकीय तरंग समीकरण]] का हल होना चाहिए। हल के दो मुख्य वर्ग ज्ञात हैं, अर्थात् समतल तरंगें और गोलाकार तरंगें। समतल तरंगों को स्रोत से एक बहुत बड़ी(आदर्श रूप से अनंत) दूरी पर गोलाकार तरंगों के सीमित स्थिति के रूप में देखा जा सकता है। दोनों प्रकार की तरंगों में एक तरंग हो सकती है जो एक यादृच्छिक समय प्रकार्य है(इसलिए जब तक यह तरंग समीकरण के अनुरूप पर्याप्त रूप से भिन्न है)। किसी भी समय प्रकार्य के साथ, यह [[ फूरियर विश्लेषण |फुरिये विश्लेषण]] के माध्यम से अपने [[ आवृत्ति स्पेक्ट्रम |आवृत्ति वर्णक्रम]], या व्यक्तिगत ज्यावक्रीय घटकों में विघटित किया जा सकता है, जिनमें से प्रत्येक में एकल आवृत्ति, आयाम और चरण होता है। इस प्रकार के एक घटक तरंग को ''एकवर्णी'' कहा जाता है। एकवर्णी विद्युत चुम्बकीय तरंग को इसकी आवृत्ति या तरंग दैर्ध्य, इसके शिखर आयाम, कुछ संदर्भ चरण के सापेक्ष इसका चरण, प्रसार की दिशा और इसके ध्रुवीकरण की विशेषता हो सकती है।


विद्युत चुम्बकीय तरंगों में ऊर्जा को कभी -कभी  [[ रेडिएंट एनर्जी ]] कहा जाता है<ref>{{Cite news|url=https://www.livescience.com/38169-electromagnetism.html|title=What Is Electromagnetic Radiation?|work=Live Science|access-date=4 September 2017|url-status=live|archive-url=https://web.archive.org/web/20170904152301/https://www.livescience.com/38169-electromagnetism.html|archive-date=4 September 2017}}</ref><ref>{{Cite book|url={{google books |plainurl=y |id=sjQHyn5ZVcIC|page=635}}| शीर्षक = हमारे आसपास की पृथ्वी: एक जीवंत ग्रह को बनाए रखना | अंतिम = श्नाइडरमैन | प्रथम = जिल | दिनांक = 27 मार्च 2000 | प्रकाशक = हेनरी होल्ट और कंपनी | आईएसबीएन = 978-1-4668-1443-1 | भाषा = एन}</ref><ref>{{Cite book|url={{google books |plainurl=y |id=AUriAAAAMAAJ|page=22}}|  शीर्षक = मिशिगन टेक्निक |  दिनांक = 1960 |  प्रकाशक = उम लाइब्रेरी |  भाषा = एन}</ref>
अंतःक्षेप दो या दो से अधिक तरंगों का अध्यारोपण है जिसके परिणामस्वरूप एक नवीन तरंग प्रतिरूप होता है। यदि क्षेत्रों में एकल दिशा में घटक होते हैं, तो वे रचनात्मक रूप से अंतःक्षेप करते हैं, जबकि विपरीत दिशाएं विनाशी अंतःक्षेप का कारण बनती हैं। ईएमआर के कारण अंतःक्षेप का एक उदाहरण [[ विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप |विद्युत चुम्बकीय अंतःक्षेप]](ईएमआई) है या जैसा कि इसे सामान्यतः [[ रेडियो आवृत्ति हस्तक्षेप |रेडियो-आवृत्ति अंतःक्षेप]](आरएफआई){{citation needed|date=July 2013}} के रूप में जाना जाता है। इसके अतिरिक्त, कई ध्रुवीकरण संकेतों को ध्रुवीकरण के नवीन अवस्था बनाने के लिए(अर्थात अंतःक्षेप) को जोड़ा जा सकता है, जिसे [[ समानांतर ध्रुवीकरण राज्य पीढ़ी |समानांतर ध्रुवीकरण अवस्था पीढ़ी]] के रूप में जाना जाता है।<ref>{{cite journal|last1=She|first1=Alan|last2=Capasso|first2=Federico|title=Parallel Polarization State Generation|journal=Scientific Reports|volume=6|pages=26019|doi=10.1038/srep26019|pmid=27184813|pmc=4869035|date=17 May 2016|arxiv=1602.04463|bibcode=2016NatSR...626019S}}</ref>


विद्युत चुम्बकीय तरंगों में ऊर्जा को कभी-कभी [[ रेडिएंट एनर्जी |विकिरण ऊर्जा]] कहा जाता है।<ref>{{Cite news|url=https://www.livescience.com/38169-electromagnetism.html|title=What Is Electromagnetic Radiation?|work=Live Science|access-date=4 September 2017|url-status=live|archive-url=https://web.archive.org/web/20170904152301/https://www.livescience.com/38169-electromagnetism.html|archive-date=4 September 2017}}</ref><ref><nowiki>{{Cite book|url=</nowiki>{{google books |plainurl=y |id=sjQHyn5ZVcIC|page=635}}|  शीर्षक = हमारे आसपास की पृथ्वी: एक जीवंत ग्रह को बनाए रखना |  अंतिम = श्नाइडरमैन |  प्रथम = जिल |  दिनांक = 27 मार्च 2000 |  प्रकाशक = हेनरी होल्ट और कंपनी |  आईएसबीएन = 978-1-4668-1443-1 |  भाषा = एन}</ref><ref><nowiki>{{Cite book|url=</nowiki>{{google books |plainurl=y |id=AUriAAAAMAAJ|page=22}}|  शीर्षक = मिशिगन टेक्निक |  दिनांक = 1960 |  प्रकाशक = उम लाइब्रेरी |  भाषा = एन}</ref>
=== कण मॉडल और क्वांटम सिद्धांत ===
=== कण मॉडल और क्वांटम सिद्धांत ===
{{See also|Quantization (physics)|Quantum optics}}
{{See also| क्वान्टीकरण(भौतिकी)|क्वांटम प्रकाशिकी}}
 
19 वीं शताब्दी के उत्तरार्ध में एक विसंगति उत्पन्न हुई, जिसमें प्रकाश के तरंग सिद्धांत और विद्युत चुम्बकीय चमक रेखा के माप के बीच एक अंतर्विरोध सम्मिलित था जो कि तापीय विकिरक द्वारा उत्सर्जित किया जा रहा था जिसे [[ ब्लैक बॉडी |कृष्णिका]] के रूप में जाना जाता था। भौतिक विज्ञानी कई वर्षों तक इस समस्या से जूझते रहे, और बाद में [[ पराबैंगनी तबाही |पराबैंगनी विपात]] के रूप में जाना जाने लगा। 1900 में, [[ मैक्स प्लैंक |मैक्स प्लैंक]] ने कृष्णिका विकिरण का एक नवीन सिद्धांत विकसित किया जिसने देखे गए वर्णक्रम की व्याख्या की। प्लैंक का सिद्धांत इस विचार पर आधारित था कि कृष्णिका मात्र असतत बंडलों या ऊर्जा के पैकेट के रूप में प्रकाश(और अन्य विद्युत चुम्बकीय विकिरण) का उत्सर्जन करते हैं। इन पैकेटों को [[ क्वांटम |क्वांट]] कहा जाता था। 1905 में, [[ अल्बर्ट आइंस्टीन |अल्बर्ट आइंस्टीन]] ने प्रस्तावित किया कि प्रकाश क्वांट को वास्तविक कणों के रूप में माना जाता है। बाद में प्रकाश के कण को ​​ [[ फोटॉन |फोटॉन]] नाम दिया गया था, इस समय के निकट वर्णित अन्य कणों के अनुरूप, जैसे कि [[ इलेक्ट्रॉन |इलेक्ट्रॉन]] और [[ प्रोटॉन |प्रोटॉन]]। एक फोटॉन में एक ऊर्जा होती है, ''ई'', इसकी आवृत्ति के लिए आनुपातिक, ''f'',
19 वीं शताब्दी के उत्तरार्ध में एक विसंगति पैदा हुई, जिसमें प्रकाश के तरंग सिद्धांत और विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रा के माप के बीच एक विरोधाभास शामिल था जो कि थर्मल रेडिएटर्स द्वारा उत्सर्जित किया जा रहा था जिसे [[ ब्लैक बॉडी | ब्लैक बॉडी ]] के रूप में जाना जाता था। भौतिक विज्ञानी कई वर्षों तक इस समस्या से असफल रहे। इसे बाद में [[ पराबैंगनी तबाही ]] के रूप में जाना जाता है। 1900 में, [[ मैक्स प्लैंक ]] ने ब्लैक-बॉडी रेडिएशन |  ब्लैक-बॉडी रेडिएशन ]] के  [[ प्लैंक के नियम का एक नया सिद्धांत विकसित किया, जिसमें अवलोकन किए गए स्पेक्ट्रम की व्याख्या की गई। प्लैंक का सिद्धांत इस विचार पर आधारित था कि काले शरीर केवल असतत बंडलों या ऊर्जा के पैकेट के रूप में प्रकाश (और अन्य विद्युत चुम्बकीय विकिरण) का उत्सर्जन करते हैं। इन पैकेटों को [[ क्वांटम | क्वांट ]] कहा जाता था। 1905 में, [[ अल्बर्ट आइंस्टीन ]] ने प्रस्तावित किया कि प्रकाश क्वांट को वास्तविक कणों के रूप में माना जाता है। बाद में प्रकाश के कण को ​​ [[ फोटॉन ]] नाम दिया गया था, इस समय के आसपास वर्णित अन्य कणों के अनुरूप, जैसे कि [[ इलेक्ट्रॉन ]] और [[ प्रोटॉन ]]। एक फोटॉन में एक ऊर्जा होती है, '' ई '', इसकी आवृत्ति के लिए आनुपातिक, '' f '', द्वारा
 
: <math>E = hf = \frac{hc}{\lambda} \,\! </math>
: <math>E = hf = \frac{hc}{\lambda} \,\! </math>
 
द्वारा जहां ''h'' [[ प्लैंक का निरंतर |प्लैंक स्थिरांक]] है, <math>\lambda</math> तरंग दैर्ध्य है और ''C'' प्रकाश की [[ गति |गति]] है। इसे कभी-कभी [[ प्लैंक -इंसस्टीन समीकरण |प्लैंक-आइंस्टाइन समीकरण]] के रूप में जाना जाता है।<ref>{{cite book
जहां '' एच '' [[ प्लैंक का निरंतर ]] है, <math>\lambda</math> क्या तरंग दैर्ध्य है और '' C '' प्रकाश की [[ गति ]] है।इसे कभी -कभी [[ प्लैंक -इंसस्टीन समीकरण ]] के रूप में जाना जाता है<ref>{{cite book
  | title = Physical Chemistry
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  | author = Paul M. S. Monk
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  }}</ref> क्वांटम थ्योरी में (देखें [[ फर्स्ट क्वांटाइजेशन ]]) फोटॉनों की ऊर्जा इस प्रकार ईएमआर वेव की आवृत्ति के लिए सीधे आनुपातिक है<ref>{{cite book
  }}</ref> क्वांटम सिद्धांत में(देखें [[ फर्स्ट क्वांटाइजेशन |फर्स्ट क्वांटाइजेशन]]) फोटॉनों की ऊर्जा इस प्रकार ईएमआर तरंग की आवृत्ति के लिए सीधे आनुपातिक है।<ref>{{cite book
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इसी तरह, एक फोटॉन की गति '' पी '' भी इसकी आवृत्ति के लिए आनुपातिक है और इसकी तरंग दैर्ध्य के विपरीत आनुपातिक है:
इसी प्रकार, एक फोटॉन की गति ''p'' भी इसकी आवृत्ति के लिए आनुपातिक है और इसकी तरंग दैर्ध्य के विपरीत आनुपातिक है:
 
: <math>p = { E \over c } = { hf \over c } = { h \over \lambda }. </math>
: <math>p = { E \over c } = { hf \over c } = { h \over \lambda }. </math>
आइंस्टीन के प्रस्ताव का स्रोत कि प्रकाश कणों से बना था(या कुछ परिस्थितियों में कणों के रूप में कार्य कर सकता था) एक प्रयोगात्मक विसंगति थी जो तरंग सिद्धांत द्वारा नहीं समझाया गया था: [[ फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव |प्रकाश विद्युत प्रभाव]], जिसमें प्रकाश से एक धातु की सतह से अलग होकर सतह से इलेक्ट्रॉनों को हटा दिया गया था। एक [[ विद्युत वर्तमान |विद्युत धारा]] के कारण एक लागू [[ वोल्टेज |वोल्टता]] में प्रवाहित होता है। प्रायोगिक मापों से पता चला है कि व्यक्तिगत बहिःक्षिप्त इलेक्ट्रॉनों की ऊर्जा प्रकाश के ''[[ तीव्रता (भौतिकी) |तीव्रता]]'' के अतिरिक्त ''[[ आवृत्ति |आवृत्ति]]'' के लिए आनुपातिक थी। इसके अतिरिक्त, एक निश्चित न्यूनतम आवृत्ति के नीचे, जो विशेष धातु पर निर्भर करता है, तीव्रता की उपेक्षा किए बिना कोई धारा प्रवाहित नहीं होगी। ये अवलोकन तरंग सिद्धांत के विपरीत दिखाई दिए, और वर्षों तक भौतिकविदों ने स्पष्टीकरण खोजने के लिए व्यर्थ प्रयास किया। 1905 में, आइंस्टीन ने मनाया प्रभाव को समझाने के लिए प्रकाश के कण सिद्धांत को पुनर्जीवित करके इस कूटप्रश्न को समझाया। तरंग सिद्धांत के पक्ष में साक्ष्य के प्रसार के कारण, आइंस्टीन के विचारों को प्रारंभ में स्थापित भौतिकविदों के बीच बहुत संदेह था। फलतः आइंस्टीन के स्पष्टीकरण को स्वीकार किया गया क्योंकि प्रकाश के नवीन कण जैसे व्यवहार को देखा गया, जैसे कि [[ कॉम्पटन प्रभाव |कॉम्पटन प्रभाव]]।<ref name="Commins QM">{{cite book |last1=Commins |first1=Eugene |title=Quantum Mechanics; An Experimentalist's Approach |date=2014 |publisher=Cambridge University Press |isbn=978-1-107-06399-0}}</ref><ref><nowiki>{{Cite Book |  Last1 = Ling |  First1 = सैमुअल जे। |  शीर्षक = विश्वविद्यालय भौतिकी।वॉल्यूम 3 |  Last2 = SANNY |  First2 = Jeff |  last3 = Moebs |  First3 = विलियम |  प्रकाशक = OpenStax |  वर्ष = 2016 |  ISBN = 978-1-947172-22-7 |  अध्याय = COMPTON IFFECT}</nowiki></ref>


आइंस्टीन के प्रस्ताव का स्रोत कि प्रकाश कणों से बना था (या कुछ परिस्थितियों में कणों के रूप में कार्य कर सकता था) एक प्रयोगात्मक विसंगति थी जो तरंग सिद्धांत द्वारा नहीं समझाया गया था:  [[ फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव ]], जिसमें प्रकाश से एक धातु की सतह से अलग होकर सतह से इलेक्ट्रॉनों को हटा दिया गया था। , एक  [[ विद्युत वर्तमान ]] के कारण एक लागू  [[ वोल्टेज ]] में प्रवाहित होता है। प्रायोगिक मापों से पता चला है कि व्यक्तिगत बेदखल इलेक्ट्रॉनों की ऊर्जा प्रकाश के ''  [[ तीव्रता (भौतिकी) |  तीव्रता ]] '' के बजाय ''  [[ आवृत्ति ]] '' के लिए आनुपातिक थी। इसके अलावा, एक निश्चित न्यूनतम आवृत्ति के नीचे, जो विशेष धातु पर निर्भर करता है, कोई भी वर्तमान तीव्रता की परवाह किए बिना प्रवाह नहीं करेगा। ये अवलोकन तरंग सिद्धांत के विपरीत दिखाई दिए, और वर्षों तक भौतिकविदों ने स्पष्टीकरण खोजने के लिए व्यर्थ की कोशिश की। 1905 में, आइंस्टीन ने मनाया प्रभाव को समझाने के लिए प्रकाश के कण सिद्धांत को पुनर्जीवित करके इस पहेली को समझाया। वेव थ्योरी के पक्ष में साक्ष्य के प्रसार के कारण, हालांकि, आइंस्टीन के विचारों को शुरू में स्थापित भौतिकविदों के बीच महान संदेह के साथ मिला था। आखिरकार आइंस्टीन के स्पष्टीकरण को स्वीकार किया गया क्योंकि प्रकाश के नए कण जैसे व्यवहार को देखा गया, जैसे कि  [[ कॉम्पटन प्रभाव ]]<ref name="Commins QM">{{cite book |last1=Commins |first1=Eugene |title=Quantum Mechanics; An Experimentalist's Approach |date=2014 |publisher=Cambridge University Press |isbn=978-1-107-06399-0}}</ref><ref>{{Cite Book |  Last1 = Ling |  First1 = सैमुअल जे। |  शीर्षक = विश्वविद्यालय भौतिकी।वॉल्यूम 3 |  Last2 = SANNY |  First2 = Jeff |  last3 = Moebs |  First3 = विलियम |  प्रकाशक = OpenStax |  वर्ष = 2016 |  ISBN = 978-1-947172-22-7 |  अध्याय = COMPTON IFFECT}</ref>
एक फोटॉन के रूप में एक [[ परमाणु |परमाणु]] द्वारा अवशोषित किया जाता है, यह परमाणु को उत्तेजित करता है, [[ इलेक्ट्रॉन |इलेक्ट्रॉन]] को उच्च [[ ऊर्जा स्तर |ऊर्जा स्तर]](एक जो नाभिक से औसतन दूर है) तक बढ़ाता है। जब एक उत्साहित अणु या परमाणु में एक इलेक्ट्रॉन एक कम ऊर्जा स्तर तक उतरता है, तो यह ऊर्जा अंतर के अनुरूप आवृत्ति पर प्रकाश के एक फोटॉन का उत्सर्जन करता है। चूंकि परमाणुओं में इलेक्ट्रॉनों के ऊर्जा स्तर असतत होते हैं, प्रत्येक तत्व और प्रत्येक अणु अपनी विशेषता आवृत्तियों का उत्सर्जन और अवशोषित करता है। तत्काल फोटॉन उत्सर्जन को [[ प्रतिदीप्ति |प्रतिदीप्ति]] कहा जाता है, एक प्रकार का [[ फोटोलुमिनेसेंस |प्रकाश संदीप्ति]]। एक उदाहरण पराबैंगनी([[ ब्लैकलाइट |कालाप्रकाश]]) के उत्तर में प्रतिदीप्त लेप चित्रण से उत्सर्जित प्रकाश दिखाई देता है। कई अन्य प्रतिदीप्त उत्सर्जन दृश्य प्रकाश के अतिरिक्त अन्य वर्णक्रमीय बैंड में जाना जाता है। विलंबित उत्सर्जन को [[ फॉस्फोरेसेंस |स्फुरदीप्ति]] कहा जाता है।<ref>{{Cite web|url=http://www.majordifferences.com/2016/11/7-differences-between-fluorescence-and-Phosphorescence.html|title=7 Differences between Fluorescence and Phosphorescence|last=Haneef|first=Deena T. Kochunni, Jazir|access-date=4 September 2017|url-status=live|archive-url=https://web.archive.org/web/20170904152324/http://www.majordifferences.com/2016/11/7-differences-between-fluorescence-and-Phosphorescence.html|archive-date=4 September 2017}}</ref><ref><nowiki>{{Cite book|url=</nowiki>{{google books |plainurl=y |id=kAn4AgAAQBAJ|page=93}}|  शीर्षक = रेडियोलॉजी के मौलिक भौतिकी |  last1 = मेरेडिथ |  First1 = w।जे। |  last2 = मैसी |  First2 = j।बी। |  दिनांक = 22 अक्टूबर 2013 |  प्रकाशक = बटरवर्थ-हाइनीमैन |  आईएसबीएन = 978-1-4832-8435-4 |  भाषा = एन}</ref>
 
=== तरंग-कण द्वैत ===
एक फोटॉन के रूप में एक [[ परमाणु ]] द्वारा अवशोषित किया जाता है, यह [[ उत्साहित राज्य |  ]] परमाणु को उत्तेजित करता है, [[ इलेक्ट्रॉन ]] को उच्च [[ ऊर्जा स्तर ]] (एक जो नाभिक से औसतन दूर है) तक बढ़ाता है।जब एक उत्साहित अणु या परमाणु में एक इलेक्ट्रॉन एक कम ऊर्जा स्तर तक उतरता है, तो यह ऊर्जा अंतर के अनुरूप आवृत्ति पर प्रकाश के एक फोटॉन का उत्सर्जन करता है।चूंकि परमाणुओं में इलेक्ट्रॉनों के ऊर्जा स्तर असतत होते हैं, प्रत्येक तत्व और प्रत्येक अणु अपनी विशेषता आवृत्तियों का उत्सर्जन और अवशोषित करता है।तत्काल फोटॉन उत्सर्जन को [[ प्रतिदीप्ति ]] कहा जाता है, एक प्रकार का [[ फोटोलुमिनेसेंस ]]।एक उदाहरण पराबैंगनी ( [[ ब्लैकलाइट ]]) के जवाब में फ्लोरोसेंट पेंट से उत्सर्जित प्रकाश दिखाई देता है।कई अन्य फ्लोरोसेंट उत्सर्जन दृश्य प्रकाश के अलावा अन्य वर्णक्रमीय बैंड में जाना जाता है।विलंबित उत्सर्जन को [[ फॉस्फोरेसेंस ]] कहा जाता है<ref>{{Cite web|url=http://www.majordifferences.com/2016/11/7-differences-between-fluorescence-and-Phosphorescence.html|title=7 Differences between Fluorescence and Phosphorescence|last=Haneef|first=Deena T. Kochunni, Jazir|access-date=4 September 2017|url-status=live|archive-url=https://web.archive.org/web/20170904152324/http://www.majordifferences.com/2016/11/7-differences-between-fluorescence-and-Phosphorescence.html|archive-date=4 September 2017}}</ref><ref>{{Cite book|url={{google books |plainurl=y |id=kAn4AgAAQBAJ|page=93}}|  शीर्षक = रेडियोलॉजी के मौलिक भौतिकी |  last1 = मेरेडिथ |  First1 = w।जे। |  last2 = मैसी |  First2 = j।बी। |  दिनांक = 22 अक्टूबर 2013 |  प्रकाशक = बटरवर्थ-हाइनीमैन |  आईएसबीएन = 978-1-4832-8435-4 |  भाषा = एन}</ref>
{{Main|तरंग-कण द्वैत}}
 
=== लहर -कण द्वंद्व ===
{{Main|Wave–particle duality}}
 
आधुनिक सिद्धांत जो प्रकाश की प्रकृति की व्याख्या करता है, उनमें तरंग -कण द्वंद्व की धारणा शामिल है।आम तौर पर, सिद्धांत में कहा गया है कि सब कुछ एक कण प्रकृति और एक लहर प्रकृति दोनों है, और एक या दूसरे को बाहर लाने के लिए विभिन्न प्रयोग किए जा सकते हैं।कण प्रकृति को एक बड़े द्रव्यमान के साथ एक वस्तु का उपयोग करके अधिक आसानी से समझा जाता है।1924 में  [[ लुईस डी ब्रोगली ]] द्वारा एक बोल्ड प्रस्ताव ने वैज्ञानिक समुदाय को इस बात का एहसास कराया (जैसे कि  [[ इलेक्ट्रॉन ]] एस) भी लहर -कण द्वंद्व को प्रदर्शित करता है<ref>{{cite book | author=Browne, Michael|title= ''Physics for Engineering and Science'' | publisher= McGraw-Hill/Schaum |edition= 2nd | date=2010| isbn= 978-0-07-161399-6}} अध्याय 36, पृष्ठ 382: डी ब्रोगली तरंगें।प्रकाश दोनों तरंग गुणों (हस्तक्षेप, विवर्तन, अपवर्तन) और कण गुणों (फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव, बिखरने) को प्रदर्शित करता है।</ref>


आधुनिक सिद्धांत जो प्रकाश की प्रकृति की व्याख्या करता है, उनमें तरंग-कण द्वैत की धारणा सम्मिलित है। सामान्यतः, सिद्धांत में कहा गया है कि सब कुछ एक कण प्रकृति और एक तरंग प्रकृति दोनों है, और एक या दूसरे को बाहर लाने के लिए विभिन्न प्रयोग किए जा सकते हैं। कण प्रकृति को एक बड़े द्रव्यमान के साथ एक वस्तु का उपयोग करके अधिक सरलता से समझा जाता है। 1924 में [[ लुईस डी ब्रोगली |लुईस डी ब्रोगली]] द्वारा एक बोल्ड प्रस्ताव ने वैज्ञानिक समुदाय को इस बात को यह समझया(जैसे कि [[ इलेक्ट्रॉन |इलेक्ट्रॉन]]) भी तरंग-कण द्वैत प्रदर्शित करते हैं।<ref>{{cite book | author=Browne, Michael|title= ''Physics for Engineering and Science'' | publisher= McGraw-Hill/Schaum |edition= 2nd | date=2010| isbn= 978-0-07-161399-6}} अध्याय 36, पृष्ठ 382: डी ब्रोगली तरंगें।प्रकाश दोनों तरंग गुणों (हस्तक्षेप, विवर्तन, अपवर्तन) और कण गुणों (फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव, बिखरने) को प्रदर्शित करता है।</ref>
=== तरंग और विद्युत चुम्बकीय विकिरण के कण प्रभाव ===
=== तरंग और विद्युत चुम्बकीय विकिरण के कण प्रभाव ===
साथ में, तरंग और कण प्रभाव पूरी तरह से ईएम विकिरण के उत्सर्जन और अवशोषण स्पेक्ट्रा की व्याख्या करते हैं। उस माध्यम का मामला-रचना जिसके माध्यम से प्रकाश यात्रा अवशोषण और उत्सर्जन स्पेक्ट्रम की प्रकृति को निर्धारित करता है। ये बैंड परमाणुओं में अनुमत ऊर्जा स्तर के अनुरूप हैं। [[ अवशोषण स्पेक्ट्रोस्कोपी | अवशोषण स्पेक्ट्रम ]] में डार्क बैंड स्रोत और पर्यवेक्षक के बीच एक हस्तक्षेप माध्यम में परमाणुओं के कारण हैं। परमाणु एमिटर और डिटेक्टर/आंख के बीच प्रकाश की कुछ आवृत्तियों को अवशोषित करते हैं, फिर उन्हें सभी दिशाओं में उत्सर्जित करते हैं। बीम से बाहर बिखरे विकिरण के कारण, डिटेक्टर को एक डार्क बैंड दिखाई देता है। उदाहरण के लिए, एक दूर के [[ स्टार ]] द्वारा उत्सर्जित प्रकाश में डार्क बैंड स्टार के वातावरण में परमाणुओं के कारण होते हैं। एक समान घटना [[ उत्सर्जन (विद्युत चुम्बकीय विकिरण) | उत्सर्जन ]] के लिए होती है, जो कि गर्मी सहित किसी भी तंत्र से परमाणुओं के उत्तेजना के कारण एक उत्सर्जक गैस चमकती है। चूंकि इलेक्ट्रॉनों कम ऊर्जा के स्तर से उतरते हैं, एक स्पेक्ट्रम उत्सर्जित किया जाता है जो इलेक्ट्रॉनों के ऊर्जा स्तरों के बीच कूद का प्रतिनिधित्व करता है, लेकिन लाइनें देखी जाती हैं क्योंकि फिर से उत्सर्जन केवल उत्तेजना के बाद विशेष ऊर्जा पर होता है।<ref>ब्राउन, पी 376: विकिरण उत्सर्जित या अवशोषित किया जाता है, जब इलेक्ट्रॉन एक कक्षा से दूसरी कक्षा में कूदता है, और विकिरण की आवृत्ति केवल प्रारंभिक और अंतिम कक्षाओं में इलेक्ट्रॉन की ऊर्जा पर निर्भर करती है</ref> एक उदाहरण [[ उत्सर्जन (विद्युत चुम्बकीय विकिरण) | उत्सर्जन ]] स्पेक्ट्रम  [[ नेबुला ]] ई है{{citation needed|date=July 2013}} जब वे बल के एक क्षेत्र का सामना करते हैं, तो तेजी से आगे बढ़ने वाले इलेक्ट्रॉनों को सबसे तेजी से तेज किया जाता है, इसलिए वे प्रकृति में देखे गए उच्चतम आवृत्ति विद्युत चुम्बकीय विकिरण के बहुत से उत्पादन के लिए जिम्मेदार होते हैं।
साथ में, तरंग और कण प्रभाव पूर्ण रूप से ईएम विकिरण के उत्सर्जन और अवशोषण चमक रेखा की व्याख्या करते हैं। उस माध्यम का पदार्थ-रचना जिसके माध्यम से प्रकाश यात्रा अवशोषण और उत्सर्जन वर्णक्रम की प्रकृति को निर्धारित करता है। ये बैंड परमाणुओं में अनुमत ऊर्जा स्तर के अनुरूप हैं। [[ अवशोषण स्पेक्ट्रोस्कोपी |अवशोषण वर्णक्रम]] में गहरे बैंड स्रोत और पर्यवेक्षक के बीच एक अंतःक्षेप माध्यम में परमाणुओं के कारण हैं। परमाणु उत्सर्जक और संसूचक /आंख के बीच प्रकाश की कुछ आवृत्तियों को अवशोषित करते हैं, फिर उन्हें सभी दिशाओं में उत्सर्जित करते हैं। किरण से प्रकीर्णित हुए विकिरण के कारण संसूचक को एक गहरे बैंड दिखाई देता है। उदाहरण के लिए, एक दूर के [[ स्टार |तारक]] द्वारा उत्सर्जित प्रकाश में गहरे बैंड तारक के वातावरण में परमाणुओं के कारण होते हैं। एक समान घटना [[ उत्सर्जन (विद्युत चुम्बकीय विकिरण) |उत्सर्जन]] के लिए होती है, जो कि ऊष्मा सहित किसी भी तंत्र से परमाणुओं के उत्तेजना के कारण एक उत्सर्जक गैस चमकती है। चूंकि इलेक्ट्रॉनों कम ऊर्जा के स्तर से उतरते हैं, एक वर्णक्रम उत्सर्जित किया जाता है जो इलेक्ट्रॉनों के ऊर्जा स्तरों के बीच कूद का प्रतिनिधित्व करता है, परन्तु खाएं दिखाई देती हैं क्योंकि उत्तेजना के बाद फिर से उत्सर्जन मात्र विशेष ऊर्जाओं पर होता है।<ref>ब्राउन, पी 376: विकिरण उत्सर्जित या अवशोषित किया जाता है, जब इलेक्ट्रॉन एक कक्षा से दूसरी कक्षा में कूदता है, और विकिरण की आवृत्ति केवल प्रारंभिक और अंतिम कक्षाओं में इलेक्ट्रॉन की ऊर्जा पर निर्भर करती है</ref> एक उदाहरण [[ नेबुला |नेबुला]] का [[ उत्सर्जन (विद्युत चुम्बकीय विकिरण) |उत्सर्जन]] वर्णक्रम है।{{citation needed|date=July 2013}} जब वे बल के एक क्षेत्र का सामना करते हैं, तो तीव्रता से आगे बढ़ने वाले इलेक्ट्रॉनों को सबसे तीव्रता से तीव्र किया जाता है, इसलिए वे प्रकृति में देखे गए उच्चतम आवृत्ति विद्युत चुम्बकीय विकिरण के बहुत से उत्पादन के लिए उत्तरदायी होते हैं।  
 
ये घटनाएं पीछे (अवशोषण स्पेक्ट्रा) और चमकती गैसों (उत्सर्जन स्पेक्ट्रा) के लिए विभिन्न रासायनिक निर्धारणों की सहायता कर सकती हैं।स्पेक्ट्रोस्कोपी (उदाहरण के लिए) यह निर्धारित करता है कि  [[ रासायनिक तत्व ]] एस में एक विशेष स्टार शामिल है।स्पेक्ट्रोस्कोपी का उपयोग एक तारे की दूरी के निर्धारण में भी किया जाता है,  [[ रेड शिफ्ट ]] का उपयोग करके<ref>{{cite web|title=Spectroscopy|url=http://www.redshift.org.uk/spectroscopy|website=National Redshift Project|publisher=National Redshift Project|access-date=19 January 2017|url-status=live|archive-url=https://web.archive.org/web/20170201234024/http://www.redshift.org.uk/spectroscopy|archive-date=1 February 2017}}</ref>


ये घटनाएं पीछे(अवशोषण चमक रेखा) और चमकती गैसों(उत्सर्जन चमक रेखा) के लिए विभिन्न रासायनिक निर्धारणों की सहायता कर सकती हैं। स्पेक्ट्रोस्कोपी(उदाहरण के लिए) यह निर्धारित करता है कि कौन से [[ रासायनिक तत्व |रासायनिक तत्वों]] में एक विशेष तारक सम्मिलित है। स्पेक्ट्रोस्कोपी का उपयोग [[ रेड शिफ्ट |अभिरक्त विस्थापन]] का उपयोग करके, किसी तारे की दूरी के निर्धारण में भी किया जाता है।<ref>{{cite web|title=Spectroscopy|url=http://www.redshift.org.uk/spectroscopy|website=National Redshift Project|publisher=National Redshift Project|access-date=19 January 2017|url-status=live|archive-url=https://web.archive.org/web/20170201234024/http://www.redshift.org.uk/spectroscopy|archive-date=1 February 2017}}</ref>
=== प्रसार गति ====
=== प्रसार गति ====
{{Main|Speed of light}}
{{Main|प्रकाश की गति}}


जब कोई तार (या अन्य संचालन वस्तु जैसे [[ एंटीना (इलेक्ट्रॉनिक्स) | एंटीना ]]) [[ का संचालन करता है, तो वर्तमान ]] को वैकल्पिक रूप से, विद्युत चुम्बकीय विकिरण को वर्तमान के समान आवृत्ति पर प्रचारित किया जाता है।ऐसी कई स्थितियों में एक विद्युत द्विध्रुवीय क्षण की पहचान करना संभव है जो रोमांचक विद्युत क्षमता के कारण आरोपों को अलग करने से उत्पन्न होता है, और यह द्विध्रुवीय क्षण समय में दोलन करता है, क्योंकि आरोप आगे और पीछे चलते हैं।किसी दिए गए आवृत्ति पर यह दोलन बदलते विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों को जन्म देता है, जो तब गति में विद्युत चुम्बकीय विकिरण को सेट करता है{{citation needed|date=July 2013}}
जब कोई तार(या अन्य संचालन वस्तु जैसे [[ एंटीना (इलेक्ट्रॉनिक्स) |एंटीना]]) [[ का संचालन करता है, तो वर्तमान |का संचालन करता है, तो धारा]] को वैकल्पिक रूप से, विद्युत चुम्बकीय विकिरण को धारा के समान आवृत्ति पर प्रसारित किया जाता है। ऐसी कई स्थितियों में एक विद्युत द्विध्रुवीय क्षण की पहचान करना संभव है जो उत्तेजक विद्युत क्षमता के कारण आवेशों को अलग करने से उत्पन्न होता है, और यह द्विध्रुवीय क्षण समय में दोलन करता है, क्योंकि आवेश आगे और पीछे चलते हैं। किसी दिए गए आवृत्ति पर यह दोलन बदलते विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों को जन्म देता है, जो तब गति में विद्युत चुम्बकीय विकिरण को समूहित करता है।{{citation needed|date=July 2013}}


क्वांटम स्तर पर, विद्युत चुम्बकीय विकिरण का उत्पादन तब किया जाता है जब एक चार्ज कण का वेवपैकेट दोलन करता है या अन्यथा तेज करता है। [[ स्थिर राज्य ]] में चार्ज किए गए कणों को स्थानांतरित नहीं किया जाता है, लेकिन ऐसे राज्यों के एक सुपरपोजिशन के परिणामस्वरूप एक संक्रमण अवस्था हो सकती है जिसमें [[ इलेक्ट्रिक द्विध्रुवीय क्षण ]] होता है जो समय में दोलन करता है।यह दोलन द्विध्रुवीय क्षण एक आवेशित कण के क्वांटम राज्यों के बीच विकिरण संक्रमण की घटना के लिए जिम्मेदार है।इस तरह के राज्य परमाणुओं में (उदाहरण के लिए) होते हैं जब फोटॉन को एक स्थिर राज्य से दूसरे में परमाणु बदलाव के रूप में विकीर्ण किया जाता है{{citation needed|date=July 2013}}
क्वांटम स्तर पर, विद्युत चुम्बकीय विकिरण का उत्पादन तब किया जाता है जब एक आवेशित कण का तरंगपैकेट दोलन करता है या अन्यथा तीव्र करता है। [[ स्थिर राज्य |स्थिर अवस्था]] में आवेशित किए गए कणों को स्थानांतरित नहीं किया जाता है, परन्तु ऐसे अवस्थाओं के एक अध्यारोपण के परिणामस्वरूप एक संक्रमण अवस्था हो सकती है जिसमें विद्युत [[ इलेक्ट्रिक द्विध्रुवीय क्षण |द्विध्रुवीय क्षण]] होता है जो समय में दोलन करता है। यह दोलन द्विध्रुवीय क्षण एक आवेशित कण के क्वांटम अवस्थाओं के बीच विकिरण संक्रमण की घटना के लिए उत्तरदायी है। इस प्रकार के अवस्था परमाणुओं में(उदाहरण के लिए) होते हैं जब फोटॉन को एक स्थिर अवस्था से दूसरे में परमाणु परिवर्तन के रूप में विकीर्ण किया जाता है।{{citation needed|date=July 2013}}


एक लहर के रूप में, प्रकाश को एक वेग (प्रकाश की [[ गति ]]), [[ तरंग दैर्ध्य ]], और [[ आवृत्ति ]] की विशेषता है।कणों के रूप में, प्रकाश [[ फोटॉन ]] एस की एक धारा है।प्रत्येक में [[ मैक्स प्लैंक | प्लैंक के ]] रिलेशन '' = एचएफ '' द्वारा दी गई लहर की आवृत्ति से संबंधित ऊर्जा है, जहां '' '' फोटॉन की ऊर्जा है, '' एच '' [[ प्लैंक का स्थिरांक है]], 6.626 × 10 <pup> −34 j · s, और '' f '' लहर की आवृत्ति है<ref>{{cite book |last1=Jones |first1=Erick |title=RFID in Logistics A Practical Introduction |date=2007 |publisher=CRC Press |isbn=978-0-367-38811-9 |page=437 |url=https://books.google.com/books?id=_xCLpVMMbM8C&q=EM+radiation+in+a+vacuum+travels+at+the+speed+of+light,+relative+to+the+observer,+regardless+of+the+observers+velocity.&pg=PA437}}</ref>
एक तरंग के रूप में, प्रकाश को एक वेग(प्रकाश की [[ गति |गति]]), [[ तरंग दैर्ध्य |तरंग दैर्ध्य]], और [[ आवृत्ति |आवृत्ति]] की विशेषता है। कणों के रूप में, प्रकाश [[ फोटॉन |फोटॉन]] की एक धारा है। प्रत्येक में [[ मैक्स प्लैंक |प्लैंक के]] संबंध ''E = hf'' द्वारा दी गई तरंग की आवृत्ति से संबंधित ऊर्जा है, जहां ''E'' फोटॉन की ऊर्जा है, ''h'' [[ प्लैंक का स्थिरांक है|प्लैंक का स्थिरांक है]], 6.626 × 10<sup>−34</sup>j·s, और ''f'' तरंग की आवृत्ति है।<ref>{{cite book |last1=Jones |first1=Erick |title=RFID in Logistics A Practical Introduction |date=2007 |publisher=CRC Press |isbn=978-0-367-38811-9 |page=437 |url=https://books.google.com/books?id=_xCLpVMMbM8C&q=EM+radiation+in+a+vacuum+travels+at+the+speed+of+light,+relative+to+the+observer,+regardless+of+the+observers+velocity.&pg=PA437}}</ref>


परिस्थितियों की परवाह किए बिना एक नियम का पालन किया जाता है: ईएम विकिरण एक वैक्यूम में  [[ गति की रोशनी में ]], '' पर्यवेक्षक के सापेक्ष '', पर्यवेक्षक के वेग की परवाह किए बिना। {{citation needed|date=July 2013}}
परिस्थितियों की उपेक्षा किए बिना एक नियम का पालन किया जाता है: पर्यवेक्षक के वेग की उपेक्षा किए बिना, ''पर्यवेक्षक के सापेक्ष'', निर्वात में ईएम विकिरण [[ गति की रोशनी में |प्रकाश की गति]] से यात्रा करता है।{{citation needed|date=July 2013}} एक माध्यम(निर्वात के अतिरिक्त) में, [[ वेग का प्रसार |वेग गुणांक]] या [[ अपवर्तक सूचकांक |अपवर्तक सूचकांक]] माना जाता है, जो आवृत्ति और अनुप्रयोग के आधार पर माना जाता है। ये दोनों एक निर्वात में गति के लिए एक माध्यम में गति के अनुपात हैं।  
एक माध्यम (वैक्यूम के अलावा) में, [[ वेग का प्रसार | वेलोसिटी फैक्टर ]] या [[ अपवर्तक सूचकांक ]] माना जाता है, जो आवृत्ति और अनुप्रयोग के आधार पर माना जाता है।ये दोनों एक वैक्यूम में गति के लिए एक माध्यम में गति के अनुपात हैं।


=== सापेक्षता का विशेष सिद्धांत ===
=== सापेक्षता का विशेष सिद्धांत ===
{{Main|Special theory of relativity}}
{{Main|सापेक्षता का विशेष सिद्धांत}}


उन्नीसवीं शताब्दी के उत्तरार्ध तक, विभिन्न प्रयोगात्मक विसंगतियों को सरल लहर सिद्धांत द्वारा नहीं समझाया जा सकता है। इनमें से एक विसंगतियों में प्रकाश की गति पर विवाद शामिल था। मैक्सवेल के समीकरणों की भविष्यवाणी की गई रोशनी और अन्य ईएमआर की गति तब तक दिखाई नहीं दी गई जब तक कि समीकरणों को एक तरह से संशोधित नहीं किया गया था जो पहले  [[ जॉर्ज फ्रांसिस फिट्जगेराल्ड | फिजराल्ड़ ]] और [[ हेंड्रिक लोरेंट्ज़ | लोरेंट्ज ]] (विशेष सापेक्षता ]] के [[ इतिहास देखें), या अन्यथा यह गति माध्यम के सापेक्ष पर्यवेक्षक की गति पर निर्भर करेगी (जिसे [[ ल्यूमिनिफेरस एथर ]] कहा जाता है) जो कि विद्युत चुम्बकीय लहर को ले जाता है (जिस तरह से हवा की ध्वनि तरंगों को वहन करती है) के अनुरूप। प्रयोग किसी भी पर्यवेक्षक प्रभाव को खोजने में विफल रहे। 1905 में, आइंस्टीन ने प्रस्ताव दिया कि अंतरिक्ष और समय प्रकाश प्रसार और अन्य सभी प्रक्रियाओं और कानूनों के लिए वेग-चेंजेबल संस्थाओं के रूप में दिखाई दिया। ये परिवर्तन सभी पर्यवेक्षकों के दृष्टिकोण से प्रकाश की गति और सभी विद्युत चुम्बकीय विकिरण की निरंतरता के लिए जिम्मेदार हैं - यहां तक ​​कि सापेक्ष गति में भी।
उन्नीसवीं शताब्दी के उत्तरार्ध तक, विभिन्न प्रयोगात्मक विसंगतियों को सरल तरंग सिद्धांत द्वारा नहीं समझाया जा सकता है। इनमें से एक विसंगतियों में प्रकाश की गति पर विवाद सम्मिलित था। मैक्सवेल के समीकरणों की अनुमानित प्रकाश की गति और अन्य ईएमआर तब तक प्रकट नहीं हुए जब तक कि समीकरणों को [[ जॉर्ज फ्रांसिस फिट्जगेराल्ड |फिजराल्ड़]] और [[ हेंड्रिक लोरेंट्ज़ |लोरेंट्ज]](विशेष सापेक्षता के इतिहास देखें) द्वारा सुझाई गई विधि से संशोधित नहीं किए गए थे, अन्यथा वह गति "माध्यम" के सापेक्ष पर्यवेक्षक की गति पर निर्भर करेगी(जिसे [[ ल्यूमिनिफेरस एथर |प्रकाशवाही ईथर]] कहा जाता है) जो माना जाता है कि विद्युत चुम्बकीय तरंग "वहन" करती है(जिस प्रकार से वायु की ध्वनि तरंगों को वहन करती है)प्रयोग किसी भी पर्यवेक्षक प्रभाव को खोजने में विफल रहे। 1905 में, आइंस्टीन ने प्रस्ताव दिया कि आकाशीय और समय प्रकाश प्रसार और अन्य सभी प्रक्रियाओं और नियमों के लिए वेग-परिवर्तनीय अस्तित्व प्रतीत होते हैं। ये परिवर्तन सभी पर्यवेक्षकों के दृष्टिकोण से प्रकाश की गति और सभी विद्युत चुम्बकीय विकिरण की निरंतरता के लिए उत्तरदायी हैं-यहां तक ​​कि सापेक्ष गति में भी।  


== खोज का इतिहास ==
== खोज का इतिहास ==
{{See also|History of electromagnetic theory|Timeline of electromagnetic theory|Radiation#Discovery}}
{{See also|विद्युत चुम्बकीय सिद्धांत का इतिहास|विद्युत चुम्बकीय सिद्धांत की समयरेखा|विकिरण#खोज}}


19 वीं शताब्दी की शुरुआत में दृश्यमान प्रकाश के अलावा अन्य तरंग दैर्ध्य के विद्युत चुम्बकीय विकिरण की खोज की गई थी। [[ इन्फ्रारेड ]] विकिरण की खोज खगोलशास्त्री [[ विलियम हर्शेल ]] को दी गई है, जिन्होंने [[ रॉयल सोसाइटी ऑफ लंदन ]] से पहले 1800 में अपने परिणाम प्रकाशित किए थे<ref name=HerschelRSIR>{{cite journal|jstor=107057|title=Experiments on the Refrangibility of the Invisible Rays of the Sun. By William Herschel, LL. D. F. R. S|first=William|last=Herschel|date=1 January 1800|journal=Philosophical Transactions of the Royal Society of London|volume=90|pages=284–292|doi=10.1098/rstl.1800.0015|bibcode=1800RSPT...90..284H|doi-access=free}}</ref> हर्शेल ने [[ सन ]] से एक ग्लास  [[ त्रिकोणीय प्रिज्म (ऑप्टिक्स) | प्रिज्म ]] से  [[ से ]] प्रकाश का उपयोग किया और अदृश्य किरणों का पता लगाया, जो स्पेक्ट्रम के लाल हिस्से से परे गर्म हो गया,  [[ थर्मामीटर ]] के साथ दर्ज तापमान में वृद्धि के माध्यम से।इन कैलोरी किरणों को बाद में अवरक्त कहा जाता था<ref>{{Cite journal|last1=Holzer|first1=Aton M.|last2=Elmets|first2=Craig A.|date=2010|title=The Other End of the Rainbow: Infrared and Skin|journal=The Journal of Investigative Dermatology|volume=130|issue=6|pages=1496–1499|doi=10.1038/jid.2010.79|issn=0022-202X|pmc=2926798|pmid=20463675}}</ref>
19 वीं शताब्दी के प्रारम्भ में दृश्य प्रकाश के अतिरिक्त अन्य तरंग दैर्ध्य के विद्युत चुम्बकीय विकिरण की खोज की गई थी। अवरक्त विकिरण की खोज खगोलशास्त्री [[ विलियम हर्शेल |विलियम हर्शेल]] को दी गई है, जिन्होंने [[ रॉयल सोसाइटी ऑफ लंदन |रॉयल सोसाइटी ऑफ लंदन]] से पूर्व 1800 में अपने परिणाम प्रकाशित किए थे।<ref name="HerschelRSIR">{{cite journal|jstor=107057|title=Experiments on the Refrangibility of the Invisible Rays of the Sun. By William Herschel, LL. D. F. R. S|first=William|last=Herschel|date=1 January 1800|journal=Philosophical Transactions of the Royal Society of London|volume=90|pages=284–292|doi=10.1098/rstl.1800.0015|bibcode=1800RSPT...90..284H|doi-access=free}}</ref> हर्शेल ने [[ सन |सूर्य]] प्रकाश को [[ से |अपवर्तित]] करने के लिए काँच [[ त्रिकोणीय प्रिज्म (ऑप्टिक्स) |प्रिज्म]] का उपयोग किया और [[ थर्मामीटर |थर्मामीटर]] के साथ दर्ज तापमान में वृद्धि के माध्यम से अदृश्य किरणों का पता लगाया जो वर्णक्रम के लाल भाग के अतिरिक्त तापक का कारण बना। इन "ऊष्मीय किरणों" को बाद में अवरक्त कहा गया।<ref>{{Cite journal|last1=Holzer|first1=Aton M.|last2=Elmets|first2=Craig A.|date=2010|title=The Other End of the Rainbow: Infrared and Skin|journal=The Journal of Investigative Dermatology|volume=130|issue=6|pages=1496–1499|doi=10.1038/jid.2010.79|issn=0022-202X|pmc=2926798|pmid=20463675}}</ref>


1801 में, जर्मन भौतिक विज्ञानी [[ जोहान विल्हेम रिटर ]] ने सनलाइट और एक ग्लास प्रिज्म का उपयोग करते हुए हर्शेल के समान एक प्रयोग में [[ अल्ट्रावॉयलेट ]] की खोज की।रिटर ने उल्लेख किया कि एक त्रिकोणीय प्रिज्म द्वारा छितरी हुई एक सौर स्पेक्ट्रम के वायलेट किनारे के पास अदृश्य किरणें [[ सिल्वर क्लोराइड ]] की तैयारी से अधिक तेज़ी से पास के वायलेट लाइट की तुलना में अधिक तेज़ी से अंधेरे हो गईं।रिटर के प्रयोग फोटोग्राफी के लिए एक शुरुआती अग्रदूत थे।रिटर ने कहा कि पराबैंगनी किरणें (जो पहले रासायनिक किरणें कहलाती थीं) रासायनिक प्रतिक्रियाएं पैदा करने में सक्षम थीं<ref>{{Cite web|title=Ultraviolet {{!}} Cosmos |  url = https: //astronomy.swin.edu.au/cosmos/u/ultraviolet |  url-status = live |  आर्काइव-url = https: //web.archive.org/web/20210301192020/https: ///astronomy.swin.edu.au/cosmos/u/ultraviolet |  आर्काइव-डेट = 1 मार्च 2021 |  एक्सेस-डेट = 29 सितंबर 2021 |  वेबसाइट = astronomy.swin.edu.au}</ref><ref>{{Cite journal|last=Davidson|first=Michael W.|date=March 2014|title=Pioneers in Optics: Johann Wilhelm Ritter and Ernest Rutherford|url=https://www.cambridge.org/core/journals/microscopy-today/article/pioneers-in-optics-johann-wilhelm-ritter-and-ernest-rutherford/E8B7456A024C6ED07D4E891F540C8EE2|journal=Microscopy Today|language=en|volume=22|issue=2|pages=48–51|doi=10.1017/S1551929514000029|s2cid=135584871|issn=1551-9295|archive-url=https://web.archive.org/web/20210929022436/https://www.cambridge.org/core/journals/microscopy-today/article/pioneers-in-optics-johann-wilhelm-ritter-and-ernest-rutherford/E8B7456A024C6ED07D4E891F540C8EE2|archive-date=29 September 2021}}</ref>
1801 में, जर्मन भौतिक विज्ञानी [[ जोहान विल्हेम रिटर |जोहान विल्हेम रिटर]] ने सूर्यप्रकाश और एक काँच प्रिज्म का उपयोग करते हुए हर्शेल के समान एक प्रयोग में [[ अल्ट्रावॉयलेट |पराबैंगनी]] की खोज की। रिटर ने उल्लेख किया कि एक त्रिकोणीय प्रिज्म द्वारा फैलाए गए सौर वर्णक्रम के बैंगनी किनारे के निकट अदृश्य किरणें निकट के बैंगनी प्रकाश की तुलना में [[ सिल्वर क्लोराइड |सिल्वर क्लोराइड]] की तैयारी को अधिक तीव्रता से निकट के की तुलना में अधिक तीव्रता से अंधेरा कर देती हैं। रिटर के प्रयोग फोटोग्राफी के लिए एक प्रारंभिक अग्रगामी थे। रिटर ने कहा कि पराबैंगनी किरणें(जो पूर्व रासायनिक किरणें कहलाती थीं) रासायनिक प्रतिक्रियाएं उत्पन्न करने में सक्षम थीं।<ref><nowiki>{{Cite web|title=Ultraviolet | Cosmos |  url = https: //astronomy.swin.edu.au/cosmos/u/ultraviolet |  url-status = live |  आर्काइव-url = https: //web.archive.org/web/20210301192020/https: ///astronomy.swin.edu.au/cosmos/u/ultraviolet |  आर्काइव-डेट = 1 मार्च 2021 |  एक्सेस-डेट = 29 सितंबर 2021 |  वेबसाइट = astronomy.swin.edu.au}</nowiki></ref><ref>{{Cite journal|last=Davidson|first=Michael W.|date=March 2014|title=Pioneers in Optics: Johann Wilhelm Ritter and Ernest Rutherford|url=https://www.cambridge.org/core/journals/microscopy-today/article/pioneers-in-optics-johann-wilhelm-ritter-and-ernest-rutherford/E8B7456A024C6ED07D4E891F540C8EE2|journal=Microscopy Today|language=en|volume=22|issue=2|pages=48–51|doi=10.1017/S1551929514000029|s2cid=135584871|issn=1551-9295|archive-url=https://web.archive.org/web/20210929022436/https://www.cambridge.org/core/journals/microscopy-today/article/pioneers-in-optics-johann-wilhelm-ritter-and-ernest-rutherford/E8B7456A024C6ED07D4E891F540C8EE2|archive-date=29 September 2021}}</ref>


[[File:James Clerk Maxwell sitting.jpg|thumb|upright| [[ जेम्स क्लर्क मैक्सवेल ]] ]]
[[File:James Clerk Maxwell sitting.jpg|thumb|upright| [[ जेम्स क्लर्क मैक्सवेल | जेम्स क्लर्क मैक्सवेल]] ]]
1862-64 [[ में जेम्स क्लर्क मैक्सवेल ]] ने विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के लिए समीकरण विकसित किए, जिसमें सुझाव दिया गया था कि क्षेत्र में लहरें एक गति के साथ यात्रा करेंगी जो प्रकाश की ज्ञात गति के बहुत करीब थी।मैक्सवेल ने इसलिए सुझाव दिया कि दृश्यमान प्रकाश (साथ ही साथ अदृश्य अवरक्त और पराबैंगनी किरणें) सभी में विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र में गड़बड़ी (या विकिरण) का प्रचार करने के लिए शामिल थे।मैक्सवेल के समीकरणों द्वारा सुझाए गए दोलन आवेशों और धाराओं के उत्पादन के लिए व्यंजनों के बाद, दृश्य प्रकाश की तुलना में बहुत कम आवृत्ति पर दोलनों का उत्पादन करने के लिए गणना किए गए विद्युत सर्किटों का उपयोग करते हुए, रेडियो तरंगों को पहली बार  [[ हेनरिक हर्ट्ज ]] द्वारा जानबूझकर निर्मित किया गया था।हर्ट्ज ने इन तरंगों का पता लगाने के तरीके भी विकसित किए, और उत्पादन और विशेषता दी कि बाद में [[ रेडियो वेव ]] एस और [[ माइक्रोवेव ]] एस कहा गया था<ref name=Jeans> [[ जेम्स जीन्स |  जींस, जेम्स ]] (1947) [https://archive.org/stream/growthofphysical029068mbp#page/n11/mode/2up भौतिक विज्ञान की वृद्धि]।कैम्ब्रिज यूनिवर्सिटी प्रेजेंट</ref>{{rp|286,7}}
1862-64 [[ में जेम्स क्लर्क मैक्सवेल |में जेम्स क्लर्क मैक्सवेल]] ने विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के लिए समीकरण विकसित किए, जिसमें सुझाव दिया गया था कि क्षेत्र में तरंगें एक गति के साथ यात्रा करेंगी जो प्रकाश की ज्ञात गति के बहुत निकट थी। मैक्सवेल ने इसलिए सुझाव दिया कि दृश्य प्रकाश(साथ ही साथ अदृश्य अवरक्त और पराबैंगनी किरणें) सभी में विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र में उत्तेजना(या विकिरण) का प्रसार करने के लिए सम्मिलित थे। मैक्सवेल के समीकरणों द्वारा सुझाए गए दोलन आवेशों और धाराओं के उत्पादन के लिए विधियों के बाद, दृश्य प्रकाश की तुलना में बहुत कम आवृत्ति पर दोलनों का उत्पादन करने के लिए गणना किए गए विद्युत परिपथ का उपयोग करते हुए, रेडियो तरंगों को प्रथमतः 1887 में [[ हेनरिक हर्ट्ज |हेनरिक हर्ट्ज]] द्वारा विचारपूर्वक निर्मित किया गया था। हर्ट्ज ने इन तरंगों का पता लगाने की विधि भी विकसित की, और जिन्हें बाद में [[ रेडियो वेव |रेडियो]] तरंगें और [[ माइक्रोवेव |सूक्ष्म तरंगें]] कहा गया, उनका उत्पादन और लक्षण वर्णन किया।<ref name="Jeans"> [[ जेम्स जीन्स |  जींस, जेम्स ]] (1947) [https://archive.org/stream/growthofphysical029068mbp#page/n11/mode/2up भौतिक विज्ञान की वृद्धि]।कैम्ब्रिज यूनिवर्सिटी प्रेजेंट</ref>{{rp|286,7}}


[[ विल्हेम रोंटजेन | विल्हेम रोंटजेन]] ने खोज की और [[ एक्स-रे | एक्स-रे]] का नाम दिया।8 नवंबर 1895 को एक खाली ट्यूब पर लागू उच्च वोल्टेज के साथ प्रयोग करने के बाद, उन्होंने लेपित कांच के पास की प्लेट पर एक प्रतिदीप्ति देखी।एक महीने में, उन्होंने एक्स-रे के मुख्य गुणों की खोज की<ref name="Jeans" />{{rp|307}}
[[ विल्हेम रोंटजेन |विल्हेम रोंटजेन]] ने खोज की और [[ एक्स-रे |x-किरणें]] का नाम दिया। 8 नवंबर 1895 को एक रिक्त नलिका पर लागू उच्च वोल्टता के साथ प्रयोग करने के बाद, उन्होंने लेपित कांच के निकट की पट्टिका पर एक प्रतिदीप्ति देखी। एक महीने में, उन्होंने x-किरणें के मुख्य गुणों की खोज की।<ref name="Jeans" />{{rp|307}}


खोजे जाने वाले ईएम स्पेक्ट्रम का अंतिम भाग [[ रेडियोधर्मिता ]] के साथ जुड़ा हुआ था। [[ हेनरी बेकरेल ]] ने पाया कि [[ यूरेनियम ]] लवण ने एक्स-रे के समान एक तरीके से एक कवरिंग पेपर के माध्यम से एक अप्रभावित फोटोग्राफिक प्लेट के फॉगिंग का कारण बना, और [[ मैरी क्यूरी ]] को पता चला कि केवल कुछ तत्वों ने ऊर्जा की इन किरणों को छोड़ दिया, जल्द ही खोजा  [[ रेडियम ]] का तीव्र विकिरण। पिचब्लेन्डे से विकिरण को अल्फा किरणों ( [[ अल्फा कण ]] एस) और बीटा किरणों ( [[ बीटा कण ]] एस) में [[ अर्नेस्ट रदरफोर्ड ]] द्वारा 1899 में सरल प्रयोग के माध्यम से विभेदित किया गया था, लेकिन ये पार्टिकुलेट प्रकार के विकिरण के रूप में चार्ज किए गए साबित हुए। हालांकि, 1900 में फ्रांसीसी वैज्ञानिक [[ पॉल विलार्ड ]] ने रेडियम से एक तीसरे न्यूट्रल चार्ज किए गए और विशेष रूप से मर्मज्ञ प्रकार के विकिरण की खोज की, और उन्होंने इसका वर्णन करने के बाद, रदरफोर्ड को एहसास हुआ कि यह अभी तक एक तीसरे प्रकार का विकिरण होना चाहिए, जो 1903 में [[ गामा का नाम था। रे ]] एस। 1910 में ब्रिटिश भौतिक विज्ञानी [[ विलियम हेनरी ब्रैग ]] ने दिखाया कि गामा किरणें विद्युत चुम्बकीय विकिरण हैं, न कि कणों, और 1914 में रदरफोर्ड और [[ एडवर्ड एंड्रेड ]] ने अपने तरंगदैर्ध्य को मापा, यह पाते हुए कि वे एक्स-रे के समान थे, लेकिन छोटे तरंगदैर्ध्य और उच्च आवृत्ति के साथ। यद्यपि एक्स और गामा किरणों के बीच एक 'क्रॉस-ओवर' गामा किरणों और इसके विपरीत की तुलना में उच्च ऊर्जा (और इसलिए कम तरंग दैर्ध्य) के साथ एक्स-रे होना संभव बनाता है। किरण की उत्पत्ति उन्हें अलग करती है, गामा किरणें एक परमाणु के अस्थिर नाभिक से उत्पन्न होने वाली प्राकृतिक घटनाएं होती हैं और एक्स-रे विद्युत रूप से उत्पन्न होते हैं (और इसलिए मानव निर्मित) जब तक कि वे [[ ब्रेम्सस्ट्राह्लुंग ]] एक्स-रेडिएशन के परिणामस्वरूप न हों तेजी से चलने वाले कणों (जैसे बीटा कणों) की बातचीत के कारण कुछ सामग्रियों से टकराना, आमतौर पर उच्च परमाणु संख्याओं से<ref name=Jeans />{{rp|308,9}}
खोजे जाने वाले ईएम वर्णक्रम का अंतिम भाग [[ रेडियोधर्मिता |रेडियोधर्मिता]] के साथ जुड़ा हुआ था। [[ हेनरी बेकरेल |हेनरी बेकरेल]] ने पाया कि [[ यूरेनियम |यूरेनियम]] लवण x-किरणें के समान एक विधिे से एक समुपयोग लेख के माध्यम से एक अप्रभावित फ़ोटोग्राफीय पट्टिका की धूमिल का कारण बनती है, और [[ मैरी क्यूरी |मैरी क्यूरी]] ने पाया कि मात्र कुछ तत्वों ने ऊर्जा की इन किरणों को छोड़ दिया, शीघ्र ही [[ रेडियम |रेडियम]] के तीव्र विकिरण की खोज की। पिचब्लेन्डे से विकिरण को अल्फा किरणों([[ अल्फा कण |अल्फा कण]]) और बीटा किरणों([[ बीटा कण |बीटा कण]]) में [[ अर्नेस्ट रदरफोर्ड |अर्नेस्ट रदरफोर्ड]] द्वारा 1899 में सरल प्रयोग के माध्यम से विभेदित किया गया था, परन्तु ये आवेशित कण प्रकार के विकिरण सिद्ध हुए। यद्यपि, 1900 में फ्रांसीसी वैज्ञानिक [[ पॉल विलार्ड |पॉल विलार्ड]] ने रेडियम से एक तीसरे निष्क्रियतापूर्वक आवेशित और विशेष रूप से तीक्ष्ण प्रकार के विकिरण की खोज की, और उन्होंने इसका वर्णन करने के बाद, रदरफोर्ड को एहसास हुआ कि यह अभी तक एक तीसरे प्रकार का विकिरण होना चाहिए, जो 1903 में रदरफोर्ड ने [[ गामा का नाम था। रे |गामा किरणों]] का नाम दिया था। 1910 में ब्रिटिश भौतिक विज्ञानी [[ विलियम हेनरी ब्रैग |विलियम हेनरी ब्रैग]] ने प्रदर्शित किया कि गामा किरणें विद्युत चुम्बकीय विकिरण हैं, कण नहीं, और 1914 में रदरफोर्ड और [[ एडवर्ड एंड्रेड |एडवर्ड एंड्रेड]] ने अपने तरंगदैर्ध्य को मापा, यह पाते हुए कि वे x-किरणें के समान थे, परन्तु कम तरंग दैर्ध्य और उच्च आवृत्ति के साथ, यद्यपि ' उत्क्रामी' एक्स और गामा किरणों के बीच गामा किरणों की तुलना में उच्च ऊर्जा(और इसलिए कम तरंग दैर्ध्य) के साथ x-किरणें होना संभव बनाता है और इसके विपरीत। किरण की उत्पत्ति उन्हें अलग करती है, गामा किरणें एक परमाणु के अस्थिर नाभिक से उत्पन्न होने वाली प्राकृतिक घटनाएं होती हैं और x-किरणें विद्युत रूप से उत्पन्न होते हैं(और इसलिए मानव निर्मित) जब तक कि वे [[ ब्रेम्सस्ट्राह्लुंग |अवमंदक विकिरण]] x-विकिरण के परिणामस्वरूप न हों तीव्रता से चलने वाले कणों(जैसे बीटा कणों) की अन्तः क्रिया कुछ पदार्थों से टकराती है, सामान्यतः उच्च परमाणु संख्याओं की।<ref name="Jeans" />{{rp|308,9}}


== विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम ==
== विद्युत चुम्बकीय वर्णक्रम ==
{{Main|Electromagnetic spectrum}}
{{Main|विद्युत चुम्बकीय वर्णक्रम}}
[[File:EM spectrumrevised.png|thumb|upright=2.25|right| [[ इलेक्ट्रोमैग्नेटिक स्पेक्ट्रम ]] विज़िबल लाइट हाइलाइट ]]
[[File:EM spectrumrevised.png|thumb|upright=2.25|right| दृश्य प्रकाश के साथ [[ इलेक्ट्रोमैग्नेटिक स्पेक्ट्रम |विद्युत चुम्बकीय वर्णक्रम]] पर प्रकाश डाला गया ]]
[[File:Light spectrum.svg|right|फ्रेम |  ''' किंवदंती: ''' <br />
[[File:Light spectrum.svg|right|  ''' किंवदंती:''' <br />
γ = [[ गामा रे ]] एस <br />
γ = [[ गामा रे |गामा-किरणें]] <br />
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HX = हार्ड [[ एक्स-रे ]] एस <br />
HX = हार्ड [[ एक्स-रे |x-किरणें]] <br />
Sx = सॉफ्ट एक्स-रे <br />
Sx = सॉफ्ट x-किरणें <br />
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EUV = चरम- [[ पराबैंगनी ]] <br />
EUV = परम-[[ पराबैंगनी |पराबैंगनी]] <br />
Nuv = निकट-अल्ट्रावियोलेट <br />
Nuv = निकट-अल्ट्रावियोलेट <br />
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[[ दृश्यमान प्रकाश ]] (रंगीन बैंड) <br />
[[ दृश्यमान प्रकाश |दृश्य प्रकाश]](रंगीन बैंड) <br />
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NIR = निकट [[ इन्फ्रारेड ]] <br />
NIR = निकट अवरक्त <br />
MiR = मध्य-अवरक्त <br />
MiR = मध्य-अवरक्त <br />
FIR = दूर-अवरक्त <br />
FIR = दूर-अवरक्त <br />
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EHF = [[ अत्यधिक उच्च आवृत्ति ]] (माइक्रोवेव) <br />
EHF = [[ अत्यधिक उच्च आवृत्ति |अत्यधिक उच्च आवृत्ति]](सूक्ष्म तरंग) <br />
SHF = [[ सुपर-हाई फ़्रीक्वेंसी ]] (माइक्रोवेव) <br />
SHF = [[ सुपर-हाई फ़्रीक्वेंसी |सुपर-हाई फ़्रीक्वेंसी]](सूक्ष्म तरंग) <br />
<br />
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UHF = [[ अल्ट्राहिग फ़्रीक्वेंसी ]] (रेडियो वेव्स) <br />
UHF = [[ अल्ट्राहिग फ़्रीक्वेंसी |अल्ट्राहिग फ़्रीक्वेंसी]](रेडियो तरंग्स) <br />
VHF = [[ बहुत उच्च आवृत्ति ]] (रेडियो) <br />
VHF = [[ बहुत उच्च आवृत्ति |बहुत उच्च आवृत्ति]](रेडियो) <br />
HF = [[ उच्च आवृत्ति ]] (रेडियो) <br />
HF = [[ उच्च आवृत्ति |उच्च आवृत्ति]](रेडियो) <br />
एमएफ = [[ मध्यम आवृत्ति ]] (रेडियो) <br />
एमएफ = [[ मध्यम आवृत्ति |मध्यम आवृत्ति]](रेडियो) <br />
LF = [[ कम आवृत्ति ]] (रेडियो) <br />
LF = [[ कम आवृत्ति |कम आवृत्ति]](रेडियो) <br />
Vlf = [[ बहुत कम आवृत्ति ]] (रेडियो) <br />
Vlf = [[ बहुत कम आवृत्ति |बहुत कम आवृत्ति]](रेडियो) <br />
VF = [[ आवाज आवृत्ति ]] <br />
VF = [[ आवाज आवृत्ति |आवाज आवृत्ति]] <br />
ULF = [[ अल्ट्रा-लो फ़्रीक्वेंसी ]] (रेडियो) <br />
ULF = [[ अल्ट्रा-लो फ़्रीक्वेंसी |अल्ट्रा-लो फ़्रीक्वेंसी]](रेडियो) <br />
SLF = [[ सुपर-लो फ़्रीक्वेंसी ]] (रेडियो) <br />
SLF = [[ सुपर-लो फ़्रीक्वेंसी |सुपर-लो फ़्रीक्वेंसी]](रेडियो) <br />
ईएलएफ = [[ बेहद कम आवृत्ति ]] (रेडियो) ]]
ईएलएफ = [[ बेहद कम आवृत्ति |बेहद कम आवृत्ति]](रेडियो) ]]
 
ईएम विकिरण(पदनाम 'विकिरण' स्थैतिक विद्युत और चुंबकीय और [[ के पास और सुदूर क्षेत्र |के निकट क्षेत्रों]] को बाहर करता है) को तरंग दैर्ध्य द्वारा [[ रेडियो वेव |रेडियो]], [[ माइक्रोवेव |सूक्ष्म तरंग]], अवरक्त, [[ दृश्यमान स्पेक्ट्रम |दृश्य]] [[ पराबैंगनी |पराबैंगनी]], [[ एक्स-रे |x-किरणें]] और [[ गामा किरणें |गामा किरणों]] में वर्गीकृत किया जाता है। [[ साइनसोइडल |ज्यावक्रीय]] [[ मोनोक्रोमैटिक |एकवर्णी]] तरंगों के संदर्भ में [[ फूरियर एनालिसिस |फुरिये विश्लेषण]] द्वारा यादृच्छिक विद्युत चुम्बकीय तरंगों को व्यक्त किया जा सकता है, जो प्रत्येक को ईएमआर वर्णक्रम के इन क्षेत्रों में वर्गीकृत किया जा सकता है।
 
ईएम तरंगों के कुछ वर्गों के लिए, तरंग को सबसे अधिक उपयोगी रूप से ''यादृच्छिक'' के रूप में माना जाता है, और फिर वर्णक्रमीय विश्लेषण को यादृच्छिक या [[ स्टोकेस्टिक प्रक्रिया |प्रसंभाव्य प्रक्रम]] ईएस के लिए उपयुक्त थोड़ा अलग गणितीय तकनीकों द्वारा किया जाना चाहिए। ऐसी स्थितियों में, व्यक्तिगत आवृत्ति घटकों को उनकी ''शक्ति'' प्रकरण के संदर्भ में दर्शाया जाता है, और चरण की जानकारी संरक्षित नहीं होती है। इस प्रकार के प्रतिनिधित्व को यादृच्छिक प्रक्रिया का [[ पावर स्पेक्ट्रल घनत्व |शक्ति वर्णक्रमीय घनत्व]] कहा जाता है। इस प्रकार के विश्लेषण की आवश्यकता वाले यादृच्छिक विद्युत चुम्बकीय विकिरण, उदाहरण के लिए, सितारों के आंतरिक भाग में, और विकिरण के कुछ अन्य बहुत व्यापक रूपों जैसे कि विद्युत चुम्बकीय निर्वात के [[ शून्य बिंदु क्षेत्र |शून्य बिंदु तरंग क्षेत्र]] में पाया जाता है।


ईएम विकिरण (पदनाम 'विकिरण' स्थैतिक इलेक्ट्रिक और मैग्नेटिक और  [[ के पास और सुदूर क्षेत्र |  के पास फ़ील्ड ]] के पास) को  [[ रेडियो वेव |  रेडियो ]],  [[ माइक्रोवेव ]],  [[ इन्फ्रारेड ]],  [[ दृश्यमान स्पेक्ट्रम |  दृश्यमान ]] में वर्गीकृत किया गया है। , [[ पराबैंगनी ]], [[ एक्स-रे ]] एस और [[ गामा किरणें ]]।  [[ साइनसोइडल ]]  [[ मोनोक्रोमैटिक ]] तरंगों के संदर्भ में  [[ फूरियर एनालिसिस ]] द्वारा मनमाना विद्युत चुम्बकीय तरंगों को व्यक्त किया जा सकता है, जो प्रत्येक को ईएमआर स्पेक्ट्रम के इन क्षेत्रों में वर्गीकृत किया जा सकता है।
ईएम विकिरण का व्यवहार और पदार्थ के साथ इसकी अन्तः क्रिया इसकी आवृत्ति पर निर्भर करती है, और आवृत्ति में परिवर्तन के रूप में गुणात्मक रूप से बदलती है। कम आवृत्तियों में लंबे समय तक तरंग दैर्ध्य होते हैं, और उच्च आवृत्तियों में कम तरंग दैर्ध्य होते हैं, और उच्च ऊर्जा के फोटॉन से जुड़े होते हैं। वर्णक्रम के दोनों छोर पर इन तरंग दैर्ध्य या ऊर्जाओं के लिए कोई मौलिक सीमा ज्ञात नहीं है, यद्यपि [[ प्लैंक एनर्जी |प्लैंक ऊर्जा]] के निकट या उससे अधिक ऊर्जा वाले फोटॉन(अब तक बहुत अधिक देखा गया है) को वर्णन करने के लिए नवीन भौतिक सिद्धांतों की आवश्यकता होगी।


ईएम तरंगों के कुछ वर्गों के लिए, तरंग को सबसे अधिक उपयोगी रूप से '' यादृच्छिक '' के रूप में माना जाता है, और फिर वर्णक्रमीय विश्लेषण को यादृच्छिक या  [[ स्टोकेस्टिक प्रक्रिया ]] ईएस के लिए उपयुक्त थोड़ा अलग गणितीय तकनीकों द्वारा किया जाना चाहिए। ऐसे मामलों में, व्यक्तिगत आवृत्ति घटकों को उनकी '' पावर '' सामग्री के संदर्भ में दर्शाया जाता है, और चरण की जानकारी संरक्षित नहीं होती है। इस तरह के प्रतिनिधित्व को यादृच्छिक प्रक्रिया का  [[ पावर स्पेक्ट्रल घनत्व ]] कहा जाता है। इस तरह के विश्लेषण की आवश्यकता वाले यादृच्छिक विद्युत चुम्बकीय विकिरण, उदाहरण के लिए, सितारों के इंटीरियर में सामना किया गया है, और विकिरण के कुछ अन्य बहुत चौड़े रूपों में जैसे कि  [[ शून्य बिंदु क्षेत्र | शून्य बिंदु तरंग क्षेत्र ]] इलेक्ट्रोमैग्नेटिक वैक्यूम के ]]।
=== रेडियो और सूक्ष्म तरंग ===
{{Main|रेडियो|सूक्ष्म तरंग}}


ईएम विकिरण का व्यवहार और पदार्थ के साथ इसकी बातचीत इसकी आवृत्ति पर निर्भर करती है, और आवृत्ति में परिवर्तन के रूप में गुणात्मक रूप से बदलती है। कम आवृत्तियों में लंबे समय तक तरंग दैर्ध्य होते हैं, और उच्च आवृत्तियों में कम तरंग दैर्ध्य होते हैं, और उच्च ऊर्जा के फोटॉन से जुड़े होते हैं। स्पेक्ट्रम के दोनों छोर पर इन तरंग दैर्ध्य या ऊर्जाओं के लिए कोई मौलिक सीमा नहीं है, हालांकि  [[ प्लैंक एनर्जी ]] के पास ऊर्जा के साथ फोटॉनों या इसे पार करने के लिए (अब तक बहुत अधिक देखा गया है) को नए भौतिक सिद्धांतों का वर्णन करने की आवश्यकता होगी।
जब रेडियो तरंगें किसी [[ इलेक्ट्रिकल कंडक्टर |संवाहक]] से टकराती हैं, तो वे संवाहक से जुड़ जाते हैं, उसके साथ यात्रा करते हैं और संवाहक पदार्थ के इलेक्ट्रॉनों को आवेश के सहसंबद्ध बंच में स्थानांतरित करके संवाहक की सतह पर एक विद्युत प्रवाह प्रेरित करते हैं। इस प्रकार के प्रभाव संवाहकों(जैसे रेडियो एंटेना) में मैक्रोस्कोपिक दूरी को आच्छादित कर सकते हैं, क्योंकि रेडियो तरंगों की तरंग दैर्ध्य लंबी होती है।


=== रेडियो और माइक्रोवेव ===
तरंग दैर्ध्य के साथ विद्युत चुम्बकीय विकिरण घटना एक मीटर तक एक मिलीमीटर तक कम होती है, जिसे सूक्ष्म तरंग कहा जाता है; 300 मेगाहर्ट्ज(0.3 गीगाहर्ट्ज) और 300 गीगाहर्ट्ज के बीच आवृत्तियों के साथ।
{{Main|Radio waves|Microwaves}}
जब रेडियो तरंगें  [[ इलेक्ट्रिकल कंडक्टर |  कंडक्टर ]] पर होती हैं, तो वे कंडक्टर के लिए युगल, इसके साथ यात्रा करते हैं और  [[ रेडियो फ्रीक्वेंसी इंडक्शन |  ]] को कंडक्टर की सतह पर एक विद्युत प्रवाह को प्रेरित करते हैं। । इस तरह के प्रभाव कंडक्टरों (जैसे रेडियो एंटेना) में मैक्रोस्कोपिक दूरी को कवर कर सकते हैं, क्योंकि रेडियोवेज की तरंग दैर्ध्य लंबा है।


तरंग दैर्ध्य के साथ विद्युत चुम्बकीय विकिरण घटना एक मीटर तक एक मिलीमीटर तक कम होती है, जिसे माइक्रोवेव कहा जाता है; 300 & nbsp; mHz (0.3 & nbsp; GHz) और 300 & nbsp; GHz के बीच आवृत्तियों के साथ।
रेडियो और सूक्ष्म तरंग आवृत्तियों पर, ईएमआर पदार्थ के साथ बड़े पैमाने पर आवेशों के एक स्थूल संग्रह के रूप में अन्तः क्रिया करता है जो बड़ी संख्या में प्रभावित परमाणुओं में फैले हुए हैं। [[ इलेक्ट्रिकल कंडक्टर |इलेक्ट्रिकल संवाहक]] में, इस प्रकार के प्रेरित स्थूल गति के आवेशों([[ विद्युत वर्तमान |विद्युत धारा]]) के परिणामस्वरूप ईएमआर के अवशोषण होता है, या फिर आवेशों के पृथक्करण जो नवीन ईएमआर(ईएमआर के प्रभावी प्रतिबिंब) की पीढ़ी का कारण बनते हैं। एक उदाहरण एंटेना द्वारा रेडियो तरंगों का अवशोषण या उत्सर्जन है, या एक विद्युत द्विध्रुवीय क्षण के साथ जल या अन्य अणुओं द्वारा सूक्ष्म तरंग का अवशोषण है, उदाहरण के लिए [[ माइक्रोवेव ओवन |सूक्ष्म तरंग ओवन]] के अंदर। ये अन्तः क्रिया विद्युत की धाराओं या ऊष्मा, या दोनों का उत्पादन करते हैं।


रेडियो और माइक्रोवेव आवृत्तियों पर, ईएमआर मामले के साथ बड़े पैमाने पर आरोपों के एक थोक संग्रह के रूप में बातचीत करता है जो बड़ी संख्या में प्रभावित परमाणुओं में फैले हुए हैं।  [[ इलेक्ट्रिकल कंडक्टर ]] एस में, इस तरह के प्रेरित बल्क आंदोलन के आरोपों ( [[ विद्युत वर्तमान ]] एस) के परिणामस्वरूप ईएमआर के अवशोषण होता है, या फिर आरोपों के पृथक्करण जो नए ईएमआर (ईएमआर के प्रभावी प्रतिबिंब) की पीढ़ी का कारण बनते हैं। एक उदाहरण एंटेना द्वारा रेडियो तरंगों का अवशोषण या उत्सर्जन है, या एक विद्युत द्विध्रुवीय क्षण के साथ पानी या अन्य अणुओं द्वारा माइक्रोवेव का अवशोषण है, उदाहरण के लिए  [[ माइक्रोवेव ओवन ]] के अंदर। ये इंटरैक्शन बिजली की धाराओं या गर्मी, या दोनों का उत्पादन करते हैं।
=== अवरक्त ===
{{Main|अवरक्त}}


=== इन्फ्रारेड ===
रेडियो और सूक्ष्म तरंग के जैसे, अवरक्त(आईआर) भी धातुओं द्वारा परिलक्षित होता है(और सबसे अधिक ईएमआर, ठीक रूप से पराबैंगनी श्रेणी में)। यद्यपि, कम-आवृत्ति रेडियो और सूक्ष्म तरंग विकिरण के विपरीत, अवरक्त ईएमआर सामान्यतः एकल अणुओं में स्थित द्विध्रुव के साथ अन्तः क्रिया करता है, जो एकल रासायनिक बंधन के सिरों पर परमाणु कंपन के रूप में बदलते हैं। यह परिणामस्वरूप पदार्थों की एक विस्तृत श्रृंखला द्वारा अवशोषित किया जाता है, जिससे वे तापमान में वृद्धि करते हैं क्योंकि कंपन ऊष्मा के रूप में विघटित हो जाता है। एकल प्रक्रिया, विपरीत में चलती है, स्थूल पदार्थों का कारण बनता है, जो कि अवरक्त में सहजता से विकिरण होता है(नीचे [[ थर्मल विकिरण |तापीय विकिरण]] खंड देखें)।  
{{Main|Infrared}}
रेडियो और माइक्रोवेव की तरह, इन्फ्रारेड (आईआर) भी धातुओं द्वारा परिलक्षित होता है (और सबसे अधिक ईएमआर, अच्छी तरह से पराबैंगनी रेंज में)।हालांकि, कम-आवृत्ति रेडियो और माइक्रोवेव विकिरण के विपरीत, इन्फ्रारेड ईएमआर आमतौर पर एकल अणुओं में मौजूद द्विध्रुव के साथ बातचीत करता है, जो एक एकल रासायनिक बंधन के सिरों पर परमाणु कंपन के रूप में बदलते हैं।यह परिणामस्वरूप पदार्थों की एक विस्तृत श्रृंखला द्वारा अवशोषित किया जाता है, जिससे वे तापमान में वृद्धि करते हैं क्योंकि कंपन गर्मी के रूप में विघटित हो जाता है।एक ही प्रक्रिया, रिवर्स में चलती है, थोक पदार्थों का कारण बनता है, जो कि इन्फ्रारेड में सहजता से विकिरण होता है (नीचे [[ थर्मल विकिरण ]] खंड देखें)।


इन्फ्रारेड रेडिएशन को स्पेक्ट्रल सबजेशन में विभाजित किया गया है।जबकि विभिन्न उपखंड योजनाएं मौजूद हैं<ref>{{cite web|last=Henderson |first=Roy |url=http://info.tuwien.ac.at/iflt/safety/section1/1_1_1.htm |title=Wavelength considerations |publisher=Instituts für Umform- und Hochleistungs |access-date=18 October 2007 |archive-url = https://web.archive.org/web/20071028072110/http://info.tuwien.ac.at/iflt/safety/section1/1_1_1.htm |archive-date = 28 October 2007}}</ref><ref>{{cite web |url=http://www.ipac.caltech.edu/Outreach/Edu/Regions/irregions.html |title=Near, Mid and Far-Infrared |publisher=NASA IPAC |access-date=4 April 2007 |url-status=dead |archive-url=https://archive.today/20120529/http://www.ipac.caltech.edu/Outreach/Edu/Regions/irregions.html |archive-date=29 May 2012 }}</ref> स्पेक्ट्रम को आमतौर पर निकट-अवरक्त (0.75–1.4 माइक्रोन), शॉर्ट-वेवलेंथ इन्फ्रारेड (1.4–3 माइक्रोन), मिड-वेवलेंथ इन्फ्रारेड (3-8 माइक्रोन), लंबी-तरंग दैर्ध्य अवरक्त (8-15 माइक्रोन) और [[ के रूप में विभाजित किया जाता है।सुदूर अवरक्त ]] (15-1000 माइक्रोन)<ref name="Byrnes">{{Cite book|last=Byrnes |first=James |title=Unexploded Ordnance Detection and Mitigation |url=https://archive.org/details/unexplodedordnan00abry |url-access=limited |publisher=Springer |year=2009 |pages=[https://archive.org/details/unexplodedordnan00abry/page/n29 21]–22 |isbn=978-1-4020-9252-7|bibcode=2009uodm.book.....B }}</ref>
अवरक्त विकिरण को वर्णक्रमीय उपक्षेत्र में विभाजित किया गया है। जबकि विभिन्न उपखंड योजनाएं स्थित हैं<ref>{{cite web|last=Henderson |first=Roy |url=http://info.tuwien.ac.at/iflt/safety/section1/1_1_1.htm |title=Wavelength considerations |publisher=Instituts für Umform- und Hochleistungs |access-date=18 October 2007 |archive-url = https://web.archive.org/web/20071028072110/http://info.tuwien.ac.at/iflt/safety/section1/1_1_1.htm |archive-date = 28 October 2007}}</ref><ref>{{cite web |url=http://www.ipac.caltech.edu/Outreach/Edu/Regions/irregions.html |title=Near, Mid and Far-Infrared |publisher=NASA IPAC |access-date=4 April 2007 |url-status=dead |archive-url=https://archive.today/20120529/http://www.ipac.caltech.edu/Outreach/Edu/Regions/irregions.html |archive-date=29 May 2012 }}</ref> वर्णक्रम को सामान्यतः निकट-अवरक्त(0.75–1.4 माइक्रोन), लघु तरंगदैर्ध्य अवरक्त(1.4–3 माइक्रोन), मध्य-तरंगदैर्ध्य अवरक्त(3-8 माइक्रोन), लंबी-तरंग दैर्ध्य अवरक्त(8-15 माइक्रोन) और [[ के रूप में विभाजित किया जाता है।सुदूर अवरक्त |सुदूर अवरक्त]](15-1000 माइक्रोन) [[ के रूप में विभाजित किया जाता है।सुदूर अवरक्त |के रूप में विभाजित किया जाता है]]।<ref name="Byrnes">{{Cite book|last=Byrnes |first=James |title=Unexploded Ordnance Detection and Mitigation |url=https://archive.org/details/unexplodedordnan00abry |url-access=limited |publisher=Springer |year=2009 |pages=[https://archive.org/details/unexplodedordnan00abry/page/n29 21]–22 |isbn=978-1-4020-9252-7|bibcode=2009uodm.book.....B }}</ref>


=== दृश्यमान प्रकाश ===
=== दृश्य प्रकाश ===
{{Main|Light}}
{{Main|प्रकाश}}
प्राकृतिक स्रोत स्पेक्ट्रम में ईएम विकिरण का उत्पादन करते हैं। लगभग 400 [[ नैनोमीटर | एनएम ]] और 700 & nbsp; एनएम के बीच [[ तरंग दैर्ध्य ]] के साथ ईएम विकिरण को सीधे [[ मानव आंख ]] द्वारा पाया जाता है और दृश्य प्रकाश के रूप में माना जाता है। अन्य तरंग दैर्ध्य, विशेष रूप से पास के अवरक्त (700 & nbsp; nm से अधिक) और पराबैंगनी (400 & nbsp; nm से कम) को भी कभी -कभी प्रकाश के रूप में संदर्भित किया जाता है।
प्राकृतिक स्रोत वर्णक्रम में ईएम विकिरण का उत्पादन करते हैं। लगभग 400 [[ नैनोमीटर |एनएम]] और 700 एनएम ; एनवीनम के बीच [[ तरंग दैर्ध्य |तरंग दैर्ध्य]] के साथ ईएम विकिरण को सीधे [[ मानव आंख |मानव आंख]] द्वारा पाया जाता है और दृश्य प्रकाश के रूप में माना जाता है। अन्य तरंग दैर्ध्य, विशेष रूप से निकट के अवरक्त(700 एनएम से अधिक) और पराबैंगनी(400 एनएम से कम) को भी कभी-कभी प्रकाश के रूप में संदर्भित किया जाता है।  


जैसे -जैसे आवृत्ति दृश्यमान सीमा में बढ़ती है, फोटॉन में कुछ व्यक्तिगत अणुओं की बंधन संरचना को बदलने के लिए पर्याप्त ऊर्जा होती है। यह एक संयोग नहीं है कि यह दृश्य सीमा में होता है, क्योंकि [[ दृश्य प्रणाली | विजन ]] के तंत्र में एक एकल अणु, [[ रेटिना ]] के संबंध में परिवर्तन शामिल है, जो एक एकल फोटॉन को अवशोषित करता है। रेटिना में परिवर्तन [[ रोडोप्सिन ]] प्रोटीन के आकार में परिवर्तन का कारण बनता है, जो इसमें निहित है, जो जैव रासायनिक प्रक्रिया को शुरू करता है जो मानव आंख के [[ रेटिना ]] को प्रकाश को महसूस करने के लिए करता है।
जैसे-जैसे आवृत्ति दृश्य सीमा में बढ़ती है, फोटॉन में कुछ व्यक्तिगत अणुओं की बंधन संरचना को बदलने के लिए पर्याप्त ऊर्जा होती है। यह एक संयोग नहीं है कि यह दृश्य सीमा में होता है, क्योंकि [[ दृश्य प्रणाली |दृश्य प्रणाली]] में एकल अणु, [[ रेटिना |रेटिना]] के संबंध में परिवर्तन सम्मिलित है, जो एकल फोटॉन को अवशोषित करता है। रेटिना में परिवर्तन [[ रोडोप्सिन |रोडोप्सिन]] प्रोटीन के आकार में परिवर्तन का कारण बनता है, जो इसमें निहित है, जो जैव रासायनिक प्रक्रिया को प्रारंभ करता है जो मानव आंख के [[ रेटिना |रेटिना]] को प्रकाश को संपादित करने के लिए करता है।  


[[ प्रकाश संश्लेषण | प्रकाश संश्लेषण]] इस सीमा में भी संभव हो जाता है, उसी कारण से।  [[ क्लोरोफिल | क्लोरोफिल]] का एक एकल अणु एक एकल फोटॉन द्वारा उत्साहित है। प्रकाश संश्लेषण का संचालन करने वाले पौधों के ऊतकों में, [[ कैरोटीनॉयड | कैरोटीनॉयड]] एक्ट  [[ गैर-फोटोकैमिकल शमन | गैर-फोटोकैमिकल शमन]] नामक एक प्रक्रिया में दृश्य प्रकाश द्वारा उत्पादित इलेक्ट्रॉनिक रूप से उत्साहित क्लोरोफिल को बुझाने के लिए, प्रतिक्रियाओं को रोकने के लिए जो अन्यथा उच्च प्रकाश स्तरों पर प्रकाश संश्लेषण के साथ हस्तक्षेप करेंगे।
[[ प्रकाश संश्लेषण |प्रकाश संश्लेषण]] इसी कारण से इस श्रेणी में भी संभव हो जाता है। [[ क्लोरोफिल |क्लोरोफिल]] का एकल अणु एकल फोटॉन द्वारा उत्साहित है। प्रकाश संश्लेषण का संचालन करने वाले पौधों के ऊतकों में, [[ कैरोटीनॉयड |कैरोटीनाभ]] इलेक्ट्रॉनिक रूप से उत्साहित क्लोरोफिल को बुझाने के लिए कार्य करते हैं, जो [[ गैर-फोटोकैमिकल शमन |गैर-प्रकाश रासायनिक शमन]] नामक प्रक्रिया में दृश्य प्रकाश द्वारा उत्पन्न होता है, ताकि प्रतिक्रियाओं को रोका जा सके जो उच्च प्रकाश स्तरों पर प्रकाश संश्लेषण में अंतःक्षेप करेंगे।  


[[ इन्फ्रारेड सेंसिंग इन सांप | जानवर जो इन्फ्रारेड]] का पता लगाते हैं, पानी के छोटे पैकेटों का उपयोग करते हैं जो तापमान को बदलते हैं, एक अनिवार्य रूप से थर्मल प्रक्रिया में जिसमें कई फोटॉन शामिल होते हैं।
[[ इन्फ्रारेड सेंसिंग इन सांप |प्राणी जो]] अवरक्त का पता लगाते हैं, जल के छोटे पैकेटों का उपयोग करते हैं जो तापमान को बदलते हैं, एक अनिवार्य रूप से तापीय प्रक्रिया में जिसमें कई फोटॉन सम्मिलित होते हैं।  


इन्फ्रारेड, माइक्रोवेव और रेडियो तरंगों को केवल थोक हीटिंग द्वारा अणुओं और जैविक ऊतक को नुकसान पहुंचाने के लिए जाना जाता है, न कि विकिरण के एकल फोटॉन से उत्तेजना।
अवरक्त, सूक्ष्म तरंग और रेडियो तरंगों को मात्र स्थूल ताप द्वारा अणुओं और जैविक ऊतक को हानि पहुंचाने के लिए जाना जाता है, न कि विकिरण के एकल फोटॉन से उत्तेजना।  


दृश्यमान प्रकाश सभी अणुओं के केवल एक छोटे प्रतिशत को प्रभावित करने में सक्षम है। आमतौर पर स्थायी या हानिकारक तरीके से नहीं, बल्कि फोटॉन एक इलेक्ट्रॉन को उत्तेजित करता है जो तब अपनी मूल स्थिति में लौटते समय एक और फोटॉन का उत्सर्जन करता है। यह अधिकांश रंगों द्वारा उत्पादित रंग का स्रोत है। [[ रेटिना ]] एक अपवाद है। जब एक फोटॉन अवशोषित हो जाता है, तो [[ रेटिना#विज़ुअल_साइकल | रेटिना स्थायी रूप से सीआईएस से ट्रांस ]] में संरचना को बदल देता है, और इसे वापस बदलने के लिए एक प्रोटीन की आवश्यकता होती है, यानी इसे रीसेट करने के लिए इसे फिर से प्रकाश डिटेक्टर के रूप में कार्य करने में सक्षम होने के लिए।
दृश्य प्रकाश सभी अणुओं के मात्र एक छोटे प्रतिशत को प्रभावित करने में सक्षम है। सामान्यतः स्थायी या हानिकारक विधिे से नहीं, बल्कि फोटॉन एक इलेक्ट्रॉन को उत्तेजित करता है जो तब अपनी मूल स्थिति में लौटते समय एक और फोटॉन का उत्सर्जन करता है। यह अधिकांश रंगों द्वारा उत्पादित रंग का स्रोत है। [[ रेटिना |रेटिना]] एक अपवाद है। जब एक फोटॉन अवशोषित हो जाता है, तो [[ रेटिना#विज़ुअल_साइकल |रेटिना स्थायी रूप से सीआईएस से विपक्ष]] में संरचना को बदल देता है, और इसे वापस बदलने के लिए एक प्रोटीन की आवश्यकता होती है, अर्थात इसे फिर से प्रकाश संसूचक के रूप में कार्य करने में सक्षम होने के लिए फिर से स्थापित करें।


सीमित साक्ष्य से संकेत मिलता है कि कुछ [[ प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियां ]] त्वचा में दृश्य प्रकाश द्वारा बनाई जाती हैं, और यह कि फोटोइंग में कुछ भूमिका हो सकती है, उसी तरह से  [[ अल्ट्रावॉयलेट ए ]]<ref name="r1">{{Cite journal | last1 = Liebel | first1 = F. | last2 = Kaur | first2 = S. | last3 = Ruvolo | first3 = E. | last4 = Kollias | first4 = N. | last5 = Southall | first5 = M. D. | title = Irradiation of Skin with Visible Light Induces Reactive Oxygen Species and Matrix-Degrading Enzymes | doi = 10.1038/jid.2011.476 | journal = Journal of Investigative Dermatology | volume = 132 | issue = 7 | pages = 1901–1907 | year = 2012 | pmid = 22318388 | doi-access = free }}</ref>
सीमित साक्ष्य इंगित करते हैं कि कुछ [[ प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियां |प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियां]] त्वचा में दृश्य प्रकाश द्वारा बनाई गई हैं, और यह कि [[ अल्ट्रावॉयलेट ए |पराबैंगनी ए]] के समान प्रतिचित्र में उनकी कुछ भूमिका हो सकती है।<ref name="r1">{{Cite journal | last1 = Liebel | first1 = F. | last2 = Kaur | first2 = S. | last3 = Ruvolo | first3 = E. | last4 = Kollias | first4 = N. | last5 = Southall | first5 = M. D. | title = Irradiation of Skin with Visible Light Induces Reactive Oxygen Species and Matrix-Degrading Enzymes | doi = 10.1038/jid.2011.476 | journal = Journal of Investigative Dermatology | volume = 132 | issue = 7 | pages = 1901–1907 | year = 2012 | pmid = 22318388 | doi-access = free }}</ref>


=== पराबैंगनी ===
=== पराबैंगनी ===
{{Main|Ultraviolet}}
{{Main|पराबैंगनी}}
जैसे -जैसे आवृत्ति पराबैंगनी में बढ़ती है, फोटॉन अब पर्याप्त ऊर्जा (लगभग तीन [[ इलेक्ट्रॉन वोल्ट ]] एस या अधिक) ले जाते हैं, जो कुछ दोगुना बंधुआ अणुओं को स्थायी रासायनिक पुनर्व्यवस्था में उत्तेजित करते हैं। [[ डीएनए ]] में, यह स्थायी क्षति का कारण बनता है।पराबैंगनी ए (यूवीए) द्वारा उत्पादित प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों द्वारा डीएनए को अप्रत्यक्ष रूप से क्षतिग्रस्त किया जाता है, जिसमें डीएनए को सीधे नुकसान पहुंचाने के लिए ऊर्जा बहुत कम होती है।यही कारण है कि सभी तरंग दैर्ध्य पर पराबैंगनी डीएनए को नुकसान पहुंचा सकती है, और कैंसर पैदा करने में सक्षम है, और ( [[ यूवीबी ]] के लिए) स्किन बर्न्स (सनबर्न) जो कि साधारण हीटिंग (तापमान में वृद्धि) प्रभावों से उत्पन्न होने से कहीं अधिक खराब हैं।आणविक क्षति के कारण की यह संपत्ति जो हीटिंग प्रभाव के अनुपात से बाहर है, दृश्य प्रकाश सीमा और उससे ऊपर की आवृत्तियों के साथ सभी ईएमआर की विशेषता है।उच्च-आवृत्ति EMR के ये गुण क्वांटम प्रभावों के कारण होते हैं जो आणविक स्तर पर स्थायी रूप से सामग्री और ऊतकों को नुकसान पहुंचाते हैं{{citation needed|date=July 2013}}
जैसे-जैसे आवृत्ति पराबैंगनी में बढ़ती है, फोटॉन अब पर्याप्त ऊर्जा(लगभग तीन [[ इलेक्ट्रॉन वोल्ट |इलेक्ट्रॉन वोल्ट]] या अधिक) ले जाते हैं, जो कुछ दोगुना बंधुआ अणुओं को स्थायी रासायनिक पुनर्व्यवस्था में उत्तेजित करते हैं। [[ डीएनए |डीएनए]] में, यह स्थायी क्षति का कारण बनता है। पराबैंगनी ए(यूवीए) द्वारा उत्पादित प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों द्वारा डीएनए को अप्रत्यक्ष रूप से क्षतिग्रस्त किया जाता है, जिसमें डीएनए को सीधे हानि पहुंचाने के लिए ऊर्जा बहुत कम होती है। यही कारण है कि सभी तरंग दैर्ध्य पर पराबैंगनी डीएनए को हानि पहुंचा सकती है, और कैंसर उत्पन्न करने में सक्षम है, और([[ यूवीबी |यूवीबी]] के लिए) त्वचा जल जाती है(धूप दाह) जो कि साधारण ताप(तापमान में वृद्धि) प्रभावों से उत्पन्न होने से कहीं अधिक दतर हैं। आणविक क्षति के कारण की यह गुण जो ताप प्रभाव के अनुपात से बाहर है, दृश्य प्रकाश सीमा और उससे ऊपर की आवृत्तियों के साथ सभी ईएमआर की विशेषता है। उच्च-आवृत्ति ईएमआर के ये गुण क्वांटम प्रभावों के कारण होते हैं जो आणविक स्तर पर स्थायी रूप से पदार्थ और ऊतकों को हानि पहुंचाते हैं।{{citation needed|date=July 2013}}


पराबैंगनी सीमा के उच्च अंत में, फोटॉनों की ऊर्जा पर्याप्त रूप से इलेक्ट्रॉनों को पर्याप्त ऊर्जा प्रदान करने के लिए पर्याप्त हो जाती है, जिससे उन्हें परमाणु से मुक्त किया जा सकता है, [[ फोटिओनिसेशन ]] नामक एक प्रक्रिया में।इसके लिए आवश्यक ऊर्जा हमेशा 124 & nbsp से छोटी तरंगदैर्ध्य के साथ लगभग 10 [[ इलेक्ट्रॉन वोल्ट ]] (ईवी) से बड़ी होती है; एनएम (कुछ स्रोत 33 & nbsp; ईवी की अधिक यथार्थवादी कटऑफ का सुझाव देते हैं; जो कि पानी को आयनित करने के लिए आवश्यक ऊर्जा है)।अनुमानित आयनीकरण सीमा में ऊर्जा के साथ पराबैंगनी स्पेक्ट्रम के इस उच्च अंत को कभी -कभी चरम यूवी कहा जाता है।आयनिंग यूवी को पृथ्वी के वायुमंडल द्वारा दृढ़ता से फ़िल्टर किया जाता है{{citation needed|date=July 2013}}
पराबैंगनी सीमा के उच्च अंत में, फोटॉन की ऊर्जा इतनी बड़ी हो जाती है कि इलेक्ट्रॉनों को पर्याप्त ऊर्जा प्रदान करने के लिए उन्हें परमाणु से मुक्त करने के लिए, एक प्रक्रिया में [[ फोटिओनिसेशन |प्रकाश आयनीकरण]] कहा जाता है। इसके लिए आवश्यक ऊर्जा सदैव लगभग 10 [[ इलेक्ट्रॉन वोल्ट |इलेक्ट्रॉन वोल्ट]](ईवी) से अधिक होती है, जिसकी तरंग दैर्ध्य 124 एनएम से कम होती है(कुछ स्रोत 33 eV के अधिक यथार्थवादी सीमा का सुझाव देते हैं, जो पानी को आयनित करने के लिए आवश्यक ऊर्जा है)। अनुमानित आयनीकरण सीमा में ऊर्जा के साथ पराबैंगनी वर्णक्रम के इस उच्च अंत को कभी-कभी परम यूवी कहा जाता है। आयनीकरण यूवी को पृथ्वी के वायुमंडल द्वारा दृढ़ता से निस्यंदित किया जाता है।{{citation needed|date=July 2013}}


=== एक्स-रे और गामा किरणें ===
=== x-किरणें और गामा किरणें ===
{{Main|X-rays|Gamma rays}}
{{Main|x-किरणें|गामा किरणें}}
फोटॉनों से बना विद्युत चुम्बकीय विकिरण जो न्यूनतम-आयनीकरण ऊर्जा, या अधिक ले जाता है, (जिसमें कम तरंग दैर्ध्य के साथ संपूर्ण स्पेक्ट्रम शामिल है), इसलिए [[ आयनीकरण विकिरण ]] कहा जाता है।(कई अन्य प्रकार के आयनीकरण विकिरण गैर-ईएम कणों से बने होते हैं)।इलेक्ट्रोमैग्नेटिक-प्रकार का आयनीकरण विकिरण चरम पराबैंगनी से सभी उच्च आवृत्तियों और कम तरंग दैर्ध्य तक फैला हुआ है, जिसका अर्थ है कि सभी [[ एक्स-रे ]] और [[ गामा किरणें ]] क्वालिफाई करते हैं।ये सबसे गंभीर प्रकार के आणविक क्षति के लिए सक्षम हैं, जो जीव विज्ञान में किसी भी प्रकार के बायोमोलेक्यूल में हो सकते हैं, जिसमें उत्परिवर्तन और कैंसर शामिल हैं, और अक्सर त्वचा के नीचे महान गहराई पर, एक्स-रे स्पेक्ट्रम के उच्च अंत के बाद से, और सभीगामा रे स्पेक्ट्रम, घुसना मामला।
फोटॉनों से बना विद्युत चुम्बकीय विकिरण जो न्यूनतम-आयनीकरण ऊर्जा, या अधिक ले जाता है,(जिसमें कम तरंग दैर्ध्य के साथ संपूर्ण वर्णक्रम सम्मिलित है), इसलिए [[ आयनीकरण विकिरण |आयनीकरण विकिरण]] कहा जाता है। (कई अन्य प्रकार के आयनीकरण विकिरण गैर-ईएम कणों से बने होते हैं)। विद्युत चुम्बकीय-प्रकार का आयनीकरण विकिरण परम पराबैंगनी से सभी उच्च आवृत्तियों और कम तरंग दैर्ध्य तक फैला हुआ है, जिसका अर्थ है कि सभी [[ एक्स-रे |x-किरणें]] और [[ गामा किरणें |गामा किरणें]] अर्हता करते हैं। ये सबसे गंभीर प्रकार के आणविक क्षति के लिए सक्षम हैं, जो जीव विज्ञान में किसी भी प्रकार के जैवाणु में हो सकते हैं, जिसमें उत्परिवर्तन और कैंसर सम्मिलित हैं, और प्रायः त्वचा के नीचे अधिक गहराई पर, x-किरणें वर्णक्रम के उच्च अंत के बाद से, और सभीगामा-किरणें वर्णक्रम, पदार्थ को भेदते हैं।


== वातावरण और मैग्नेटोस्फीयर ==
== वातावरण और चुंबक मंडल ==
{{Main|ozone layer|shortwave radio|skywave|ionosphere}}
{{Main|ओज़ोन की परत|लघु तरंग रेडियो|व्योम तरंग|आयनमंडल}}
[[File:Atmospheric electromagnetic opacity.svg|thumb|upright=2.25|पृथ्वी के वायुमंडलीय अवशोषण और बिखरने (या [[ अपारदर्शिता (ऑप्टिक्स) | अपारदर्शिता ]]) का खुरदरा प्लॉट विभिन्न [[ तरंग दैर्ध्य ]] एस विद्युत चुम्बकीय विकिरण ]]
[[File:Atmospheric electromagnetic opacity.svg|thumb|upright=2.25|पृथ्वी के वायुमंडलीय अवशोषण और प्रकीर्णन(या [[ अपारदर्शिता (ऑप्टिक्स) |अपारदर्शिता]]) का खुरदरा प्लॉट विभिन्न [[ तरंग दैर्ध्य |तरंग दैर्ध्य]] विद्युत चुम्बकीय विकिरण ]]
अधिकांश यूवी और एक्स-रे को आणविक [[ नाइट्रोजन ]] से पहले अवशोषण द्वारा अवरुद्ध किया जाता है, और फिर (ऊपरी यूवी में तरंग दैर्ध्य के लिए) [[ डाइऑक्सीजेन ]] और अंत में [[ ओजोन ]] के इलेक्ट्रॉनिक उत्तेजना से यूवी के मध्य-सीमा पर।सूर्य की पराबैंगनी प्रकाश का केवल 30% जमीन तक पहुंचता है, और यह लगभग सभी अच्छी तरह से प्रसारित होता है।
अधिकांश यूवी और x-किरणें को आणविक [[ नाइट्रोजन |नाइट्रोजन]] से पूर्व अवशोषण द्वारा अवरुद्ध किया जाता है, और फिर(ऊपरी यूवी में तरंग दैर्ध्य के लिए) [[ डाइऑक्सीजेन |डाइऑक्सीजन]] और अंत में यूवी की मध्य-सीमा पर [[ ओजोन |ओजोन]]। सूर्य की पराबैंगनी प्रकाश का मात्र 30% पृथ्वी तक पहुंचता है, और यह लगभग सभी ठीक रूप से प्रसारित होता है।  


दृश्यमान प्रकाश हवा में अच्छी तरह से प्रेषित होता है, क्योंकि यह नाइट्रोजन, ऑक्सीजन, या ओजोन को उत्तेजित करने के लिए पर्याप्त ऊर्जावान नहीं है, लेकिन पानी वाष्प के आणविक कंपन आवृत्तियों को उत्तेजित करने के लिए बहुत ऊर्जावान है{{citation needed|date=July 2013}}
दृश्य प्रकाश वायु में ठीक रूप से प्रेषित होता है, क्योंकि यह नाइट्रोजन, ऑक्सीजन, या ओजोन को उत्तेजित करने के लिए पर्याप्त ऊर्जावान नहीं है, परन्तु जल वाष्प के आणविक कंपन आवृत्तियों को उत्तेजित करने के लिए बहुत ऊर्जावान है।{{citation needed|date=July 2013}}


अवरक्त में अवशोषण बैंड जल वाष्प में कंपन उत्तेजना के तरीकों के कारण होते हैं।हालांकि, पानी के वाष्प को उत्तेजित करने के लिए ऊर्जा बहुत कम है, वातावरण फिर से पारदर्शी हो जाता है, जिससे अधिकांश माइक्रोवेव और रेडियो तरंगों के मुफ्त संचरण की अनुमति मिलती है। <ref>{{cite journal |last1=Chaplin |first1=Martin |title=Infared Spectroscopy |date=May 15, 2013 |page=water.lsbu.ac.uk |url=https://www.ifsc.usp.br/'''lavfis2/BancoApostilasImagens/ApLuminescencia/Infrared%20Spectroscop1.pdf |access-date=April 19, 2022}}</ref>
अवरक्त में अवशोषण बैंड जल वाष्प में कंपन उत्तेजना की विधि के कारण होते हैं। यद्यपि, जल के वाष्प को उत्तेजित करने के लिए ऊर्जा बहुत कम है, वातावरण फिर से पारदर्शी हो जाता है, जिससे अधिकांश सूक्ष्म तरंग और रेडियो तरंगों के निःशुल्क संचरण की अनुमति मिलती है।<ref>{{cite journal |last1=Chaplin |first1=Martin |title=Infared Spectroscopy |date=May 15, 2013 |page=water.lsbu.ac.uk |url=https://www.ifsc.usp.br/'''lavfis2/BancoApostilasImagens/ApLuminescencia/Infrared%20Spectroscop1.pdf |access-date=April 19, 2022}}</ref>


अंत में, रेडियो तरंग दैर्ध्य में 10 मीटर या उससे अधिक समय तक (लगभग 30 & nbsp; मेगाहर्ट्ज), निचले वातावरण में हवा रेडियो के लिए पारदर्शी रहती है, लेकिन  [[ आयनोस्फीयर ]] की कुछ परतों में प्लाज्मा रेडियो तरंगों के साथ बातचीत करना शुरू कर देता है ( [[ स्काईवे ]] देखें)।यह संपत्ति कुछ लंबी तरंग दैर्ध्य (100 मीटर या 3 & nbsp; मेगाहर्ट्ज) को प्रतिबिंबित करने की अनुमति देती है और [[ शॉर्टवेव रेडियो ]] में लाइन-ऑफ-विज़न से परे परिणाम देती है।हालांकि, [[ आयनोस्फीयर#डी लेयर | कुछ आयनोस्फेरिक प्रभाव ]] अंतरिक्ष से आने वाले रेडियोवेस को ब्लॉक करना शुरू करते हैं, जब उनकी आवृत्ति लगभग 10 & nbsp; मेगाहर्ट्ज (लगभग 30 मीटर से अधिक तरंग दैर्ध्य) से कम होती है।<ref>{{Cite journal|last=Dabas|first=R S|title=Ionosphere and its influence on radio communications|journal=Resonance|language=en|volume=5|issue=7|pages=28–43|doi=10.1007/bf02867245|issn=0971-8044|date=July 2000|s2cid=121347063}}</ref>
अंत में, रेडियो तरंग दैर्ध्य में 10 मीटर या उससे अधिक(लगभग 30 मेगाहर्ट्ज) से अधिक, निचले वातावरण में वायु रेडियो के लिए पारदर्शी रहती है, परन्तु [[ आयनोस्फीयर |आयनमंडल]] की कुछ परतों में प्लाज्मा रेडियो तरंगों के साथ अन्तः क्रिया करना प्रारंभ कर देता है([[ स्काईवे |व्योम तरंग]] देखें)। यह गुण कुछ लंबी तरंग दैर्ध्य(100 मीटर या 3 मेगाहर्ट्ज) को प्रतिबिंबित करने की अनुमति देती है और [[ शॉर्टवेव रेडियो |लघु तरंग रेडियो]] में दृष्टि रेखा के अतिरिक्त परिणाम देती है। यद्यपि, [[ आयनोस्फीयर#डी लेयर |कुछ आयनमंडलीय प्रभाव]] आकाश से आने वाले रेडियो तरंग को अवरोध प्रारंभ करते हैं, जब उनकी आवृत्ति लगभग 10 मेगाहर्ट्ज(तरंग दैर्ध्य लगभग 30 मीटर से अधिक) से कम होती है।<ref>{{Cite journal|last=Dabas|first=R S|title=Ionosphere and its influence on radio communications|journal=Resonance|language=en|volume=5|issue=7|pages=28–43|doi=10.1007/bf02867245|issn=0971-8044|date=July 2000|s2cid=121347063}}</ref>


== थर्मल और विद्युत चुम्बकीय विकिरण गर्मी के रूप में ==
== तापीय और विद्युत चुम्बकीय विकिरण ऊष्मा के रूप में ==
{{Main|Thermal radiation|Planck's law}}[[ पदार्थ | पदार्थ]] की मूल संरचना में एक साथ बंधे चार्ज कण शामिल हैं। जब विद्युत चुम्बकीय विकिरण पदार्थ पर लगाया जाता है, तो यह चार्ज किए गए कणों को दोलन करने और ऊर्जा प्राप्त करने का कारण बनता है। इस ऊर्जा का अंतिम भाग्य संदर्भ पर निर्भर करता है। इसे तुरंत फिर से विकेट किया जा सकता है और बिखरे हुए, परिलक्षित या प्रेषित विकिरण के रूप में दिखाई दे सकता है। यह मामले के भीतर अन्य सूक्ष्म गतियों में विघटित हो सकता है, [[ थर्मल इक्विलिब्रियम | थर्मल इक्विलिब्रियम]] में आ सकता है और खुद को [[ थर्मल एनर्जी | थर्मल एनर्जी]] , या यहां तक ​​कि  [[ तापमान#काइनेटिक थ्योरी दृष्टिकोण | काइनेटिक एनर्जी]] के रूप में प्रकट कर सकता है। उच्च-ऊर्जा फोटॉनों (जैसे कि [[ प्रतिदीप्ति | प्रतिदीप्ति]] , [[ हार्मोनिक पीढ़ी | हार्मोनिक पीढ़ी]] , [[ फोटोकैमिकल रिएक्शन | फोटोकैमिकल रिएक्शन]] एस, [[ फोटोवोल्टिक प्रभाव | फोटोवोल्टिक प्रभाव]] से संबंधित कुछ अपवादों के साथ दूर परतवानी, एक्स-रे और गामा विकिरण में आयनित विकिरणों के लिए ]] विकिरण बस सामग्री को गर्म करके अपनी ऊर्जा जमा करता है। यह अवरक्त, माइक्रोवेव और रेडियो वेव विकिरण के लिए होता है। तीव्र रेडियो तरंगें जीवित ऊतक को थर्मल रूप से जला सकती हैं और भोजन पका सकती हैं। इन्फ्रारेड  [[ लेजर | लेजर]] एस के अलावा, पर्याप्त रूप से तीव्र दृश्यमान और पराबैंगनी लेजर आसानी से कागज के लिए सेट कर सकते हैं<ref name=": ०{{Cite web|url=http://www.nuceng.ca/candu/|title=CANDU textbook|website=nuceng.ca|access-date=24 March 2017|url-status=live|archive-url=https://web.archive.org/web/20170420121747/http://www.nuceng.ca/candu/|archive-date=20 April 2017}}</ref"></ref>{{citation needed|date=July 2013}}
{{Main|ऊष्मीय विकिरण|प्लैंक का नियम}}''[[ पदार्थ | पदार्थ]] की मूल संरचना में एक साथ बंधे आवेशित कण सम्मिलित हैं। जब विद्युत चुम्बकीय विकिरण पदार्थ पर लगाया जाता है, तो यह आवेशित किए गए कणों को दोलन करने और ऊर्जा प्राप्त करने का कारण बनता है। इस ऊर्जा का अंतिम भाग्य संदर्भ पर निर्भर करता है। यह तुरंत फिर से विकीर्ण हो सकता है और प्रकीर्ण हुआ, परावर्तित या प्रसारित विकिरण के रूप में प्रकट हो सकता है। यह पदार्थ के भीतर अन्य सूक्ष्म गतियों में विघटित हो सकता है, [[ थर्मल इक्विलिब्रियम |तापीय संतुलन]] में आ सकता है और स्वयं को पदार्थ में [[ थर्मल एनर्जी |तापीय ऊर्जा]] या [[ तापमान#काइनेटिक थ्योरी दृष्टिकोण |गतिज ऊर्जा]] के रूप में प्रकट कर सकता है। उच्च-ऊर्जा फोटॉनों(जैसे कि [[ प्रतिदीप्ति |प्रतिदीप्ति]], [[ हार्मोनिक पीढ़ी |संनादी जनन]], [[ फोटोकैमिकल रिएक्शन |प्रकाश रासायनिक अभिक्रिया]], [[ फोटोवोल्टिक प्रभाव |प्रकाश वोल्टीय प्रभाव]] से संबंधित कुछ अपवादों के साथ दूर परतवानी, x-किरणें और गामा विकिरण में आयनित विकिरणों के लिए विकिरण बस पदार्थ को गर्म करके अपनी ऊर्जा एकत्रित करता है। यह अवरक्त, सूक्ष्म तरंग और रेडियो तरंग विकिरण के लिए होता है। तीव्र रेडियो तरंगें जीवित ऊतक को तापीय रूप से जला सकती हैं और भोजन पका सकती हैं। अवरक्त [[ लेजर |लेजर]] के अतिरिक्त, पर्याप्त रूप से तीव्र दृश्य और पराबैंगनी लेजर सरलता से कागज के लिए समूहित कर सकते हैं।<ref name=": ०{{Cite web|url=http://www.nuceng.ca/candu/|title=CANDU textbook|website=nuceng.ca|access-date=24 March 2017|url-status=live|archive-url=https://web.archive.org/web/20170420121747/http://www.nuceng.ca/candu/|archive-date=20 April 2017}}</ref"></ref>{{citation needed|date=July 2013}}''


आयनीकरण विकिरण एक सामग्री में उच्च गति वाले इलेक्ट्रॉन बनाता है और रासायनिक बंधनों को तोड़ता है, लेकिन इन इलेक्ट्रॉनों के बाद कई बार अन्य परमाणुओं के साथ टकराता है अंततः अधिकांश ऊर्जा एक सेकंड के एक छोटे से अंश में थर्मल ऊर्जा बन जाती है।यह प्रक्रिया गैर-आयनीकरण विकिरण की तुलना में ऊर्जा की प्रति इकाई प्रति यूनिट अधिक खतरनाक है।यह चेतावनी यूवी पर भी लागू होती है, भले ही यह लगभग सभी आयनीकरण नहीं कर रहे हैं, क्योंकि यूवी इलेक्ट्रॉनिक उत्तेजना के कारण अणुओं को नुकसान पहुंचा सकता है, जो हीटिंग प्रभाव की तुलना में प्रति यूनिट ऊर्जा से कहीं अधिक है<ref name=": 0 /{{citation needed|date=July 2013}}
आयनीकरण विकिरण एक पदार्थ में उच्च गति वाले इलेक्ट्रॉन बनाता है और रासायनिक बंधनों को तोड़ता है, परन्तु इन इलेक्ट्रॉनों के बाद कई बार अन्य परमाणुओं के साथ टकराता है अंततः अधिकांश ऊर्जा एक सेकंड के एक छोटे से अंश में तापीय ऊर्जा बन जाती है। यह प्रक्रिया गैर-आयनीकरण विकिरण की तुलना में ऊर्जा की प्रति इकाई प्रति इकाई अधिक संकटपूर्ण है। यह चेतावनी यूवी पर भी लागू होती है, भले ही यह लगभग सभी आयनीकरण नहीं कर रहे हैं, क्योंकि यूवी इलेक्ट्रॉनिक उत्तेजना के कारण अणुओं को हानि पहुंचा सकता है, जो ताप प्रभाव की तुलना में प्रति इकाई ऊर्जा से कहीं अधिक है।<ref name=": 0 /{{citation needed|date=July 2013}}


  [[ ब्लैक बॉडी ]] के वर्णक्रमीय वितरण में इन्फ्रारेड विकिरण को आमतौर पर गर्मी का एक रूप माना जाता है, क्योंकि इसमें एक समान तापमान होता है और थर्मल ऊर्जा की प्रति यूनिट एक एन्ट्रापी परिवर्तन से जुड़ा होता है।हालांकि, हीट भौतिकी और थर्मोडायनामिक्स में एक तकनीकी शब्द है और अक्सर थर्मल ऊर्जा के साथ भ्रमित होता है।किसी भी प्रकार की विद्युत चुम्बकीय ऊर्जा को पदार्थ के साथ बातचीत में थर्मल ऊर्जा में बदल दिया जा सकता है।इस प्रकार, '' कोई भी '' विद्युत चुम्बकीय विकिरण गर्म हो सकता है ( [[ थर्मल ऊर्जा ]] तापमान में वृद्धि के अर्थ में) एक सामग्री, जब इसे अवशोषित किया जाता है<ref>{{Cite web|url=https://docs.kde.org/stable5/en/kdeedu/kstars/ai-blackbody.html|title=Blackbody Radiation|website=docs.kde.org|access-date=24 March 2017|url-status=dead|archive-url=https://web.archive.org/web/20170808154617/https://docs.kde.org/stable5/en/kdeedu/kstars/ai-blackbody.html|archive-date=8 August 2017}}</ref>
  [[ ब्लैक बॉडी ]] के वर्णक्रमीय वितरण में इन्फ्रारेड विकिरण को आमतौर पर गर्मी का एक रूप माना जाता है, क्योंकि इसमें एक समान तापमान होता है और थर्मल ऊर्जा की प्रति यूनिट एक एन्ट्रापी परिवर्तन से जुड़ा होता है।हालांकि, हीट भौतिकी और थर्मोडायनामिक्स में एक तकनीकी शब्द है और अक्सर थर्मल ऊर्जा के साथ भ्रमित होता है।किसी भी प्रकार की विद्युत चुम्बकीय ऊर्जा को पदार्थ के साथ बातचीत में थर्मल ऊर्जा में बदल दिया जा सकता है।इस प्रकार, '' कोई भी '' विद्युत चुम्बकीय विकिरण गर्म हो सकता है ( [[ थर्मल ऊर्जा ]] तापमान में वृद्धि के अर्थ में) एक सामग्री, जब इसे अवशोषित किया जाता है<ref>{{Cite web|url=https://docs.kde.org/stable5/en/kdeedu/kstars/ai-blackbody.html|title=Blackbody Radiation|website=docs.kde.org|access-date=24 March 2017|url-status=dead|archive-url=https://web.archive.org/web/20170808154617/https://docs.kde.org/stable5/en/kdeedu/kstars/ai-blackbody.html|archive-date=8 August 2017}}</ref>


अवशोषण की उलटा या समय-उलट प्रक्रिया थर्मल विकिरण है।पदार्थ में अधिकांश थर्मल ऊर्जा में चार्ज किए गए कणों की यादृच्छिक गति होती है, और इस ऊर्जा को मामले से दूर किया जा सकता है।परिणामी विकिरण बाद में पदार्थ के एक अन्य टुकड़े द्वारा अवशोषित किया जा सकता है, जमा की गई ऊर्जा के साथ सामग्री को गर्म करना<ref>{{Cite web|url=https://www2.southeastern.edu/Academics/Faculty/wparkinson/help/thermochemistry/|title=Thermodynamics Part 1: Work, Heat, Internal Energy and Enthalpy|website=www2.southeastern.edu|access-date=24 March 2017|url-status=live|archive-url=https://web.archive.org/web/20170324012259/http://www2.southeastern.edu/Academics/Faculty/wparkinson/help/thermochemistry/|archive-date=24 March 2017}}</ref>
अवशोषण की व्युत्क्रम या समय-व्युत्क्रम प्रक्रिया तापीय विकिरण है। पदार्थ में अधिकांश तापीय ऊर्जा में आवेशित किए गए कणों की यादृच्छिक गति होती है, और इस ऊर्जा को पदार्थ से दूर किया जा सकता है। परिणामी विकिरण बाद में पदार्थ के एक अन्य टुकड़े द्वारा अवशोषित किया जा सकता है, जिसमें एकत्रित की गई ऊर्जा पदार्थ को गर्म करती है।<ref>{{Cite web|url=https://www2.southeastern.edu/Academics/Faculty/wparkinson/help/thermochemistry/|title=Thermodynamics Part 1: Work, Heat, Internal Energy and Enthalpy|website=www2.southeastern.edu|access-date=24 March 2017|url-status=live|archive-url=https://web.archive.org/web/20170324012259/http://www2.southeastern.edu/Academics/Faculty/wparkinson/help/thermochemistry/|archive-date=24 March 2017}}</ref>


थर्मल संतुलन में एक अपारदर्शी गुहा में विद्युत चुम्बकीय विकिरण प्रभावी रूप से थर्मल का एक रूप हैऊर्जा, अधिकतम [[ एन्ट्रापी | विकिरण एन्ट्रापी ]]<ref>{{Cite web|url=http://www.astro.lu.se/Education/utb/ASTA21/pdf/Planck's%20law.pdf|title=Planck's law|website=astro.lu.se|url-status=dead|access-date=24 March 2017|archive-url=https://web.archive.org/web/20161130131244/http://www.astro.lu.se/Education/utb/ASTA21/pdf/Planck's%20law.pdf|archive-date=30 November 2016}}</ref>
तापीय संतुलन में एक अपारदर्शी गुहा में विद्युत चुम्बकीय विकिरण प्रभावी रूप से तापीय का एक रूप है, जिसमें अधिकतम [[ एन्ट्रापी |विकिरण एन्ट्रापी]] होती है।<ref>{{Cite web|url=http://www.astro.lu.se/Education/utb/ASTA21/pdf/Planck's%20law.pdf|title=Planck's law|website=astro.lu.se|url-status=dead|access-date=24 March 2017|archive-url=https://web.archive.org/web/20161130131244/http://www.astro.lu.se/Education/utb/ASTA21/pdf/Planck's%20law.pdf|archive-date=30 November 2016}}</ref>


== जैविक प्रभाव ==
== जैविक प्रभाव ==
{{Main|Electromagnetic radiation and health|Mobile phone radiation and health}}[[ बायोइलेक्ट्रोमैग्नेटिक्स | बायोइलेक्ट्रोमैग्नेटिक्स]] जीवित जीवों पर ईएम विकिरण की बातचीत और प्रभावों का अध्ययन है।जीवित कोशिकाओं पर विद्युत चुम्बकीय विकिरण के प्रभाव, जिनमें मनुष्यों में शामिल हैं, विकिरण की शक्ति और आवृत्ति पर निर्भर करते हैं।कम-आवृत्ति विकिरण (दृश्यमान प्रकाश के लिए रेडियो तरंगें) के लिए सबसे अच्छा-समझा प्रभाव अकेले विकिरण शक्ति के कारण होता है, जब विकिरण को अवशोषित किया जाता है तो हीटिंग के माध्यम से कार्य करता है।इन थर्मल प्रभावों के लिए, आवृत्ति महत्वपूर्ण है क्योंकि यह जीव में विकिरण और प्रवेश की तीव्रता को प्रभावित करता है (उदाहरण के लिए, माइक्रोवेव अवरक्त की तुलना में बेहतर प्रवेश करते हैं)।यह व्यापक रूप से स्वीकार किया जाता है कि कम आवृत्ति वाले क्षेत्र जो महत्वपूर्ण हीटिंग के कारण बहुत कमजोर हैं, संभवतः कोई जैविक प्रभाव नहीं हो सकता है<ref name="Binhi" />
{{Main|विद्युत चुम्बकीय विकिरण और स्वास्थ्य|मोबाइल फोन विकिरण और स्वास्थ्य}}''[[ बायोइलेक्ट्रोमैग्नेटिक्स | जैवविद्युत चुम्बकीय]] जीवित जीवों पर ईएम विकिरण की अन्तः क्रिया और प्रभावों का अध्ययन है। जीवित कोशिकाओं पर विद्युत चुम्बकीय विकिरण के प्रभाव, जिनमें मनुष्यों में सम्मिलित हैं, विकिरण की शक्ति और आवृत्ति पर निर्भर करते हैं। कम-आवृत्ति विकिरण(दृश्य प्रकाश के लिए रेडियो तरंगें) के लिए सबसे ठीक-सुबोध प्रभाव अकेले विकिरण शक्ति के कारण होता है, जब विकिरण को अवशोषित किया जाता है तो तापन के माध्यम से कार्य करता है। इन तापीय प्रभावों के लिए, आवृत्ति महत्वपूर्ण है क्योंकि यह जीव में विकिरण और प्रवेश की तीव्रता को प्रभावित करता है(उदाहरण के लिए, सूक्ष्म तरंग अवरक्त की तुलना में ठीक प्रवेश करते हैं)। यह व्यापक रूप से स्वीकार किया जाता है कि कम आवृत्ति वाले क्षेत्र जो महत्वपूर्ण तापन के कारण बहुत मंद हैं, संभवतः कोई जैविक प्रभाव नहीं हो सकता है।<ref name="Binhi" />''
 
कुछ शोध यह दिखाने के लिए किए गए हैं कि मंद ''गैर-तापीय'' विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र,(मंद ईएलएफ चुंबकीय क्षेत्रों सहित, यद्यपि उत्तरार्द्ध दृढ़ता से ईएम विकिरण के रूप में योग्य नहीं है<ref name=Binhi /><ref>{{Cite journal | last1 = Delgado | first1 = J. M. | last2 = Leal | first2 = J. | last3 = Monteagudo | first3 = J. L. | last4 = Gracia | first4 = M. G. | title = Embryological changes induced by weak, extremely low frequency electromagnetic fields | journal = Journal of Anatomy | volume = 134 | issue = Pt 3 | pages = 533–551 | year = 1982 | pmid = 7107514 | pmc = 1167891 }}</ref><ref>{{Cite journal | last1 = Harland | first1 = J. D. | last2 = Liburdy | first2 = R. P. | doi = 10.1002/(SICI)1521-186X(1997)18:8<555::AID-BEM4>3.0.CO;2-1 | title = Environmental magnetic fields inhibit the antiproliferative action of tamoxifen and melatonin in a human breast cancer cell line | journal = Bioelectromagnetics | volume = 18 | issue = 8 | pages = 555–562 | year = 1997 | pmid = 9383244 | url = https://zenodo.org/record/1235522 }}</ref>) और संग्राहक आरएफ और सूक्ष्म तरंग क्षेत्रों में जैविक प्रभाव हो सकते हैं, यद्यपि इसका महत्व स्पष्ट नहीं है।<ref name="Aalto S, Haarala C, Brück A, Sipilä H, Hämäläinen H, Rinne JO 2006 885–90">{{Cite journal | last1 = Aalto | first1 = S. | last2 = Haarala | first2 = C. | last3 = Brück | first3 = A. | last4 = Sipilä | first4 = H. | last5 = Hämäläinen | first5 = H. | last6 = Rinne | first6 = J. O. | doi = 10.1038/sj.jcbfm.9600279 | title = Mobile phone affects cerebral blood flow in humans | journal = Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism | volume = 26 | issue = 7 | pages = 885–890 | year = 2006 | pmid = 16495939 | doi-access = free }}</ref><ref>{{Cite journal | doi = 10.1002/bem.2250110107 | last1 = Cleary | first1 = S. F. | last2 = Liu | first2 = L. M. | last3 = Merchant | first3 = R. E. | title = In vitro lymphocyte proliferation induced by radio-frequency electromagnetic radiation under isothermal conditions | journal = Bioelectromagnetics | volume = 11 | issue = 1 | pages = 47–56 | year = 1990 | pmid = 2346507 }}</ref><ref>{{Cite journal | last1 = Ramchandani | first1 = P. | title = Prevalence of childhood psychiatric disorders may be underestimated | journal = Evidence-Based Mental Health | volume = 7 | issue = 2 | pages = 59 | year = 2004 | pmid = 15107355 | doi=10.1136/ebmh.7.2.59 | doi-access = free }}</ref> गैर-तापीय स्तरों पर जैविक पदार्थ और विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों के बीच अन्तः क्रिया के मौलिक तंत्र पूर्ण रूप से समझ में नहीं आते हैं।<ref name=Binhi>{{cite book |last= Binhi|first= Vladimir N|others= Repiev, A & Edelev, M (translators from Russian)|title= Magnetobiology: Underlying Physical Problems |url= https://archive.org/details/magnetobiologyun00binh_968|url-access= limited|publisher= Academic Press|location= San Diego|year= 2002|pages= [https://archive.org/details/magnetobiologyun00binh_968/page/n11 1]–16|isbn= 978-0-12-100071-4|oclc= 49700531}}</ref>
 
[[ विश्व स्वास्थ्य संगठन |विश्व स्वास्थ्य संगठन]] ने रेडियो आवृत्ति विद्युत चुम्बकीय विकिरण को [[ के रूप में IARC समूह 2B कार्सिनोजेन्स |समूह 2B]] में संभावित रूप से कैंसरकारी के रूप में वर्गीकृत किया है।<ref>] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20110601063650/http://www.iarc.fr/en/media-centre/pr/2011/pdfs/pr208_E.pdf |date=1 June 2011 }}।विश्व स्वास्थ्य संगठन।31 मई 201</ref><ref>{{cite news | url=http://www.cbsnews.com/2100-503063_162-20068246.html | publisher=CBS News| title=Trouble with cell phone radiation standard | url-status=live | archive-url=https://web.archive.org/web/20130509153533/http://www.cbsnews.com/2100-503063_162-20068246.html | archive-date=9 May 2013 }}</ref> इस समूह में अग्रणी, डीडीटी और स्टाइरीन जैसे संभावित कैंसरकारी सम्मिलित हैं। उदाहरण के लिए, सेल फोन के उपयोग और मस्तिष्क कैंसर के विकास के बीच संबंध की खोज में महामारी विज्ञान के अध्ययन, व्यापक रूप से अनिर्णायक रहे हैं, यह प्रदर्शित करने के लिए सहेजें कि प्रभाव, यदि यह स्थित है, तो एक बड़ा नहीं हो सकता है।
 
उच्च आवृत्तियों(दृश्य और अतिरिक्त) पर, व्यक्तिगत फोटॉन के प्रभाव महत्वपूर्ण होने लगते हैं, क्योंकि इनमें अब पर्याप्त ऊर्जा व्यक्तिगत रूप से प्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष रूप से जैविक अणुओं को हानि पहुंचाने के लिए है।<ref>देखो {{cite journal | pmid =22318388 | doi=10.1038/jid.2011.476 | volume=132 | issue=7 | title=Irradiation of skin with visible light induces reactive oxygen species and matrix-degrading enzymes | date=July 2012 | journal=J. Invest. Dermatol. | pages=1901–7| last1=Liebel | first1=F | last2=Kaur | first2=S | last3=Ruvolo | first3=E | last4=Kollias | first4=N | last5=Southall | first5=M. D. | doi-access=free }}  [[ प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों के माध्यम से दृश्य प्रकाश से क्वांटम क्षति के साक्ष्य के लिए त्वचा में उत्पन्न ]]।यह UVA के साथ भी होता है।यूवीबी के साथ, डीएनए को नुकसान प्रत्यक्ष हो जाता है,  [[ फोटोकैमिस्ट्री |  फोटोकैमिकल ]] के साथ  [[ पाइरीमिडीन डिमर्स ]] का गठन</ref> सभी यूवी सुविधाओं को विश्व स्वास्थ्य संगठन द्वारा समूह 1 कैंसरकारी के रूप में वर्गीकृत किया गया है। सूरज के संपर्क से पराबैंगनी विकिरण त्वचा कैंसर का प्राथमिक कारण है।<ref>{{cite journal|last=Narayanan|first=DL |author2=Saladi, RN |author3=Fox, JL|title=Ultraviolet radiation and skin cancer|journal=International Journal of Dermatology|date=September 2010|volume=49|issue=9|pages=978–86|pmid=20883261|doi=10. [[/j.1365-4632.2010.04474.x|s2cid=]]4492 }}</ref><ref name=Review05>{{cite journal|last=Saladi|first=RN|author2=Persaud, AN|title=The causes of skin cancer: a comprehensive review|journal=Drugs of Today|date=January 2005|volume=41|issue=1|pages=37–53|pmid=15753968|doi=10.1358/dot.2005.41.1.875777}}</ref>
 
इस प्रकार, यूवी आवृत्तियों पर और उच्चतर(और संभवतया किंचित दृश्य सीमा में भी)<ref name=r1 /> पर, विद्युत चुम्बकीय विकिरण सरल ताप भविष्यवाणियों की तुलना में जैविक प्रणालियों को अधिक हानि पहुंचाता है। यह दूर(या परम) पराबैंगनी में सबसे स्पष्ट है। यूवी, x-किरणें और गामा विकिरण के साथ, [[ आयन |आयन]] और [[ मुक्त कट्टरपंथी |मुक्त मूलक]] पदार्थ(जीवित ऊतक सहित) का उत्पादन करने के लिए इस विकिरण के फोटॉन की क्षमता के कारण [[ आयनिंग विकिरण |आयनीकरण विकिरण]] के रूप में संदर्भित किया जाता है। चूंकि इस प्रकार के विकिरण ऊर्जा के स्तर पर जीवन को गंभीर रूप से हानि पहुंचा सकते हैं जो थोड़ा ताप का उत्पादन करते हैं, इसे विद्युत चुम्बकीय वर्णक्रम के शेष भागों की तुलना में कहीं अधिक संकटपूर्ण(ऊर्जा की प्रति इकाई या ऊर्जा की प्रति इकाई या शक्ति) के संदर्भ में अधिक संकटपूर्ण माना जाता है।
 
=== शस्त्र के रूप में उपयोग ===
{{See also|निर्देशित ऊर्जा शस्त्र# सूक्ष्मतंरग शस्त्र}}
 
ऊष्मा किरण ईएमआर का एक अनुप्रयोग है जो त्वचा की ऊपरी परत में एक अप्रिय ताप प्रभाव बनाने के लिए सूक्ष्म तरंग आवृत्तियों का उपयोग करता है। एक सार्वजनिक रूप से ज्ञात ऊष्मा किरण शस्त्र जिसे [[ सक्रिय इनकार प्रणाली |सक्रिय अस्वीकार प्रणाली]] कहा जाता है, को अमेरिकी सेना द्वारा एक प्रयोगात्मक शस्त्र के रूप में विकसित किया गया था, जो एक क्षेत्र में शत्रु की पहुंच से अस्वीकार करता है।<ref>{{cite web|access-date=2 March 2008|url=http://www.globalsecurity.org/military/systems/ground/v-mads.htm|title=Vehicle-Mounted Active Denial System (V-MADS) |publisher=Global Security |archive-url=https://web.archive.org/web/20080305153515/http://www.globalsecurity.org/military/systems/ground/v-mads.htm|archive-date=5 March 2008 |url-status=live}}</ref><ref>{{cite web|url=http://www.dvidshub.net/news/85028/new-marine-corps-non-lethal-weapon-heats-things-up|title=DVIDS – News – New Marine Corps non-lethal weapon heats things up|work=DVIDS|access-date=1 November 2014}}</ref> एक [[ मौत रे |मृत्यु]] किरण एक सैद्धांतिक शस्त्र है जो उस स्तर पर विद्युत चुम्बकीय ऊर्जा के आधार पर ऊष्मा किरण को बचाता है जो मानव ऊतक को घायल करने में सक्षम है। एक मृत्यु किरण के एक आविष्कारक, [[ हैरी ग्रिंडेल मैथ्यूज |हैरी ग्रिंडेल मैथ्यूज]], ने अधियाचित किया कि 1920 के दशक से सूक्ष्म तरंग [[ मैग्नेट्रॉन |मैग्नेट्रॉन]] पर आधारित अपने मृत्यु किरण शस्त्र पर काम करते हुए अपनी बाईं आंख में दृष्टि चली गई थी(एक सामान्य [[ माइक्रोवेव ओवन |सूक्ष्म तरंग ओवन]] के अंदर लगभग 2 kV/m पर ऊतक को हानि पहुंचाना खाना पकाने का प्रभाव उत्पन्न करता है)।<ref>{{Cite web|title=Effects on the human body: Extremely low frequency RF {{!}} आकाशवाणी आवृति {{!}} रेडियो स्पेक्ट्रम |  url = https: //www.scribd.com/document/365723483/radio-frequency |  एक्सेस-डेट = 8 मार्च 2021 |  वेबसाइट = SCRIBD |  भाषा = en}</ref>
 
 
 
 


आमतौर पर स्वीकृत परिणामों के बावजूद, कुछ शोध यह दिखाने के लिए किए गए हैं कि कमजोर '' गैर-थर्मल '' विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र, (कमजोर ईएलएफ चुंबकीय क्षेत्रों सहित, हालांकि उत्तरार्द्ध ईएम रेडिएटियो के रूप में सख्ती से अर्हता प्राप्त नहीं करता है<ref name=Binhi /><ref>{{Cite journal | last1 = Delgado | first1 = J. M. | last2 = Leal | first2 = J. | last3 = Monteagudo | first3 = J. L. | last4 = Gracia | first4 = M. G. | title = Embryological changes induced by weak, extremely low frequency electromagnetic fields | journal = Journal of Anatomy | volume = 134 | issue = Pt 3 | pages = 533–551 | year = 1982 | pmid = 7107514 | pmc = 1167891 }}</ref><ref>{{Cite journal | last1 = Harland | first1 = J. D. | last2 = Liburdy | first2 = R. P. | doi = 10.1002/(SICI)1521-186X(1997)18:8<555::AID-BEM4>3.0.CO;2-1 | title = Environmental magnetic fields inhibit the antiproliferative action of tamoxifen and melatonin in a human breast cancer cell line | journal = Bioelectromagnetics | volume = 18 | issue = 8 | pages = 555–562 | year = 1997 | pmid = 9383244 | url = https://zenodo.org/record/1235522 }}</ref>), और संशोधित आरएफ और माइक्रोवेव फ़ील्ड के जैविक प्रभाव होते हैं<ref name="Aalto S, Haarala C, BrÜck A, Sipilä H, Hämäläinen H, Rinne के रूप में 2006 885–90 के रूप में{{Cite journal | last1 = Aalto | first1 = S. | last2 = Haarala | first2 = C. | last3 = Brück | first3 = A. | last4 = Sipilä | first4 = H. | last5 = Hämäläinen | first5 = H. | last6 = Rinne | first6 = J. O. | doi = 10.1038/sj.jcbfm.9600279 | title = Mobile phone affects cerebral blood flow in humans | journal = Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism | volume = 26 | issue = 7 | pages = 885–890 | year = 2006 | pmid = 16495939 | doi-access = free }}</ref><ref>{{Cite journal | doi = 10.1002/bem.2250110107 | last1 = Cleary | first1 = S. F. | last2 = Liu | first2 = L. M. | last3 = Merchant | first3 = R. E. | title = In vitro lymphocyte proliferation induced by radio-frequency electromagnetic radiation under isothermal conditions | journal = Bioelectromagnetics | volume = 11 | issue = 1 | pages = 47–56 | year = 1990 | pmid = 2346507 }}</ref><ref>{{Cite journal | last1 = Ramchandani | first1 = P. | title = Prevalence of childhood psychiatric disorders may be underestimated | journal = Evidence-Based Mental Health | volume = 7 | issue = 2 | pages = 59 | year = 2004 | pmid = 15107355 | doi=10.1136/ebmh.7.2.59 | doi-access = free }}</ref> गैर-थर्मल स्तरों पर जैविक सामग्री और विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों के बीच बातचीत के मौलिक तंत्र पूरी तरह से समझ में नहीं आते हैं<ref name=Binhi>{{cite book |last= Binhi|first= Vladimir N|others= Repiev, A & Edelev, M (translators from Russian)|title= Magnetobiology: Underlying Physical Problems |url= https://archive.org/details/magnetobiologyun00binh_968|url-access= limited|publisher= Academic Press|location= San Diego|year= 2002|pages= [https://archive.org/details/magnetobiologyun00binh_968/page/n11 1]–16|isbn= 978-0-12-100071-4|oclc= 49700531}}</ref>


[[ विश्व स्वास्थ्य संगठन | विश्व स्वास्थ्य संगठन]] ने रेडियो फ़्रीक्वेन को वर्गीकृत किया हैCy इलेक्ट्रोमैग्नेटिक विकिरण  [[ के रूप में IARC समूह 2B कार्सिनोजेन्स |  समूह 2B]] - संभवतः कार्सिनोजेनिक की सूची<ref>] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20110601063650/http://www.iarc.fr/en/media-centre/pr/2011/pdfs/pr208_E.pdf |date=1 June 2011 }}।विश्व स्वास्थ्य संगठन।31 मई 201</ref><ref>{{cite news | url=http://www.cbsnews.com/2100-503063_162-20068246.html | publisher=CBS News| title=Trouble with cell phone radiation standard | url-status=live | archive-url=https://web.archive.org/web/20130509153533/http://www.cbsnews.com/2100-503063_162-20068246.html | archive-date=9 May 2013 }}</ref> इस समूह में लीड, डीडीटी और स्टाइरीन जैसे संभावित कार्सिनोजेन शामिल हैं।उदाहरण के लिए, सेल फोन के उपयोग और मस्तिष्क कैंसर के विकास के बीच संबंध की तलाश में महामारी विज्ञान के अध्ययन, काफी हद तक अनिर्णायक रहे हैं, यह प्रदर्शित करने के लिए सहेजें कि प्रभाव, यदि यह मौजूद है, तो एक बड़ा नहीं हो सकता है।


उच्च आवृत्तियों (दृश्य और परे) पर, व्यक्तिगत फोटॉन के प्रभाव महत्वपूर्ण होने लगते हैं, क्योंकि इनमें अब पर्याप्त ऊर्जा व्यक्तिगत रूप से प्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष रूप से जैविक अणुओं को नुकसान पहुंचाने के लिए है<ref>देखो {{cite journal | pmid =22318388 | doi=10.1038/jid.2011.476 | volume=132 | issue=7 | title=Irradiation of skin with visible light induces reactive oxygen species and matrix-degrading enzymes | date=July 2012 | journal=J. Invest. Dermatol. | pages=1901–7| last1=Liebel | first1=F | last2=Kaur | first2=S | last3=Ruvolo | first3=E | last4=Kollias | first4=N | last5=Southall | first5=M. D. | doi-access=free }}  [[ प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों के माध्यम से दृश्य प्रकाश से क्वांटम क्षति के साक्ष्य के लिए त्वचा में उत्पन्न ]]।यह UVA के साथ भी होता है।यूवीबी के साथ, डीएनए को नुकसान प्रत्यक्ष हो जाता है,  [[ फोटोकैमिस्ट्री |  फोटोकैमिकल ]] के साथ  [[ पाइरीमिडीन डिमर्स ]] का गठन</ref> सभी यूवी सुविधाओं को विश्व स्वास्थ्य संगठन द्वारा समूह 1 कार्सिनोजेन्स के रूप में वर्गीकृत किया गया है।सूरज के संपर्क से पराबैंगनी विकिरण त्वचा कैंसर का प्राथमिक कारण है<ref>{{cite journal|last=Narayanan|first=DL |author2=Saladi, RN |author3=Fox, JL|title=Ultraviolet radiation and skin cancer|journal=International Journal of Dermatology|date=September 2010|volume=49|issue=9|pages=978–86|pmid=20883261|doi=10. [[/j.1365-4632.2010.04474.x|s2cid=]]4492 }}</ref><ref name=Review05>{{cite journal|last=Saladi|first=RN|author2=Persaud, AN|title=The causes of skin cancer: a comprehensive review|journal=Drugs of Today|date=January 2005|volume=41|issue=1|pages=37–53|pmid=15753968|doi=10.1358/dot.2005.41.1.875777}}</ref>


इस प्रकार, यूवी आवृत्तियों पर और उच्चतर (और शायद कुछ हद तक दृश्यमान सीमा में भी)<ref name=r1 /> विद्युत चुम्बकीय विकिरण सरल हीटिंग भविष्यवाणियों की तुलना में जैविक प्रणालियों को अधिक नुकसान पहुंचाता है।यह दूर (या चरम) पराबैंगनी में सबसे स्पष्ट है।यूवी, एक्स-रे और गामा विकिरण के साथ,  [[ आयन ]] एस और  [[ मुक्त कट्टरपंथी ]] एस सामग्री (जीवित ऊतक सहित) का उत्पादन करने के लिए इस विकिरण के फोटॉन की क्षमता के कारण  [[ आयनिंग विकिरण ]] के रूप में संदर्भित किया जाता है।चूंकि इस तरह के विकिरण ऊर्जा के स्तर पर जीवन को गंभीर रूप से नुकसान पहुंचा सकते हैं जो थोड़ा हीटिंग का उत्पादन करते हैं, इसे विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम के बाकी हिस्सों की तुलना में कहीं अधिक खतरनाक (ऊर्जा की प्रति यूनिट या ऊर्जा की प्रति यूनिट या शक्ति) के संदर्भ में अधिक खतरनाक माना जाता है।


=== हथियार के रूप में उपयोग करें ===
{{See also|Directed energy weapons#Microwave weapons}}
हीट रे ईएमआर का एक अनुप्रयोग है जो त्वचा की ऊपरी परत में एक अप्रिय ताप प्रभाव बनाने के लिए माइक्रोवेव आवृत्तियों का उपयोग करता है।एक सार्वजनिक रूप से ज्ञात हीट रे हथियार जिसे  [[ सक्रिय इनकार प्रणाली ]] कहा जाता है, को अमेरिकी सेना द्वारा एक प्रयोगात्मक हथियार के रूप में विकसित किया गया था, जो एक क्षेत्र में दुश्मन की पहुंच से इनकार करता है<ref>{{cite web|access-date=2 March 2008|url=http://www.globalsecurity.org/military/systems/ground/v-mads.htm|title=Vehicle-Mounted Active Denial System (V-MADS) |publisher=Global Security |archive-url=https://web.archive.org/web/20080305153515/http://www.globalsecurity.org/military/systems/ground/v-mads.htm|archive-date=5 March 2008 |url-status=live}}</ref><ref>{{cite web|url=http://www.dvidshub.net/news/85028/new-marine-corps-non-lethal-weapon-heats-things-up|title=DVIDS – News – New Marine Corps non-lethal weapon heats things up|work=DVIDS|access-date=1 November 2014}}</ref> एक  [[ मौत रे ]] एक सैद्धांतिक हथियार है जो उस स्तर पर विद्युत चुम्बकीय ऊर्जा के आधार पर हीट किरण को बचाता है जो मानव ऊतक को घायल करने में सक्षम है।एक डेथ रे के एक आविष्कारक,  [[ हैरी ग्रिंडेल मैथ्यूज ]], ने दावा किया कि 1920 के दशक से माइक्रोवेव  [[ मैग्नेट्रॉन ]] पर आधारित अपने डेथ रे हथियार पर काम करते हुए अपनी बाईं आंख में दृष्टि खो गई है (एक सामान्य  [[ माइक्रोवेव ओवन ]] एक ऊतक को नुकसान पहुंचाता हैलगभग 2 kV/m पर ओवन के अंदर खाना पकाने का प्रभाव)<ref>{{Cite web|title=Effects on the human body: Extremely low frequency RF {{!}} आकाशवाणी आवृति {{!}} रेडियो स्पेक्ट्रम |  url = https: //www.scribd.com/document/365723483/radio-frequency |  एक्सेस-डेट = 8 मार्च 2021 |  वेबसाइट = SCRIBD |  भाषा = en}</ref>


== विद्युत चुम्बकीय सिद्धांत से व्युत्पत्ति ==
== विद्युत चुम्बकीय सिद्धांत से व्युत्पत्ति ==
{{Main|Electromagnetic wave equation}}
{{Main|विद्युत चुम्बकीय तरंग समीकरण}}


विद्युत चुम्बकीय तरंगों की भविष्यवाणी बिजली और चुंबकत्व के शास्त्रीय कानूनों द्वारा की जाती है, जिन्हें [[ मैक्सवेल के समीकरण ]] के रूप में जाना जाता है।बिजली और चुंबकीय क्षेत्रों को बदलने के 'लहरों' 'का वर्णन करते हुए, सजातीय मैक्सवेल के समीकरणों (शुल्क या धाराओं के बिना) के गैर -समाधान हैं। [[ वैक्यूम | फ्री स्पेस ]] में मैक्सवेल के समीकरणों के साथ शुरुआत:
विद्युत चुम्बकीय तरंगों की अनुमानित विद्युत और चुंबकत्व के शास्त्रीय नियमों द्वारा की जाती है, जिन्हें [[ मैक्सवेल के समीकरण |मैक्सवेल के समीकरण]] के रूप में जाना जाता है। विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों को बदलने के 'तरंगों' 'का वर्णन करते हुए, सजातीय मैक्सवेल के समीकरणों(शुल्क या धाराओं के बिना) के गैर-हल हैं। [[ वैक्यूम |मुक्त स्थान]] में मैक्सवेल के समीकरणों के साथ प्रारम्भ:
{{NumBlk||<math display="block">\nabla \cdot \mathbf{E} = 0</math>|{{EquationRef|1}}}}
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{{NumBlk||<math display="block">\nabla \times \mathbf{E} = -\frac{\partial \mathbf{B}}{\ आंशिक टी} </गणित>{{EquationRef|2}}}}
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कहाँ पे<math>\mathbf{E}</math> and <math>\mathbf{B}</math>  [[ इलेक्ट्रिक फील्ड ]] ( [[ वोल्ट |  वी ]] /एम या  [[ न्यूटन |  एन ]] / [[ कूलम्ब |  सी ]]) और  [[ चुंबकीय क्षेत्र ]] ( [[ टेस्ला (यूनिट) |  टी ]] या  [[ वेबर में मापा जाता है।यूनिट) |  WB ]] /m <pup> 2 < /sup>), क्रमशः;<math>\nabla \cdot \mathbf X </math> yields the [[divergence]] and <math>\nabla \times \mathbf X </math> the [[curl (mathematics)|curl]] of a vector field <math>\mathbf X;</math>
कहाँ पे<math>\mathbf{E}</math> and <math>\mathbf{B}</math>  [[ इलेक्ट्रिक फील्ड ]] ( [[ वोल्ट |  वी ]] /एम या  [[ न्यूटन |  एन ]] / [[ कूलम्ब |  सी ]]) और  [[ चुंबकीय क्षेत्र ]] ( [[ टेस्ला (यूनिट) |  टी ]] या  [[ वेबर में मापा जाता है।यूनिट) |  WB ]] /m <pup> 2 < /sup>), क्रमशः;<math>\nabla \cdot \mathbf X </math> yields the [[divergence]] and <math>\nabla \times \mathbf X </math> the [[curl (mathematics)|curl]] of a vector field <math>\mathbf X;</math>
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मैक्सवेल के पहले समीकरणों से, हम प्राप्त करते हैं
मैक्सवेल के पहले समीकरणों से, हम प्राप्त करते हैं
<गणित प्रदर्शन = ब्लॉक> \ nabla \ cdot \ mathbf {e} = \ hat {\ mathbf {k}} \ cdot \ mathbf {e} _0 f '\ mathbf {x} - c_0 t \ right)} = 0 </math>
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इस प्रकार,
इस प्रकार,
<गणित प्रदर्शन = ब्लॉक> \ mathbf {e} \ cdot \ hat {\ mathbf {k}} = 0 </math>
 
जिसका तात्पर्य है कि विद्युत क्षेत्र उस दिशा में ऑर्थोगोनल है जिस दिशा में तरंग का प्रसार होता है।मैक्सवेल के समीकरणों में से दूसरा चुंबकीय क्षेत्र को पैदा करता है, अर्थात्,
<nowiki><गणित प्रदर्शन = ब्लॉक> \ mathbf {e} \ cdot \ hat {\ mathbf {k}} = 0 </nowiki><nowiki></math></nowiki>
<गणित प्रदर्शन = ब्लॉक> \ nabla \ times \ mathbf {e} = \ hat {\ mathbf {k}} \ times \ mathbf {e} _0 f '\ mathbf {x} - c_0 t \ right)} = - \ frac {\ आंशिक \ mathbf {b}} {\ आंशिक t} </math>
 
जिसका तात्पर्य है कि विद्युत क्षेत्र उस दिशा में लांबिक है जिस दिशा में तरंग का प्रसार होता है। मैक्सवेल के समीकरणों में से दूसरा चुंबकीय क्षेत्र को उत्पन्न करता है, अर्थात्,
 
<nowiki><गणित प्रदर्शन = ब्लॉक> \ nabla \ times \ mathbf {e} = \ hat {\ mathbf {k}} \ times \ mathbf {e} _0 f '\ mathbf {x}-c_0 t \ right) } =-\ frac {\ आंशिक \ mathbf {b}} {\ आंशिक t} </nowiki><nowiki></math></nowiki>


इस प्रकार,
इस प्रकार,
<गणित प्रदर्शन = ब्लॉक> \ mathbf {b} = \ frac {1} {c_0} \ hat {\ mathbf {k}} \ times \ mathbf {e} </math>


शेष समीकरण इस पसंद से संतुष्ट होंगे <math>\mathbf{E},\mathbf{B}</math>
<गणित प्रदर्शन = ब्लॉक> \ mathbf {b} = \ frac {1} {c_0} \ hat {\ mathbf {k}} \ times \ mathbf {e} <nowiki></math></nowiki>
 
<math>\mathbf{E},\mathbf{B}</math> के इस विकल्प से शेष समीकरण संतुष्ट होंगे।


प्रकाश की गति से दूर-क्षेत्र की यात्रा में विद्युत और चुंबकीय क्षेत्र तरंगें।उनके पास एक विशेष प्रतिबंधित अभिविन्यास और आनुपातिक परिमाण है, <math>E_0 = c_0 B_0</math>, which can be seen immediately from the [[Poynting vector]]. The electric field, magnetic field, and direction of wave propagation are all orthogonal, and the wave propagates in the same direction as <math>\mathbf{E} \times \mathbf{B}</math>।इसके अलावा, ''' e ''' और ''' b ''' मुक्त स्थान में दूर-दूर तक, जो कि तरंग समाधान के रूप में मुख्य रूप से इन दो मैक्सवेल समीकरणों पर निर्भर करते हैं, एक दूसरे के साथ इन-चरण हैं।यह गारंटी हैचूंकि जेनेरिक वेव सॉल्यूशन अंतरिक्ष और समय दोनों में पहला ऑर्डर है, और इन समीकरणों के एक तरफ  [[ कर्ल (गणित) | कर्ल ऑपरेटर ]] लहर समाधान के पहले क्रम के स्थानिक डेरिवेटिव में परिणाम होता है, जबकि समय-व्युत्पन्न पर समय-व्युत्पन्न होता है। समीकरणों के अन्य पक्ष, जो दूसरे क्षेत्र को देता है, समय में प्रथम-क्रम है, जिसके परिणामस्वरूप प्रत्येक गणितीय ऑपरेशन में दोनों क्षेत्रों के लिए एक ही  [[ चरण शिफ्ट ]] है।
सुदूर क्षेत्र में विद्युत और चुंबकीय क्षेत्र तरंगें प्रकाश की गति से यात्रा करती हैं। उनके निकट एक विशेष प्रतिबंधित अभिविन्यास और आनुपातिक परिमाण, <math>E_0 = c_0 B_0</math>है, जिसे [[Poynting vector|प्वाइन्टिंग सदिश]] से तुरंत देखा जा सकता है। विद्युत क्षेत्र, चुंबकीय क्षेत्र, और तरंग प्रसार की दिशा सभी लांबिक हैं, और तरंग उसी दिशा में फैलती है जैसे <math>\mathbf{E} \times \mathbf{B}</math>। इसके अतिरिक्त, E और B मुक्त स्थान में दूर-दूर तक, जो कि तरंग हल के रूप में मुख्य रूप से इन दो मैक्सवेल समीकरणों पर निर्भर करते हैं, एक दूसरे के साथ चरणबद्ध हैं। इसकी गारंटी है क्योंकि सामान्य तरंग हल आकाशीय और समय दोनों में प्रथम क्रम है, और इन समीकरणों के एक ओर [[ कर्ल (गणित) |कर्ल प्रचालक]] तरंग हल के प्रथम क्रम के स्थानिक व्युत्पन्न में होता है, जबकि दूसरी ओर समय-व्युत्पन्न समीकरण, जो अन्य क्षेत्र देता है, समय में प्रथम-क्रम है, जिसके परिणामस्वरूप प्रत्येक गणितीय संक्रिया में दोनों क्षेत्रों के लिए समान [[ चरण शिफ्ट |कला विस्थापन]] होता है।  


आगे की ओर यात्रा करने वाले एक विद्युत चुम्बकीय तरंग के दृष्टिकोण से, विद्युत क्षेत्र ऊपर और नीचे दोलन हो सकता है, जबकि चुंबकीय क्षेत्र दाएं और बाएं दोलन करता है। इस तस्वीर को दाएं और बाएं दोलन करने वाले विद्युत क्षेत्र के साथ घुमाया जा सकता है और चुंबकीय क्षेत्र नीचे और ऊपर दोलन करता है। यह एक अलग समाधान है जो एक ही दिशा में यात्रा कर रहा है। प्रसार दिशा के संबंध में अभिविन्यास में यह मनमानी  [[ ध्रुवीकरण (तरंगों) | ध्रुवीकरण ]] के रूप में जाना जाता है। क्वांटम स्तर पर, इसे [[ फोटॉन ध्रुवीकरण ]] के रूप में वर्णित किया गया है। ध्रुवीकरण की दिशा को विद्युत क्षेत्र की दिशा के रूप में परिभाषित किया गया है।
आगे की ओर यात्रा करने वाले एक विद्युत चुम्बकीय तरंग के दृष्टिकोण से, विद्युत क्षेत्र ऊपर और नीचे दोलन हो सकता है, जबकि चुंबकीय क्षेत्र दाएं और बाएं दोलन करता है। इस प्रतिचित्र को दाएं और बाएं दोलन करने वाले विद्युत क्षेत्र के साथ घुमाया जा सकता है और चुंबकीय क्षेत्र नीचे और ऊपर दोलन करता है। यह एक अलग हल है जो एकल दिशा में यात्रा कर रहा है। प्रसार दिशा के संबंध में अभिविन्यास में यह यादृच्छिकी [[ ध्रुवीकरण (तरंगों) |ध्रुवीकरण]] के रूप में जाना जाता है। क्वांटम स्तर पर, इसे [[ फोटॉन ध्रुवीकरण |फोटॉन ध्रुवीकरण]] के रूप में वर्णित किया गया है। ध्रुवीकरण की दिशा को विद्युत क्षेत्र की दिशा के रूप में परिभाषित किया गया है।  


ऊपर दिए गए दूसरे-क्रम की लहर समीकरणों के अधिक सामान्य रूप उपलब्ध हैं, जो गैर-वैक्यूम प्रसार मीडिया और स्रोतों दोनों के लिए अनुमति देते हैं। कई प्रतिस्पर्धी व्युत्पत्ति मौजूद हैं, सभी सन्निकटन और इच्छित अनुप्रयोगों के अलग -अलग स्तरों के साथ हैं। एक बहुत ही सामान्य उदाहरण विद्युत क्षेत्र समीकरण का एक रूप है<ref name=kinsler2010>{{cite journal
ऊपर दिए गए दूसरे-क्रम की तरंग समीकरणों के अधिक सामान्य रूप उपलब्ध हैं, जो गैर-निर्वात प्रसार मीडिया और स्रोतों दोनों के लिए अनुमति देते हैं। कई प्रतिस्पर्धी व्युत्पत्ति स्थित हैं, सभी सन्निकटन और इच्छित अनुप्रयोगों के अलग-अलग स्तरों के साथ हैं। एक बहुत ही सामान्य उदाहरण विद्युत क्षेत्र समीकरण का एक रूप है,<ref name="kinsler2010">{{cite journal
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|bibcode = 2010PhRvA..81a3819K }}</ref> जिसे स्पष्ट रूप से दिशात्मक तरंग समीकरणों की एक जोड़ी में कारक किया गया था, और फिर एक साधारण धीमी गति से इवोल्यूशन सन्निकटन के माध्यम से एक एकल-दिशात्मक तरंग समीकरण में कुशलता से कम कर दिया गया।
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== See also ==
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{{Div col|colwidth=25em}}
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* [[Antenna measurement]]
* [[एंटीना माप]]
* [[Bioelectromagnetism]]
* [[जैव विद्युत चुंबकत्व]]
* [[Bolometer]]
* [[बोलोमीटर]]
* [[Control of electromagnetic radiation]]
* [[विद्युत चुम्बकीय विकिरण का नियंत्रण]]
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* [[Electromagnetic radiation and health]]
* [[विद्युत चुम्बकीय विकिरण और स्वास्थ्य]]
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* [[परिमित-अंतर समय-डोमेन विधि]]
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* [[Helicon (physics)|Helicon]]
* [[हेलिकॉन (भौतिकी)|हेलिकॉन]]
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* [[मुक्त स्थान का प्रतिबाधा]]
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* [[सूर्य के प्रकाश के संपर्क के स्वास्थ्य प्रभाव]]
* [[Sinusoidal plane-wave solutions of the electromagnetic wave equation]]
* [[विद्युतचुंबकीय तरंग समीकरण के ज्यावक्रीय समतल-तरंग हल]]{{Div col end}}
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== References ==
== References ==
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Latest revision as of 19:13, 19 April 2023

एक रैखिक रूप से ध्रुवीकृत विद्युत चुम्बकीय तरंग z-अक्ष में जा रहा है, जिसमें E विद्युत क्षेत्र और लंबवत B को दर्शाता है

भौतिकी में, विद्युत चुम्बकीय विकिरण(ईएमआर) में विद्युत चुम्बकीय(ईएम) क्षेत्र की तरंगें होती हैं, जो आकाशीय माध्यम से फैलती हैं और गति और विद्युत चुम्बकीय विकिरण ऊर्जा लेती हैं।[1]

ईएमआर के प्रकारों में रेडियो तरंगें, सूक्ष्म तरंग, अवरक्त,(दृश्य) प्रकाश, पराबैंगनी, x-किरणें, और गामा-किरणें सम्मिलित हैं, ये सभी तरंगें विद्युत चुम्बकीय वर्णक्रम के भाग हैं।[2]

शास्त्रीय रूप से, विद्युत चुम्बकीय विकिरण में विद्युत चुम्बकीय तरंगें होती हैं, जो विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों के समकालिक दोलन हैं। दोलन की आवृत्ति के आधार पर, विद्युत चुम्बकीय वर्णक्रम के विभिन्न तरंग दैर्ध्य उत्पन्न होते हैं। एक निर्वात में, विद्युत चुम्बकीय तरंगें प्रकाश की गति से यात्रा करती हैं, जो सामान्यतः c को निरूपित करती हैं। सजातीय, समदैशिक मीडिया में, दो क्षेत्रों के दोलन एक दूसरे के लिए लंबवत होते हैं और ऊर्जा और तरंग प्रसार की दिशा के लिए लंबवत होते हैं, जिससे अनुप्रस्थ तरंग बनती है। विद्युत चुम्बकीय वर्णक्रम के भीतर एक विद्युत चुम्बकीय तरंग की स्थिति को इसके आवृत्ति या इसके तरंग दैर्ध्य द्वारा चित्रित किया जा सकता है। विभिन्न आवृत्ति की विद्युत चुम्बकीय तरंगों को अलग-अलग नामों से बुलाया जाता है क्योंकि उनके निकट अलग-अलग स्रोत और पदार्थ पर प्रभाव होते हैं। बढ़ती आवृत्ति और घटती तरंग दैर्ध्य के क्रम में ये हैं: रेडियो तरंगें, सूक्ष्म तरंग, अवरक्त विकिरण, दृश्य प्रकाश, पराबैंगनी विकिरण, x-किरणें और गामा किरणें।[3]

विद्युतचुम्बकीय तरंगें त्वरण से गुजरने वाले विद्युत आवेशित कणों द्वारा उत्सर्जित होती हैं,[4][5] और ये तरंगें बाद में अन्य आवेशित कणों के साथ परस्पर क्रिया कर सकती हैं, उन पर बल लगा सकती हैं। ईएम तरंगें ऊर्जा, संवेग और कोणीय संवेग को अपने स्रोत कण से दूर ले जाती हैं और उन मात्राओं को उस पदार्थ को प्रदान कर सकती हैं जिसके साथ वे परस्पर क्रिया करते हैं। विद्युत चुम्बकीय विकिरण उन ईएम तरंगों के साथ जुड़ा हुआ है जो स्वयं को फैलाने के लिए स्वतंत्र हैं("विकिरण") जो उन्हें उत्पन्न करने वाले गतिमान आवेशों के निरंतर प्रभाव के बिना हैं, क्योंकि उन्होंने उन आवेशों से पर्याप्त दूरी अर्जित कर ली है। इस प्रकार, ईएमआर को कभी-कभी सुदूर क्षेत्र के रूप में संदर्भित किया जाता है। इस भाषा में, निकट क्षेत्र ईएम क्षेत्रों को आवेशों और धारा के समीप संदर्भित करते है जो उन्हें सीधे उत्पन्न करते है, विशेष रूप से विद्युत चुम्बकीय प्रेरण और स्थिर वैद्युत प्रेरण घटना।

क्वांटम यांत्रिकी में, ईएमआर को देखने का एक वैकल्पिक विधि यह है कि इसमें फोटॉन, अनावेशित मूल कण शून्य विरामस्थ द्रव्यमान सम्मिलित हैं, जो विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के क्वांट होते हैं, जो सभी विद्युत चुम्बकीय अन्तः क्रिया के लिए उत्तरदायी होते हैं।[6] क्वांटम वैद्युतगतिकी इस बात का सिद्धांत है कि ईएमआर एक परमाणु स्तर पर पदार्थ के साथ कैसे अन्तः क्रिया करता है।[7] क्वांटम प्रभाव ईएमआर के अतिरिक्त स्रोत प्रदान करते हैं, जैसे परमाणु और कृष्णिका विकिरण में इलेक्ट्रॉनों का निम्न ऊर्जा स्तर में संक्रमण।[8] एक वैयक्तिक फोटॉन की ऊर्जा की मात्रा है और उच्च आवृत्ति के फोटॉन के लिए अधिक है। यह संबंध प्लैंक के समीकरण E = hf द्वारा दिया गया है, जहां E प्रति फोटॉन ऊर्जा है, f फोटॉन की आवृत्ति है, और h प्लैंक का नियतांक है। उदाहरण के लिए, एकल गामा किरण फोटॉन दृश्य प्रकाश के एक फोटॉन की ऊर्जा का ~100,000 गुना अधिक ले सकता है।

रासायनिक यौगिकों और जैविक जीवों पर ईएमआर के प्रभाव विकिरण की शक्ति और इसकी आवृत्ति दोनों पर निर्भर करते हैं। दृश्य या निम्न आवृत्तियों(अर्थात, दृश्य प्रकाश, अवरक्त, सूक्ष्म तरंग, और रेडियो तरंगों) की ईएमआर को गैर-आयनित विकिरण 'कहा जाता है, क्योंकि इसके फोटॉन वैयक्तिक रूप से परमाणुओं या अणुओं को आयनित करने या रासायनिक बंधों को तोड़ने के लिए पर्याप्त ऊर्जा नहीं होती है। रासायनिक प्रणालियों और जीवित ऊतक पर इन विकिरणों के प्रभाव मुख्य रूप से कई फोटॉनों के संयुक्त ऊर्जा स्थानांतरण से गर्म प्रभाव के कारण होते हैं। इसके विपरीत, उच्च आवृत्ति पराबैंगनी, x-किरणें और गामा किरणों को आयनीकरण विकिरण कहा जाता है, क्योंकि ऐसी उच्च आवृत्ति के अलग-अलग फोटॉनों में अणुओं को आयनित करने या रासायनिक बंधों को तोड़ने के लिए पर्याप्त ऊर्जा होती है। इन विकिरणों में रासायनिक प्रतिक्रियाओं को उत्पन्न करने और जीवित कोशिकाओं को क्षति पहुंचाने की क्षमता होती है, जो साधारण ताप से उत्पन्न होती है, और यह स्वास्थ्य के लिए संकट हो सकता है।

भौतिकी

सिद्धांत

मैक्सवेल के समीकरण

जेम्स क्लर्क मैक्सवेल ने एक विद्युत और चुंबकीय समीकरण के तरंग रूप को प्राप्त किया, इस प्रकार विद्युत और चुंबकीय क्षेत्र और उनके समरूपता की तरंग जैसी प्रकृति को उजागर किया। क्योंकि तरंग समीकरण द्वारा अनुमानित ईएम तरंगों की गति प्रकाश की मापी गई गति के साथ मेल खाती है, मैक्सवेल ने निष्कर्ष निकाला कि प्रकाश स्वयं एक ईएम तरंग है।[9][10] मैक्सवेल के समीकरणों की पुष्टि हेनरिक हर्ट्ज द्वारा रेडियो तरंगों के साथ प्रयोगों के माध्यम से की गई थी।

[11] मैक्सवेल ने संपादित किया कि चूंकि बहुत सारे भौतिकी एक प्रकार से सममित और गणितीय रूप से कलात्मक है, इसलिए विद्युत और चुंबकत्व के बीच एक समरूपता भी होनी चाहिए। उन्होंने संपादित किया कि प्रकाश विद्युत और चुंबकत्व का एक संयोजन है और इस प्रकार दोनों को एक साथ बांधा जाना चाहिए। मैक्सवेल के समीकरण के अनुसार, एक स्थानिक रूप से भिन्न विद्युत क्षेत्र सदैव चुंबकीय क्षेत्र के साथ जुड़ा हुआ है जो समय के साथ बदलता है।[12] इसी प्रकार, एक स्थानिक रूप से भिन्न चुंबकीय क्षेत्र विद्युत क्षेत्र में समय के साथ विशिष्ट परिवर्तनों से जुड़ा हुआ है। एक विद्युत चुम्बकीय तरंग में, विद्युत क्षेत्र में परिवर्तन सदैव एक दिशा में चुंबकीय क्षेत्र में एक तरंग के साथ होते हैं, और इसके विपरीत। दोनों के बीच यह संबंध किसी भी प्रकार के क्षेत्र के बिना दूसरे के कारण होता है; बल्कि, वे एक साथ घटित होते हैं। वस्तुतः, चुंबकीय क्षेत्रों को संदर्भ के एक अन्य फ्रेम में विद्युत क्षेत्रों के रूप में देखा जा सकता है, और विद्युत क्षेत्रों को संदर्भ के एक अन्य फ्रेम में चुंबकीय क्षेत्रों के रूप में देखा जा सकता है, परन्तु उनका समान महत्व है क्योंकि भौतिकी संदर्भ के सभी फ्रेम में समान है, इसलिए आकाशीय और समय में परिवर्तन के बीच घनिष्ठ संबंध एक सादृश्य से अधिक है। साथ में, ये क्षेत्र एक प्रसार विद्युत चुम्बकीय तरंग बनाते हैं, जो स्रोत से स्वतंत्र आकाशीय के माध्यम से चलती है। एक आवेश के त्वरण द्वारा इस से निर्मित दूरस्थ ईएम क्षेत्र ऊर्जा को अपने साथ ले जाता है जो आकाशीय के माध्यम से "विकिरण" करती है, इसलिए यह शब्द है।

निकट और दूर के क्षेत्र

विद्युत चुम्बकीय विकिरण में(जैसे कि एक एंटीना से सूक्ष्म तरंग, यहां दिखाया गया है) शब्द विकिरण मात्र विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के कुछ भागों पर लागू होता है जो अनंत आकाशीय में विकिरण होता है और व्युत्क्रम-वर्ग नियम शक्ति से तीव्रता में कमी करता है, ताकिकुल विकिरण ऊर्जा जो एक काल्पनिक गोलाकार सतह के माध्यम से पार करती है, समान है, चाहे वह एंटीना से कितनी दूर गोलाकार सतह खींची गई हो। विद्युत चुम्बकीय विकिरण इस प्रकार सुदूर क्षेत्र विद्युत चुम्बकीय फाई का भाग सम्मिलित हैएक प्रेषित्र के चारों ओर। प्रेषित्र के निकट निकट-क्षेत्र का एक भाग, बदलते विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र का भाग बनता है, परन्तु विद्युत चुम्बकीय विकिरण के रूप में नहीं गिना जाता है।

मैक्सवेल के समीकरणों ने स्थापित किया कि कुछ आवेशित और धाराएं(स्रोत) एक स्थानीय प्रकार का विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र उत्पन्न करते हैं जिसमें 'ईएमआर' का व्यवहार नहीं होता है। धाराएं सीधे चुंबकीय क्षेत्र का उत्पादन करती हैं, परन्तु यह चुंबकीय द्विध्रुवीय प्रकार का है जो धारा से दूरी के साथ समाप्त हो जाता है। इसी प्रकार से, एक बदलती विद्युत क्षमता(जैसे कि एंटीना में) द्वारा एक संवाहक में अलग-अलग धकेलने वाले गतिमान आवेश एक विद्युत द्विध्रुवीय प्रकार के विद्युत क्षेत्र का उत्पादन करते हैं, परन्तु यह भी दूरी के साथ घटता है। ये क्षेत्र ईएमआर स्रोत के निकट के निकट के निकट बनाते हैं। इन व्यवहारों में से कोई भी ईएम विकिरण के लिए उत्तरदायी नहीं हैं। इसके अतिरिक्त, वे विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र व्यवहार का कारण बनते हैं जो मात्र कुशलता से प्राप्तिकर्ता को स्रोत के बहुत निकट से स्थानांतरित करता है, जैसे कि ट्रांसफार्मर के अंदर चुंबकीय प्रेरण, या प्रतिपुष्टि व्यवहार जो धातु संसूचक के कुंडल के निकट होता है। सामान्यतः, निकट-क्षेत्र का अपने स्वयं के स्रोतों पर एक शक्तिशाली प्रभाव पड़ता है, जिससे स्रोत या प्रेषित्र में "भार"(विद्युत प्रतिक्रिया में कमी) में वृद्धि होती है, जब भी प्राप्तिकर्ता द्वारा ईएम क्षेत्र से ऊर्जा वापस ले ली जाती है। अन्यथा, ये क्षेत्र आकाशीय में स्वतंत्र रूप से बाहर नहीं जाते हैं, दूरी-सीमा के बिना अपनी ऊर्जा को दूर ले जाते हैं, बल्कि दोलन करते हैं, यदि यह एक प्राप्तिकर्ता द्वारा प्राप्त नहीं किया जाता है तो प्रेषित्र को अपनी ऊर्जा वापस कर देता है।[citation needed]

इसके विपरीत, ईएम दूर-क्षेत्र विकिरण से बना है, जो इस अर्थ में प्रेषित्र से मुक्त है कि(एक विद्युत ट्रांसफार्मर में स्थिति के विपरीत) प्रेषित्र को इन परिवर्तनों को क्षेत्रों में भेजने के लिए समान शक्ति की आवश्यकता होती है, सिग्नल को तुरंत उठाया गया है या नहीं। विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र का यह दूर का भाग विद्युत चुम्बकीय विकिरण है(जिसे दूर-क्षेत्र भी कहा जाता है)। दूर-क्षेत्र प्रेषित्र को प्रभावित करने की अनुमति दिए बिना(विकीर्ण) का प्रसार(विकीर्ण)। यह उन्हें इस अर्थ में स्वतंत्र होने का कारण बनता है कि उनका अस्तित्व और उनकी ऊर्जा, प्रेषित्र छोड़ने के बाद, प्रेषित्र और प्राप्तिकर्ता दोनों से पूर्ण रूप से स्वतंत्र है। ऊर्जा के संरक्षण के कारण, स्रोत के चारों ओर खींची गई किसी भी गोलाकार सतह से गुजरने वाली शक्ति की मात्रा समान है। क्योंकि इस प्रकार की सतह में स्रोत से अपनी दूरी के वर्ग के लिए आनुपातिक क्षेत्र होता है, शक्ति घनत्व ईएम विकिरण सदैव स्रोत से दूरी के व्युत्क्रम वर्ग के साथ कम हो जाता है; इसे व्युत्क्रम-वर्ग नियम कहा जाता है। यह स्रोत(निकट-क्षेत्र) के निकट ईएम क्षेत्र के द्विध्रुवीय भागों के विपरीत है, जो एक व्युत्क्रम घन शक्ति नियम के अनुसार शक्ति में भिन्न होता है, और इस प्रकार से दूरियों पर ऊर्जा की एक संरक्षित मात्रा का परिवहन नहीं करता है, परन्तु इसके अतिरिक्त दूरी के साथ क्षीण हो जाता है, दूरी के साथ, इसकी ऊर्जा के साथ(जैसा कि उल्लेख किया गया है) तीव्रता से प्रेषित्र पर लौट रहा है या निकट के प्राप्तिकर्ता(जैसे कि ट्रांसफार्मर माध्यमिक कुंडल) द्वारा अवशोषित हो गया है।

दूर-क्षेत्र(ईएमआर) निकट-क्षेत्र की तुलना में इसके उत्पादन के लिए एक अलग तंत्र पर और मैक्सवेल के समीकरणों में अलग-अलग शब्दों पर निर्भर करता है। जबकि निकट-क्षेत्र का चुंबकीय भाग स्रोत में धाराओं के कारण होता है, ईएमआर में चुंबकीय क्षेत्र मात्र विद्युत क्षेत्र में स्थानीय परिवर्तन के कारण होता है। इसी प्रकार से, जबकि निकट-क्षेत्र में विद्युत क्षेत्र सीधे आवेशों और स्रोत में आवेशित-पृथक्करण के कारण होता है, ईएमआर में विद्युत क्षेत्र स्थानीय चुंबकीय क्षेत्र में परिवर्तन के कारण होता है। विद्युत और चुंबकीय ईएमआर क्षेत्रों के उत्पादन के लिए दोनों प्रक्रियाओं में दूरी पर एक अलग निर्भरता होती है, जो निकट-क्षेत्र द्विध्रुवीय विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों की तुलना में होती है। यही कारण है कि ईएमआर प्रकार का ईएम क्षेत्र स्रोतों से दूर शक्ति में प्रमुख हो जाता है। "स्रोतों से दूर" शब्द का अर्थ है कि स्रोत से कितनी दूर(प्रकाश की गति से चल रहा है) बाहर की ओर बढ़ने वाले ईएम क्षेत्र का कोई भाग स्थित है, उस समय तक स्रोत धाराओं को अलग-अलग स्रोत क्षमता से बदल दिया जाता है, और स्रोत इसलिए अलग चरण के बाहरी रूप से चलने वाले ईएम क्षेत्र को उत्पन्न करना प्रारंभ कर दिया है।[citation needed]

ईएमआर का एक अधिक संक्षिप्त दृश्य यह है कि ईएमआर की रचना करने वाला दूर-क्षेत्र सामान्यतः ईएम क्षेत्र का वह भाग होता है जिसने स्रोत से पर्याप्त दूरी निर्धारित की है, कि यह किसी भी प्रतिक्रिया से पूर्ण रूप से वियोजित हो गया है जो मूल रूप से उत्तरदायी थे। इसके लिए। अब स्रोत शुल्क से स्वतंत्र, ईएम क्षेत्र, जैसा कि यह दूर चला जाता है, मात्र उन आवेशों की त्वरण पर निर्भर है जो इसे उत्पादित करते हैं। इसका अब आवेशों के प्रत्यक्ष क्षेत्रों से, या आवेशों के वेग(धाराओं) के लिए एक दृढ संबंध नहीं है।[citation needed]

एकल कण(मैक्सवेल के समीकरणों के अनुसार) की गति के कारण लियनार्ड-वीचर्ट संभावित विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों के निर्माण में, कण के त्वरण से जुड़े शब्द वे हैं जो क्षेत्र के भाग के लिए उत्तरदायी हैं जो कि विद्युत चुम्बकीय विकिरण के रूप में माना जाता है। इसके विपरीत, कण के बदलते स्थिर विद्युत क्षेत्र और कण के समान वेग से उत्पन्न होने वाले चुंबकीय शब्द के साथ जुड़ा हुआ शब्द, दोनों विद्युत चुम्बकीय निकट-क्षेत्र से जुड़े हैं, और ईएम विकिरण को सम्मिलित नहीं करते हैं।[citation needed]

मैक्सवेल के समीकरण

जेम्स क्लर्क मैक्सवेल ने एक विद्युत और चुंबकीय समीकरण के तरंग रूप को प्राप्त किया, इस प्रकार विद्युत और चुंबकीय क्षेत्र और उनके समरूपता की तरंग जैसी प्रकृति को उजागर किया। क्योंकि तरंग समीकरण द्वारा अनुमानित ईएम तरंगों की गति प्रकाश की मापी गई गति के साथ मेल खाती है, मैक्सवेल ने निष्कर्ष निकाला कि प्रकाश स्वयं एक ईएम तरंग है।[13][14] मैक्सवेल के समीकरणों की पुष्टि हेनरिक हर्ट्ज द्वारा रेडियो तरंगों के साथ प्रयोगों के माध्यम से की गई थी।

[15] मैक्सवेल ने संपादित किया कि चूंकि बहुत सारे भौतिकी एक प्रकार से सममित और गणितीय रूप से कलात्मक है, इसलिए विद्युत और चुंबकत्व के बीच एक समरूपता भी होनी चाहिए। उन्होंने संपादित किया कि प्रकाश विद्युत और चुंबकत्व का संयोजन है और इस प्रकार दोनों को एक साथ बांधा जाना चाहिए। मैक्सवेल के समीकरण के अनुसार, स्थानिक रूप से भिन्न विद्युत क्षेत्र सदैव चुंबकीय क्षेत्र के साथ जुड़ा हुआ है जो समय के साथ बदलता है।[16] इसी प्रकार, स्थानिक रूप से भिन्न चुंबकीय क्षेत्र विद्युत क्षेत्र में समय के साथ विशिष्ट परिवर्तनों से जुड़ा हुआ है। विद्युत चुम्बकीय तरंग में, विद्युत क्षेत्र में परिवर्तन सदैव एक दिशा में चुंबकीय क्षेत्र में एक तरंग के साथ होते हैं, और इसके विपरीत। दोनों के बीच यह संबंध किसी भी प्रकार के क्षेत्र के बिना दूसरे के कारण होता है; बल्कि, वे एक साथ घटित होते हैं। वस्तुतः, चुंबकीय क्षेत्र को संदर्भ के दूसरे फ्रेम में विद्युत क्षेत्र के रूप में देखा जा सकता है, और विद्युत क्षेत्र को संदर्भ के दूसरे फ्रेम में चुंबकीय क्षेत्र के रूप में देखा जा सकता है। साथ में, ये क्षेत्र एक प्रसारक विद्युत चुम्बकीय तरंग बनाते हैं, जो आकाशीय में निकलती है और स्रोत के साथ फिर से अन्तः क्रिया करने की आवश्यकता नहीं होती है। इस प्रकार से गठित दूर का ईएम क्षेत्र एक आवेश के त्वरण से ऊर्जा को वहन करता है जो आकाशीय के माध्यम से दूर हो जाता है, इसलिए समय।

निकट और दूर के क्षेत्र

विद्युत चुम्बकीय विकिरण में(जैसे कि एक एंटीना से सूक्ष्म तरंग, यहां दिखाया गया है) शब्द विकिरण मात्र विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के कुछ भागों पर लागू होता है जो अनंत आकाशीय में विकिरण होता है और व्युत्क्रम-वर्ग नियम शक्ति से तीव्रता में कमी करता है, ताकि कुल विकिरण ऊर्जा जो एक काल्पनिक गोलाकार सतह के माध्यम से पार करती है, समान है, चाहे वह एंटीना से कितनी दूर गोलाकार सतह खींची गई हो। इस प्रकार विद्युत चुम्बकीय विकिरण में सुदूर क्षेत्र एक प्रेषित्र के चारों ओर विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र का भाग सम्मिलित है। प्रेषित्र के निकट निकट-क्षेत्र का एक भाग, बदलते विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र का भाग बनता है, परन्तु विद्युत चुम्बकीय विकिरण के रूप में नहीं गिना जाता है।

मैक्सवेल के समीकरणों ने स्थापित किया कि कुछ आवेशित और धाराएं(स्रोत) एक स्थानीय प्रकार के विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र का उत्पादन करती हैं, जो 'नहीं' ईएमआर का व्यवहार है। धाराएं सीधे चुंबकीय क्षेत्र का उत्पादन करती हैं, परन्तु यह चुंबकीय द्विध्रुवीय प्रकार का है जो धारा से दूरी के साथ मर जाता है। इसी प्रकार से, एक बदलती विद्युत क्षमता(जैसे कि एंटीना में) द्वारा एक संवाहक में अलग-अलग आवेशित को धकेल दिया जाता है, विद्युत द्विध्रुवीय प्रकार के विद्युत क्षेत्र का उत्पादन करते हैं, परन्तु यह भी दूरी के साथ घटता है। ये क्षेत्र ईएमआर स्रोत के निकट के निकट के निकट बनाते हैं। इन व्यवहारों में से कोई भी ईएम विकिरण के लिए उत्तरदायी नहीं हैं। इसके अतिरिक्त, वे विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र व्यवहार का कारण बनते हैं जो मात्र कुशलता से एक प्राप्तिकर्ता को स्रोत के बहुत निकट से स्थानांतरित करता है, जैसे कि चुंबकीय प्रेरण ट्रांसफार्मर के अंदर, या प्रतिपुष्टि व्यवहार जो धातु संसूचक के कुंडल के निकट होता है। सामान्यतः, निकट-क्षेत्र का अपने स्वयं के स्रोतों पर एक शक्तिशाली प्रभाव पड़ता है, जिससे स्रोत या प्रेषित्र में बढ़े हुए भार(विद्युत प्रतिक्रिया में कमी) होती है, जब भी एक प्राप्तिकर्ता द्वारा ईएम क्षेत्र से ऊर्जा वापस ले ली जाती है। अन्यथा, ये क्षेत्र आकाशीय में स्वतंत्र रूप से बाहर नहीं जाते हैं, दूरी-सीमा के बिना अपनी ऊर्जा को दूर ले जाते हैं, बल्कि दोलन करते हैं, यदि यह एक प्राप्तिकर्ता द्वारा प्राप्त नहीं किया जाता है तो प्रेषित्र को अपनी ऊर्जा वापस कर देता है।[citation needed]

इसके विपरीत, ईएम दूर-क्षेत्र विकिरण से बना है, जो इस अर्थ में प्रेषित्र से मुक्त है कि(एक विद्युत ट्रांसफार्मर में स्थिति के विपरीत) प्रेषित्र को इन परिवर्तनों को क्षेत्रों में भेजने के लिए समान शक्ति की आवश्यकता होती है, सिग्नल को तुरंत उठाया गया है या नहीं। विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र का यह दूर का भाग विद्युत चुम्बकीय विकिरण है(जिसे दूर-क्षेत्र भी कहा जाता है)। दूर-क्षेत्र प्रेषित्र को प्रभावित करने की अनुमति दिए बिना(विकीर्ण) का प्रसार(विकीर्ण)। यह उन्हें इस अर्थ में स्वतंत्र होने का कारण बनता है कि उनका अस्तित्व और उनकी ऊर्जा, प्रेषित्र छोड़ने के बाद, प्रेषित्र और प्राप्तिकर्ता दोनों से पूर्ण रूप से स्वतंत्र है। ऊर्जा के संरक्षण के कारण, स्रोत के चारों ओर खींची गई किसी भी गोलाकार सतह से गुजरने वाली शक्ति की मात्रा समान है। क्योंकि इस प्रकार की सतह में स्रोत से अपनी दूरी के वर्ग के लिए आनुपातिक क्षेत्र होता है, शक्ति घनत्व ईएम विकिरण सदैव स्रोत से दूरी के व्युत्क्रम वर्ग के साथ कम हो जाता है; इसे व्युत्क्रम-वर्ग नियम कहा जाता है। यह स्रोत(निकट-क्षेत्र) के निकट ईएम क्षेत्र के द्विध्रुवीय भागों के विपरीत है, जो एक व्युत्क्रम घन शक्ति नियम के अनुसार शक्ति में भिन्न होता है, और इस प्रकार से दूरियों पर ऊर्जा की एक संरक्षित मात्रा का परिवहन नहीं करता है, परन्तु इसके अतिरिक्त दूरी के साथ फीका, अपनी ऊर्जा के साथ(जैसा कि उल्लेख किया गया है) तीव्रता से प्रेषित्र पर लौट रहा है या निकट के प्राप्तिकर्ता(जैसे कि ट्रांसफार्मर माध्यमिक कुंडल) द्वारा अवशोषित हो जाता है।

दूर-क्षेत्र(ईएमआर) निकट-क्षेत्र की तुलना में इसके उत्पादन के लिए एक अलग तंत्र पर निर्भर करता है, और मैक्सवेल में अलग-अलग शब्दों मेंएल के समीकरण। जबकि निकट-क्षेत्र का चुंबकीय भाग स्रोत में धाराओं के कारण होता है, ईएमआर में चुंबकीय क्षेत्र मात्र विद्युत क्षेत्र में स्थानीय परिवर्तन के कारण होता है। इसी प्रकार से, जबकि निकट-क्षेत्र में विद्युत क्षेत्र सीधे आवेशों और स्रोत में आवेशित-पृथक्करण के कारण होता है, ईएमआर में विद्युत क्षेत्र स्थानीय चुंबकीय क्षेत्र में परिवर्तन के कारण होता है। विद्युत और चुंबकीय ईएमआर क्षेत्रों के उत्पादन के लिए दोनों प्रक्रियाओं में दूरी पर अलग निर्भरता होती है, जो निकट-क्षेत्र द्विध्रुवीय विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों की तुलना में होती है। यही कारण है कि ईएमआर प्रकार का ईएम क्षेत्र स्रोतों से दूर शक्ति में प्रमुख हो जाता है। स्रोतों से दूर का शब्द यह बताता है कि स्रोत से(प्रकाश की गति से आगे बढ़ना) कितना दूर-बाहर करने वाले ईएम क्षेत्र का कोई भी भाग स्थित है, उस समय तक कि स्रोत धाराओं को अलग-अलग स्रोत क्षमता द्वारा बदल दिया जाता है, और स्रोत हैइसलिए अलग चरण के एक बाहरी रूप से चलती ईएम क्षेत्र उत्पन्न करना प्रारंभ कर दिया है।[citation needed]

ईएमआर का अधिक संक्षिप्त दृश्य यह है कि ईएमआर की रचना करने वाला दूर-क्षेत्र सामान्यतः ईएम क्षेत्र का वह भाग होता है जिसने स्रोत से पर्याप्त दूरी निर्धारित की है, कि यह किसी भी प्रतिक्रिया से पूर्ण रूप से वियोजित हो गया है जो मूल रूप से इसके लिए उत्तरदायी थे। अब स्रोत शुल्क से स्वतंत्र, ईएम क्षेत्र, जैसा कि यह दूर चला जाता है, मात्र उन आवेशों के त्वरण पर निर्भर है जो इसे उत्पादित करते हैं। इसका अब आवेशों के प्रत्यक्ष क्षेत्रों से, या आवेशों के वेग(धाराओं) के लिए एक दृढ संबंध नहीं है।[citation needed]

एकल कण(मैक्सवेल के समीकरणों के अनुसार) की गति के कारण विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों के लियनार्ड-वीचर्ट संभावित सूत्रीकरण में, कण के त्वरण से संबंधित शब्द हैं जो क्षेत्र के भाग के लिए उत्तरदायी हैं जिसे विद्युत चुम्बकीय विकिरण माना जाता है। इसके विपरीत, कण के बदलते स्थिर विद्युत क्षेत्र और कण के समान वेग से उत्पन्न होने वाले चुंबकीय शब्द के साथ जुड़ा हुआ शब्द, दोनों विद्युत चुम्बकीय निकट-क्षेत्र से जुड़े हैं, और ईएम विकिरण को सम्मिलित नहीं करते हैं।[citation needed]

गुण

विद्युत चुम्बकीय तरंगों की कल्पना विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों की स्व-प्रसारित करने वाले अनुप्रस्थ दोलन तरंग के रूप में की जा सकती है। यह 3 डी एनीमेशन एक समतल को रैखिक रूप से ध्रुवीकृत तरंग दिखाता है जो बाएं से दाएं तक फैलता है। इस प्रकार की तरंग में विद्युत और चुंबकीय क्षेत्र एक दूसरे के साथ-साथ अल्पिष्ठ और उच्चिष्ठ तक पहुंचते हैं।

''वैद्युतगतिकी विद्युत चुम्बकीय विकिरण की भौतिकी है, और विद्युत् चुंबकत्व वैद्युतगतिकी के सिद्धांत से जुड़ी भौतिक घटना है। विद्युत और चुंबकीय क्षेत्र अध्यारोपण के गुणों का पालन करते हैं। इस प्रकार, किसी विशेष कण या समय-अलग-अलग विद्युत या चुंबकीय क्षेत्र के कारण एक क्षेत्र अन्य कारणों से एकल स्थान में स्थित क्षेत्रों में योगदान देता है। इसके अतिरिक्त, जैसा कि वे सदिश क्षेत्र हैं, सभी चुंबकीय और विद्युत क्षेत्र सदिश सदिश जोड़ के अनुसार एक साथ जोड़ते हैं।[17] उदाहरण के लिए, प्रकाशिकी में दो या अधिक सुसंगत प्रकाश तरंगें अन्तः क्रिया कर सकती हैं और रचनात्मक या विनाशी अंतःक्षेप उपज एक परिणामी विकिरणता वैयक्तिक प्रकाश तरंगों के घटक विकिरणों के योग से विचलित हो सकती है।[18]

प्रकाश के विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र निर्वात जैसे रैखिक माध्यम में स्थिर विद्युत या चुंबकीय क्षेत्रों के माध्यम से यात्रा करने से प्रभावित नहीं होते हैं। यद्यपि, अरैखिक मीडिया में, जैसे कि कुछ क्रिस्टल, प्रकाश और स्थिर विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों के बीच अन्तः क्रिया हो सकती है-इन अन्तः क्रिया में फैराडे प्रभाव और केर प्रभाव सम्मिलित हैं।[19][20]

अपवर्तन में, एक माध्यम से दूसरे घनत्व में से दूसरे में एक तरंग पार करने के लिए नवीन माध्यम में प्रवेश करने पर गति और दिशा को बदल देता है। मीडिया के अपवर्तक सूचकांकों का अनुपात अपवर्तन की डिग्री निर्धारित करता है, और स्नेल के नियम द्वारा संक्षेपित किया गया है। समग्र तरंग दैर्ध्य(प्राकृतिक सूर्य के प्रकाश) का प्रकाश एक दृश्य वर्णक्रम में एक प्रिज्म से गुजरती है, क्योंकि प्रिज्म पदार्थ(परिक्षेपण के तरंग दैर्ध्य-निर्भर अपवर्तक सूचकांक के कारण; अर्थात, समग्र प्रकाश के भीतर प्रत्येक घटक तरंग एक अलग मात्रा में मुड़ी हुई है।[21]

ईएम विकिरण एकल समय में तरंग गुणों और कण गुणों दोनों को प्रदर्शित करता है(देखें तरंग-कण द्वैत)। कई प्रयोगों में तरंग और कण विशेषताओं दोनों की पुष्टि की गई है। तरंग की विशेषताएं अधिक स्पष्ट होती हैं जब ईएम विकिरण को अपेक्षाकृत बड़े समय पर और बड़ी दूरी पर मापा जाता है जबकि कण विशेषताओं एआरई और अधिक स्पष्ट है जब छोटे समय और दूरी को मापते हैं। उदाहरण के लिए, जब विद्युत चुम्बकीय विकिरण को पदार्थ द्वारा अवशोषित किया जाता है, तो कण जैसे गुण अधिक स्पष्ट होंगे जब प्रासंगिक तरंग दैर्ध्य के घन में फोटॉन की औसत संख्या 1 से बहुत कम होती है। ऊर्जा जब प्रकाश को अवशोषित किया जाता है, यद्यपि यह अकेले कण व्यवहार का प्रमाण नहीं है। बल्कि, यह पदार्थ की क्वांटम प्रकृति को दर्शाता है।[22] यह दर्शाता है कि प्रकाश को ही मात्राबद्ध किया गया है, न कि मात्र पदार्थ के साथ अन्तः क्रिया, अधिक सूक्ष्म पदार्थ है।

कुछ प्रयोग विद्युत चुम्बकीय तरंगों की तरंग और कण दोनों को प्रदर्शित करते हैं, जैसे कि एकल फोटॉन का स्व-अंतःक्षेप।[23] जब एकल फोटॉन को व्यतिकरणमापी के माध्यम से भेजा जाता है, तो यह दोनों रास्तों से गुजरता है, स्वयं के साथ अंतःक्षेप करता है, जैसा कि तरंगें करते हैं, फिर भी एक प्रकाश इलेक्ट्रॉनी संवर्धन या अन्य संवेदनशील संसूचक द्वारा मात्र एक बार पाया जाता है।

एक क्वांटम सिद्धांत विद्युत चुम्बकीय विकिरण और पदार्थ जैसे इलेक्ट्रॉनों के बीच अन्तः क्रिया का वर्णन क्वांटम विद्युतगतिकी के सिद्धांत द्वारा किया गया है।

विद्युत चुम्बकीय तरंगें ध्रुवीकृत, परावर्तित, अपवर्तित, विवर्तन या एक दूसरे के साथ अंतःक्षेप कर सकती हैं।[24][25][26]

तरंग मॉडल =

परिपत्र ध्रुवीकृत विद्युत चुम्बकीय विकिरण की एक तरंग के विद्युत क्षेत्र सदिश का प्रतिनिधित्व।

''सजातीय, समदैशिक मीडिया में, विद्युत चुम्बकीय विकिरण एक अनुप्रस्थ तरंग है,[27] जिसका अर्थ है कि इसके दोलन ऊर्जा स्थानांतरण और यात्रा की दिशा के लंबवत हैं। यह निम्नलिखित समीकरणों से आता है  :

<गणित डिस्प्ले = ब्लॉक> \ _ प्रारंभ {संरेखित}

\ nabla \ cdot \ mathbf {e} & = 0 \\ \ nabla \ cdot \ mathbf {b} & = 0 \ End {Align} </Math>

इन समीकरणों का अनुमान है कि किसी भी विद्युत चुम्बकीय तरंग को अनुप्रस्थ तरंग होना चाहिए, जहां विद्युत क्षेत्र E और चुंबकीय क्षेत्र B दोनों तरंग प्रसार की दिशा के लंबवत हैं।

विद्युत चुम्बकीय तरंग में क्षेत्र के विद्युत और चुंबकीय भागों में दो मैक्सवेल समीकरण को संतुष्ट करने के लिए सामर्थ्य के निश्चित अनुपात में खड़े होते हैं जो निर्दिष्ट करते हैं कि एक दूसरे से कैसे उत्पन्न होता है। अपव्यय-कम(दोषरहित) मीडिया में, ये E और B क्षेत्र भी चरण में हैं, दोनों आकाशीय में एकल बिंदु पर उच्चिष्ठ और अल्पिष्ठ तक पहुंचते हैं(चित्र देखें)। सामान्य गतिशील इलेक्ट्रॉन[citation needed] यह है कि विद्युत चुम्बकीय विकिरण में E और B क्षेत्र चरण से बाहर हैं क्योंकि एक में एक परिवर्तन दूसरे का उत्पादन करता है, और यह ज्यावक्रीय कार्यों के रूप में उनके बीच एक चरण अंतर उत्पन्न करेगा(जैसा वस्तुतः विद्युत चुम्बकीय प्रेरण में होता है, और निकट-क्षेत्र में एंटेना के निकट होता है)। यद्यपि, दूर-क्षेत्र ईएम विकिरण में जो दो स्रोत-मुक्त मैक्सवेल कर्ल प्रचालक समीकरणों द्वारा वर्णित है, एक अधिक सत्य विवरण यह है कि एक प्रकार के क्षेत्र में समय-परिवर्तन दूसरे में स्थान-परिवर्तन के समानुपाती होता है। इन व्युत्पन्न के लिए आवश्यक है कि E और B क्षेत्र ईएमआर में चरणबद्ध हैं(नीचे गणित अनुभाग देखें)।[citation needed] प्रकाश की प्रकृति का महत्वपूर्ण दृष्टिकोण इसकी आवृत्ति है। तरंग की आवृत्ति इसकी दोलन की दर है और इसे हर्ट्ज, एसआई आवृत्ति की इकाई में मापा जाता है, जहां एक हर्ट्ज प्रति सेकंड एक दोलन के बराबर होता है। प्रकाश में सामान्यतः कई आवृत्तियां होती हैं जो परिणामी तरंग बनाने के लिए योग करती हैं। अलग-अलग आवृत्तियों अपवर्तन के विभिन्न कोणों से गुजरते हैं, एक घटना जिसे परिक्षेपण के रूप में जाना जाता है।

एक एकवर्णी तरंग(एकल आवृत्ति की एक तरंग) में क्रमिक गर्त और शिखा सम्मिलित हैं, और दो आसन्न शिखा या गर्तों के बीच की दूरी को तरंग दैर्ध्य कहा जाता है। विद्युत चुम्बकीय वर्णक्रम की तरंगें आकार में भिन्न होती हैं, बहुत लंबी रेडियो तरंगों से एक महाद्वीप की तुलना में अधिक लंबे समय तक गामा किरणों पर परमाणु नाभिक की तुलना में छोटी होती है। समीकरण के अनुसार, आवृत्ति तरंग दैर्ध्य के व्युत्क्रमानुपाती होती है:[28]

जहां V तरंग की गति है(निर्वात में 3 C या अन्य मीडिया में कम), F आवृत्ति है और λ तरंग दैर्ध्य है। जैसे-जैसे तरंगें अलग-अलग मीडिया के बीच सीमाओं को पार करती हैं, उनकी गति बदल जाती है परन्तु उनकी आवृत्तियां स्थिर रहती हैं।

मुक्त स्थान में विद्युत चुम्बकीय तरंगों को मैक्सवेल के विद्युत चुम्बकीय तरंग समीकरण का हल होना चाहिए। हल के दो मुख्य वर्ग ज्ञात हैं, अर्थात् समतल तरंगें और गोलाकार तरंगें। समतल तरंगों को स्रोत से एक बहुत बड़ी(आदर्श रूप से अनंत) दूरी पर गोलाकार तरंगों के सीमित स्थिति के रूप में देखा जा सकता है। दोनों प्रकार की तरंगों में एक तरंग हो सकती है जो एक यादृच्छिक समय प्रकार्य है(इसलिए जब तक यह तरंग समीकरण के अनुरूप पर्याप्त रूप से भिन्न है)। किसी भी समय प्रकार्य के साथ, यह फुरिये विश्लेषण के माध्यम से अपने आवृत्ति वर्णक्रम, या व्यक्तिगत ज्यावक्रीय घटकों में विघटित किया जा सकता है, जिनमें से प्रत्येक में एकल आवृत्ति, आयाम और चरण होता है। इस प्रकार के एक घटक तरंग को एकवर्णी कहा जाता है। एकवर्णी विद्युत चुम्बकीय तरंग को इसकी आवृत्ति या तरंग दैर्ध्य, इसके शिखर आयाम, कुछ संदर्भ चरण के सापेक्ष इसका चरण, प्रसार की दिशा और इसके ध्रुवीकरण की विशेषता हो सकती है।

अंतःक्षेप दो या दो से अधिक तरंगों का अध्यारोपण है जिसके परिणामस्वरूप एक नवीन तरंग प्रतिरूप होता है। यदि क्षेत्रों में एकल दिशा में घटक होते हैं, तो वे रचनात्मक रूप से अंतःक्षेप करते हैं, जबकि विपरीत दिशाएं विनाशी अंतःक्षेप का कारण बनती हैं। ईएमआर के कारण अंतःक्षेप का एक उदाहरण विद्युत चुम्बकीय अंतःक्षेप(ईएमआई) है या जैसा कि इसे सामान्यतः रेडियो-आवृत्ति अंतःक्षेप(आरएफआई)[citation needed] के रूप में जाना जाता है। इसके अतिरिक्त, कई ध्रुवीकरण संकेतों को ध्रुवीकरण के नवीन अवस्था बनाने के लिए(अर्थात अंतःक्षेप) को जोड़ा जा सकता है, जिसे समानांतर ध्रुवीकरण अवस्था पीढ़ी के रूप में जाना जाता है।[29]

विद्युत चुम्बकीय तरंगों में ऊर्जा को कभी-कभी विकिरण ऊर्जा कहा जाता है।[30][31][32]

कण मॉडल और क्वांटम सिद्धांत

19 वीं शताब्दी के उत्तरार्ध में एक विसंगति उत्पन्न हुई, जिसमें प्रकाश के तरंग सिद्धांत और विद्युत चुम्बकीय चमक रेखा के माप के बीच एक अंतर्विरोध सम्मिलित था जो कि तापीय विकिरक द्वारा उत्सर्जित किया जा रहा था जिसे कृष्णिका के रूप में जाना जाता था। भौतिक विज्ञानी कई वर्षों तक इस समस्या से जूझते रहे, और बाद में पराबैंगनी विपात के रूप में जाना जाने लगा। 1900 में, मैक्स प्लैंक ने कृष्णिका विकिरण का एक नवीन सिद्धांत विकसित किया जिसने देखे गए वर्णक्रम की व्याख्या की। प्लैंक का सिद्धांत इस विचार पर आधारित था कि कृष्णिका मात्र असतत बंडलों या ऊर्जा के पैकेट के रूप में प्रकाश(और अन्य विद्युत चुम्बकीय विकिरण) का उत्सर्जन करते हैं। इन पैकेटों को क्वांट कहा जाता था। 1905 में, अल्बर्ट आइंस्टीन ने प्रस्तावित किया कि प्रकाश क्वांट को वास्तविक कणों के रूप में माना जाता है। बाद में प्रकाश के कण को ​​ फोटॉन नाम दिया गया था, इस समय के निकट वर्णित अन्य कणों के अनुरूप, जैसे कि इलेक्ट्रॉन और प्रोटॉन। एक फोटॉन में एक ऊर्जा होती है, , इसकी आवृत्ति के लिए आनुपातिक, f,

द्वारा जहां h प्लैंक स्थिरांक है, तरंग दैर्ध्य है और C प्रकाश की गति है। इसे कभी-कभी प्लैंक-आइंस्टाइन समीकरण के रूप में जाना जाता है।[33] क्वांटम सिद्धांत में(देखें फर्स्ट क्वांटाइजेशन) फोटॉनों की ऊर्जा इस प्रकार ईएमआर तरंग की आवृत्ति के लिए सीधे आनुपातिक है।[34]

इसी प्रकार, एक फोटॉन की गति p भी इसकी आवृत्ति के लिए आनुपातिक है और इसकी तरंग दैर्ध्य के विपरीत आनुपातिक है:

आइंस्टीन के प्रस्ताव का स्रोत कि प्रकाश कणों से बना था(या कुछ परिस्थितियों में कणों के रूप में कार्य कर सकता था) एक प्रयोगात्मक विसंगति थी जो तरंग सिद्धांत द्वारा नहीं समझाया गया था: प्रकाश विद्युत प्रभाव, जिसमें प्रकाश से एक धातु की सतह से अलग होकर सतह से इलेक्ट्रॉनों को हटा दिया गया था। एक विद्युत धारा के कारण एक लागू वोल्टता में प्रवाहित होता है। प्रायोगिक मापों से पता चला है कि व्यक्तिगत बहिःक्षिप्त इलेक्ट्रॉनों की ऊर्जा प्रकाश के तीव्रता के अतिरिक्त आवृत्ति के लिए आनुपातिक थी। इसके अतिरिक्त, एक निश्चित न्यूनतम आवृत्ति के नीचे, जो विशेष धातु पर निर्भर करता है, तीव्रता की उपेक्षा किए बिना कोई धारा प्रवाहित नहीं होगी। ये अवलोकन तरंग सिद्धांत के विपरीत दिखाई दिए, और वर्षों तक भौतिकविदों ने स्पष्टीकरण खोजने के लिए व्यर्थ प्रयास किया। 1905 में, आइंस्टीन ने मनाया प्रभाव को समझाने के लिए प्रकाश के कण सिद्धांत को पुनर्जीवित करके इस कूटप्रश्न को समझाया। तरंग सिद्धांत के पक्ष में साक्ष्य के प्रसार के कारण, आइंस्टीन के विचारों को प्रारंभ में स्थापित भौतिकविदों के बीच बहुत संदेह था। फलतः आइंस्टीन के स्पष्टीकरण को स्वीकार किया गया क्योंकि प्रकाश के नवीन कण जैसे व्यवहार को देखा गया, जैसे कि कॉम्पटन प्रभाव[35][36]

एक फोटॉन के रूप में एक परमाणु द्वारा अवशोषित किया जाता है, यह परमाणु को उत्तेजित करता है, इलेक्ट्रॉन को उच्च ऊर्जा स्तर(एक जो नाभिक से औसतन दूर है) तक बढ़ाता है। जब एक उत्साहित अणु या परमाणु में एक इलेक्ट्रॉन एक कम ऊर्जा स्तर तक उतरता है, तो यह ऊर्जा अंतर के अनुरूप आवृत्ति पर प्रकाश के एक फोटॉन का उत्सर्जन करता है। चूंकि परमाणुओं में इलेक्ट्रॉनों के ऊर्जा स्तर असतत होते हैं, प्रत्येक तत्व और प्रत्येक अणु अपनी विशेषता आवृत्तियों का उत्सर्जन और अवशोषित करता है। तत्काल फोटॉन उत्सर्जन को प्रतिदीप्ति कहा जाता है, एक प्रकार का प्रकाश संदीप्ति। एक उदाहरण पराबैंगनी(कालाप्रकाश) के उत्तर में प्रतिदीप्त लेप चित्रण से उत्सर्जित प्रकाश दिखाई देता है। कई अन्य प्रतिदीप्त उत्सर्जन दृश्य प्रकाश के अतिरिक्त अन्य वर्णक्रमीय बैंड में जाना जाता है। विलंबित उत्सर्जन को स्फुरदीप्ति कहा जाता है।[37][38]

तरंग-कण द्वैत

आधुनिक सिद्धांत जो प्रकाश की प्रकृति की व्याख्या करता है, उनमें तरंग-कण द्वैत की धारणा सम्मिलित है। सामान्यतः, सिद्धांत में कहा गया है कि सब कुछ एक कण प्रकृति और एक तरंग प्रकृति दोनों है, और एक या दूसरे को बाहर लाने के लिए विभिन्न प्रयोग किए जा सकते हैं। कण प्रकृति को एक बड़े द्रव्यमान के साथ एक वस्तु का उपयोग करके अधिक सरलता से समझा जाता है। 1924 में लुईस डी ब्रोगली द्वारा एक बोल्ड प्रस्ताव ने वैज्ञानिक समुदाय को इस बात को यह समझया(जैसे कि इलेक्ट्रॉन) भी तरंग-कण द्वैत प्रदर्शित करते हैं।[39]

तरंग और विद्युत चुम्बकीय विकिरण के कण प्रभाव

साथ में, तरंग और कण प्रभाव पूर्ण रूप से ईएम विकिरण के उत्सर्जन और अवशोषण चमक रेखा की व्याख्या करते हैं। उस माध्यम का पदार्थ-रचना जिसके माध्यम से प्रकाश यात्रा अवशोषण और उत्सर्जन वर्णक्रम की प्रकृति को निर्धारित करता है। ये बैंड परमाणुओं में अनुमत ऊर्जा स्तर के अनुरूप हैं। अवशोषण वर्णक्रम में गहरे बैंड स्रोत और पर्यवेक्षक के बीच एक अंतःक्षेप माध्यम में परमाणुओं के कारण हैं। परमाणु उत्सर्जक और संसूचक /आंख के बीच प्रकाश की कुछ आवृत्तियों को अवशोषित करते हैं, फिर उन्हें सभी दिशाओं में उत्सर्जित करते हैं। किरण से प्रकीर्णित हुए विकिरण के कारण संसूचक को एक गहरे बैंड दिखाई देता है। उदाहरण के लिए, एक दूर के तारक द्वारा उत्सर्जित प्रकाश में गहरे बैंड तारक के वातावरण में परमाणुओं के कारण होते हैं। एक समान घटना उत्सर्जन के लिए होती है, जो कि ऊष्मा सहित किसी भी तंत्र से परमाणुओं के उत्तेजना के कारण एक उत्सर्जक गैस चमकती है। चूंकि इलेक्ट्रॉनों कम ऊर्जा के स्तर से उतरते हैं, एक वर्णक्रम उत्सर्जित किया जाता है जो इलेक्ट्रॉनों के ऊर्जा स्तरों के बीच कूद का प्रतिनिधित्व करता है, परन्तु खाएं दिखाई देती हैं क्योंकि उत्तेजना के बाद फिर से उत्सर्जन मात्र विशेष ऊर्जाओं पर होता है।[40] एक उदाहरण नेबुला का उत्सर्जन वर्णक्रम है।[citation needed] जब वे बल के एक क्षेत्र का सामना करते हैं, तो तीव्रता से आगे बढ़ने वाले इलेक्ट्रॉनों को सबसे तीव्रता से तीव्र किया जाता है, इसलिए वे प्रकृति में देखे गए उच्चतम आवृत्ति विद्युत चुम्बकीय विकिरण के बहुत से उत्पादन के लिए उत्तरदायी होते हैं।

ये घटनाएं पीछे(अवशोषण चमक रेखा) और चमकती गैसों(उत्सर्जन चमक रेखा) के लिए विभिन्न रासायनिक निर्धारणों की सहायता कर सकती हैं। स्पेक्ट्रोस्कोपी(उदाहरण के लिए) यह निर्धारित करता है कि कौन से रासायनिक तत्वों में एक विशेष तारक सम्मिलित है। स्पेक्ट्रोस्कोपी का उपयोग अभिरक्त विस्थापन का उपयोग करके, किसी तारे की दूरी के निर्धारण में भी किया जाता है।[41]

प्रसार गति =

जब कोई तार(या अन्य संचालन वस्तु जैसे एंटीना) का संचालन करता है, तो धारा को वैकल्पिक रूप से, विद्युत चुम्बकीय विकिरण को धारा के समान आवृत्ति पर प्रसारित किया जाता है। ऐसी कई स्थितियों में एक विद्युत द्विध्रुवीय क्षण की पहचान करना संभव है जो उत्तेजक विद्युत क्षमता के कारण आवेशों को अलग करने से उत्पन्न होता है, और यह द्विध्रुवीय क्षण समय में दोलन करता है, क्योंकि आवेश आगे और पीछे चलते हैं। किसी दिए गए आवृत्ति पर यह दोलन बदलते विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों को जन्म देता है, जो तब गति में विद्युत चुम्बकीय विकिरण को समूहित करता है।[citation needed]

क्वांटम स्तर पर, विद्युत चुम्बकीय विकिरण का उत्पादन तब किया जाता है जब एक आवेशित कण का तरंगपैकेट दोलन करता है या अन्यथा तीव्र करता है। स्थिर अवस्था में आवेशित किए गए कणों को स्थानांतरित नहीं किया जाता है, परन्तु ऐसे अवस्थाओं के एक अध्यारोपण के परिणामस्वरूप एक संक्रमण अवस्था हो सकती है जिसमें विद्युत द्विध्रुवीय क्षण होता है जो समय में दोलन करता है। यह दोलन द्विध्रुवीय क्षण एक आवेशित कण के क्वांटम अवस्थाओं के बीच विकिरण संक्रमण की घटना के लिए उत्तरदायी है। इस प्रकार के अवस्था परमाणुओं में(उदाहरण के लिए) होते हैं जब फोटॉन को एक स्थिर अवस्था से दूसरे में परमाणु परिवर्तन के रूप में विकीर्ण किया जाता है।[citation needed]

एक तरंग के रूप में, प्रकाश को एक वेग(प्रकाश की गति), तरंग दैर्ध्य, और आवृत्ति की विशेषता है। कणों के रूप में, प्रकाश फोटॉन की एक धारा है। प्रत्येक में प्लैंक के संबंध E = hf द्वारा दी गई तरंग की आवृत्ति से संबंधित ऊर्जा है, जहां E फोटॉन की ऊर्जा है, h प्लैंक का स्थिरांक है, 6.626 × 10−34j·s, और f तरंग की आवृत्ति है।[42]

परिस्थितियों की उपेक्षा किए बिना एक नियम का पालन किया जाता है: पर्यवेक्षक के वेग की उपेक्षा किए बिना, पर्यवेक्षक के सापेक्ष, निर्वात में ईएम विकिरण प्रकाश की गति से यात्रा करता है।[citation needed] एक माध्यम(निर्वात के अतिरिक्त) में, वेग गुणांक या अपवर्तक सूचकांक माना जाता है, जो आवृत्ति और अनुप्रयोग के आधार पर माना जाता है। ये दोनों एक निर्वात में गति के लिए एक माध्यम में गति के अनुपात हैं।

सापेक्षता का विशेष सिद्धांत

उन्नीसवीं शताब्दी के उत्तरार्ध तक, विभिन्न प्रयोगात्मक विसंगतियों को सरल तरंग सिद्धांत द्वारा नहीं समझाया जा सकता है। इनमें से एक विसंगतियों में प्रकाश की गति पर विवाद सम्मिलित था। मैक्सवेल के समीकरणों की अनुमानित प्रकाश की गति और अन्य ईएमआर तब तक प्रकट नहीं हुए जब तक कि समीकरणों को फिजराल्ड़ और लोरेंट्ज(विशेष सापेक्षता के इतिहास देखें) द्वारा सुझाई गई विधि से संशोधित नहीं किए गए थे, अन्यथा वह गति "माध्यम" के सापेक्ष पर्यवेक्षक की गति पर निर्भर करेगी(जिसे प्रकाशवाही ईथर कहा जाता है) जो माना जाता है कि विद्युत चुम्बकीय तरंग "वहन" करती है(जिस प्रकार से वायु की ध्वनि तरंगों को वहन करती है)। प्रयोग किसी भी पर्यवेक्षक प्रभाव को खोजने में विफल रहे। 1905 में, आइंस्टीन ने प्रस्ताव दिया कि आकाशीय और समय प्रकाश प्रसार और अन्य सभी प्रक्रियाओं और नियमों के लिए वेग-परिवर्तनीय अस्तित्व प्रतीत होते हैं। ये परिवर्तन सभी पर्यवेक्षकों के दृष्टिकोण से प्रकाश की गति और सभी विद्युत चुम्बकीय विकिरण की निरंतरता के लिए उत्तरदायी हैं-यहां तक ​​कि सापेक्ष गति में भी।

खोज का इतिहास

19 वीं शताब्दी के प्रारम्भ में दृश्य प्रकाश के अतिरिक्त अन्य तरंग दैर्ध्य के विद्युत चुम्बकीय विकिरण की खोज की गई थी। अवरक्त विकिरण की खोज खगोलशास्त्री विलियम हर्शेल को दी गई है, जिन्होंने रॉयल सोसाइटी ऑफ लंदन से पूर्व 1800 में अपने परिणाम प्रकाशित किए थे।[43] हर्शेल ने सूर्य प्रकाश को अपवर्तित करने के लिए काँच प्रिज्म का उपयोग किया और थर्मामीटर के साथ दर्ज तापमान में वृद्धि के माध्यम से अदृश्य किरणों का पता लगाया जो वर्णक्रम के लाल भाग के अतिरिक्त तापक का कारण बना। इन "ऊष्मीय किरणों" को बाद में अवरक्त कहा गया।[44]

1801 में, जर्मन भौतिक विज्ञानी जोहान विल्हेम रिटर ने सूर्यप्रकाश और एक काँच प्रिज्म का उपयोग करते हुए हर्शेल के समान एक प्रयोग में पराबैंगनी की खोज की। रिटर ने उल्लेख किया कि एक त्रिकोणीय प्रिज्म द्वारा फैलाए गए सौर वर्णक्रम के बैंगनी किनारे के निकट अदृश्य किरणें निकट के बैंगनी प्रकाश की तुलना में सिल्वर क्लोराइड की तैयारी को अधिक तीव्रता से निकट के की तुलना में अधिक तीव्रता से अंधेरा कर देती हैं। रिटर के प्रयोग फोटोग्राफी के लिए एक प्रारंभिक अग्रगामी थे। रिटर ने कहा कि पराबैंगनी किरणें(जो पूर्व रासायनिक किरणें कहलाती थीं) रासायनिक प्रतिक्रियाएं उत्पन्न करने में सक्षम थीं।[45][46]

1862-64 में जेम्स क्लर्क मैक्सवेल ने विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के लिए समीकरण विकसित किए, जिसमें सुझाव दिया गया था कि क्षेत्र में तरंगें एक गति के साथ यात्रा करेंगी जो प्रकाश की ज्ञात गति के बहुत निकट थी। मैक्सवेल ने इसलिए सुझाव दिया कि दृश्य प्रकाश(साथ ही साथ अदृश्य अवरक्त और पराबैंगनी किरणें) सभी में विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र में उत्तेजना(या विकिरण) का प्रसार करने के लिए सम्मिलित थे। मैक्सवेल के समीकरणों द्वारा सुझाए गए दोलन आवेशों और धाराओं के उत्पादन के लिए विधियों के बाद, दृश्य प्रकाश की तुलना में बहुत कम आवृत्ति पर दोलनों का उत्पादन करने के लिए गणना किए गए विद्युत परिपथ का उपयोग करते हुए, रेडियो तरंगों को प्रथमतः 1887 में हेनरिक हर्ट्ज द्वारा विचारपूर्वक निर्मित किया गया था। हर्ट्ज ने इन तरंगों का पता लगाने की विधि भी विकसित की, और जिन्हें बाद में रेडियो तरंगें और सूक्ष्म तरंगें कहा गया, उनका उत्पादन और लक्षण वर्णन किया।[47]: 286, 7 

विल्हेम रोंटजेन ने खोज की और x-किरणें का नाम दिया। 8 नवंबर 1895 को एक रिक्त नलिका पर लागू उच्च वोल्टता के साथ प्रयोग करने के बाद, उन्होंने लेपित कांच के निकट की पट्टिका पर एक प्रतिदीप्ति देखी। एक महीने में, उन्होंने x-किरणें के मुख्य गुणों की खोज की।[47]: 307 

खोजे जाने वाले ईएम वर्णक्रम का अंतिम भाग रेडियोधर्मिता के साथ जुड़ा हुआ था। हेनरी बेकरेल ने पाया कि यूरेनियम लवण x-किरणें के समान एक विधिे से एक समुपयोग लेख के माध्यम से एक अप्रभावित फ़ोटोग्राफीय पट्टिका की धूमिल का कारण बनती है, और मैरी क्यूरी ने पाया कि मात्र कुछ तत्वों ने ऊर्जा की इन किरणों को छोड़ दिया, शीघ्र ही रेडियम के तीव्र विकिरण की खोज की। पिचब्लेन्डे से विकिरण को अल्फा किरणों(अल्फा कण) और बीटा किरणों(बीटा कण) में अर्नेस्ट रदरफोर्ड द्वारा 1899 में सरल प्रयोग के माध्यम से विभेदित किया गया था, परन्तु ये आवेशित कण प्रकार के विकिरण सिद्ध हुए। यद्यपि, 1900 में फ्रांसीसी वैज्ञानिक पॉल विलार्ड ने रेडियम से एक तीसरे निष्क्रियतापूर्वक आवेशित और विशेष रूप से तीक्ष्ण प्रकार के विकिरण की खोज की, और उन्होंने इसका वर्णन करने के बाद, रदरफोर्ड को एहसास हुआ कि यह अभी तक एक तीसरे प्रकार का विकिरण होना चाहिए, जो 1903 में रदरफोर्ड ने गामा किरणों का नाम दिया था। 1910 में ब्रिटिश भौतिक विज्ञानी विलियम हेनरी ब्रैग ने प्रदर्शित किया कि गामा किरणें विद्युत चुम्बकीय विकिरण हैं, कण नहीं, और 1914 में रदरफोर्ड और एडवर्ड एंड्रेड ने अपने तरंगदैर्ध्य को मापा, यह पाते हुए कि वे x-किरणें के समान थे, परन्तु कम तरंग दैर्ध्य और उच्च आवृत्ति के साथ, यद्यपि ' उत्क्रामी' एक्स और गामा किरणों के बीच गामा किरणों की तुलना में उच्च ऊर्जा(और इसलिए कम तरंग दैर्ध्य) के साथ x-किरणें होना संभव बनाता है और इसके विपरीत। किरण की उत्पत्ति उन्हें अलग करती है, गामा किरणें एक परमाणु के अस्थिर नाभिक से उत्पन्न होने वाली प्राकृतिक घटनाएं होती हैं और x-किरणें विद्युत रूप से उत्पन्न होते हैं(और इसलिए मानव निर्मित) जब तक कि वे अवमंदक विकिरण x-विकिरण के परिणामस्वरूप न हों तीव्रता से चलने वाले कणों(जैसे बीटा कणों) की अन्तः क्रिया कुछ पदार्थों से टकराती है, सामान्यतः उच्च परमाणु संख्याओं की।[47]: 308, 9 

विद्युत चुम्बकीय वर्णक्रम

दृश्य प्रकाश के साथ विद्युत चुम्बकीय वर्णक्रम पर प्रकाश डाला गया
किंवदंती: γ = गामा-किरणें HX = हार्ड x-किरणें Sx = सॉफ्ट x-किरणें EUV = परम-पराबैंगनी Nuv = निकट-अल्ट्रावियोलेट दृश्य प्रकाश(रंगीन बैंड) NIR = निकट अवरक्त MiR = मध्य-अवरक्त FIR = दूर-अवरक्त EHF = अत्यधिक उच्च आवृत्ति(सूक्ष्म तरंग) SHF = सुपर-हाई फ़्रीक्वेंसी(सूक्ष्म तरंग) UHF = अल्ट्राहिग फ़्रीक्वेंसी(रेडियो तरंग्स) VHF = बहुत उच्च आवृत्ति(रेडियो) HF = उच्च आवृत्ति(रेडियो) एमएफ = मध्यम आवृत्ति(रेडियो) LF = कम आवृत्ति(रेडियो) Vlf = बहुत कम आवृत्ति(रेडियो) VF = आवाज आवृत्ति ULF = अल्ट्रा-लो फ़्रीक्वेंसी(रेडियो) SLF = सुपर-लो फ़्रीक्वेंसी(रेडियो) ईएलएफ = बेहद कम आवृत्ति(रेडियो)

ईएम विकिरण(पदनाम 'विकिरण' स्थैतिक विद्युत और चुंबकीय और के निकट क्षेत्रों को बाहर करता है) को तरंग दैर्ध्य द्वारा रेडियो, सूक्ष्म तरंग, अवरक्त, दृश्य पराबैंगनी, x-किरणें और गामा किरणों में वर्गीकृत किया जाता है। ज्यावक्रीय एकवर्णी तरंगों के संदर्भ में फुरिये विश्लेषण द्वारा यादृच्छिक विद्युत चुम्बकीय तरंगों को व्यक्त किया जा सकता है, जो प्रत्येक को ईएमआर वर्णक्रम के इन क्षेत्रों में वर्गीकृत किया जा सकता है।

ईएम तरंगों के कुछ वर्गों के लिए, तरंग को सबसे अधिक उपयोगी रूप से यादृच्छिक के रूप में माना जाता है, और फिर वर्णक्रमीय विश्लेषण को यादृच्छिक या प्रसंभाव्य प्रक्रम ईएस के लिए उपयुक्त थोड़ा अलग गणितीय तकनीकों द्वारा किया जाना चाहिए। ऐसी स्थितियों में, व्यक्तिगत आवृत्ति घटकों को उनकी शक्ति प्रकरण के संदर्भ में दर्शाया जाता है, और चरण की जानकारी संरक्षित नहीं होती है। इस प्रकार के प्रतिनिधित्व को यादृच्छिक प्रक्रिया का शक्ति वर्णक्रमीय घनत्व कहा जाता है। इस प्रकार के विश्लेषण की आवश्यकता वाले यादृच्छिक विद्युत चुम्बकीय विकिरण, उदाहरण के लिए, सितारों के आंतरिक भाग में, और विकिरण के कुछ अन्य बहुत व्यापक रूपों जैसे कि विद्युत चुम्बकीय निर्वात के शून्य बिंदु तरंग क्षेत्र में पाया जाता है।

ईएम विकिरण का व्यवहार और पदार्थ के साथ इसकी अन्तः क्रिया इसकी आवृत्ति पर निर्भर करती है, और आवृत्ति में परिवर्तन के रूप में गुणात्मक रूप से बदलती है। कम आवृत्तियों में लंबे समय तक तरंग दैर्ध्य होते हैं, और उच्च आवृत्तियों में कम तरंग दैर्ध्य होते हैं, और उच्च ऊर्जा के फोटॉन से जुड़े होते हैं। वर्णक्रम के दोनों छोर पर इन तरंग दैर्ध्य या ऊर्जाओं के लिए कोई मौलिक सीमा ज्ञात नहीं है, यद्यपि प्लैंक ऊर्जा के निकट या उससे अधिक ऊर्जा वाले फोटॉन(अब तक बहुत अधिक देखा गया है) को वर्णन करने के लिए नवीन भौतिक सिद्धांतों की आवश्यकता होगी।

रेडियो और सूक्ष्म तरंग

जब रेडियो तरंगें किसी संवाहक से टकराती हैं, तो वे संवाहक से जुड़ जाते हैं, उसके साथ यात्रा करते हैं और संवाहक पदार्थ के इलेक्ट्रॉनों को आवेश के सहसंबद्ध बंच में स्थानांतरित करके संवाहक की सतह पर एक विद्युत प्रवाह प्रेरित करते हैं। इस प्रकार के प्रभाव संवाहकों(जैसे रेडियो एंटेना) में मैक्रोस्कोपिक दूरी को आच्छादित कर सकते हैं, क्योंकि रेडियो तरंगों की तरंग दैर्ध्य लंबी होती है।

तरंग दैर्ध्य के साथ विद्युत चुम्बकीय विकिरण घटना एक मीटर तक एक मिलीमीटर तक कम होती है, जिसे सूक्ष्म तरंग कहा जाता है; 300 मेगाहर्ट्ज(0.3 गीगाहर्ट्ज) और 300 गीगाहर्ट्ज के बीच आवृत्तियों के साथ।

रेडियो और सूक्ष्म तरंग आवृत्तियों पर, ईएमआर पदार्थ के साथ बड़े पैमाने पर आवेशों के एक स्थूल संग्रह के रूप में अन्तः क्रिया करता है जो बड़ी संख्या में प्रभावित परमाणुओं में फैले हुए हैं। इलेक्ट्रिकल संवाहक में, इस प्रकार के प्रेरित स्थूल गति के आवेशों(विद्युत धारा) के परिणामस्वरूप ईएमआर के अवशोषण होता है, या फिर आवेशों के पृथक्करण जो नवीन ईएमआर(ईएमआर के प्रभावी प्रतिबिंब) की पीढ़ी का कारण बनते हैं। एक उदाहरण एंटेना द्वारा रेडियो तरंगों का अवशोषण या उत्सर्जन है, या एक विद्युत द्विध्रुवीय क्षण के साथ जल या अन्य अणुओं द्वारा सूक्ष्म तरंग का अवशोषण है, उदाहरण के लिए सूक्ष्म तरंग ओवन के अंदर। ये अन्तः क्रिया विद्युत की धाराओं या ऊष्मा, या दोनों का उत्पादन करते हैं।

अवरक्त

रेडियो और सूक्ष्म तरंग के जैसे, अवरक्त(आईआर) भी धातुओं द्वारा परिलक्षित होता है(और सबसे अधिक ईएमआर, ठीक रूप से पराबैंगनी श्रेणी में)। यद्यपि, कम-आवृत्ति रेडियो और सूक्ष्म तरंग विकिरण के विपरीत, अवरक्त ईएमआर सामान्यतः एकल अणुओं में स्थित द्विध्रुव के साथ अन्तः क्रिया करता है, जो एकल रासायनिक बंधन के सिरों पर परमाणु कंपन के रूप में बदलते हैं। यह परिणामस्वरूप पदार्थों की एक विस्तृत श्रृंखला द्वारा अवशोषित किया जाता है, जिससे वे तापमान में वृद्धि करते हैं क्योंकि कंपन ऊष्मा के रूप में विघटित हो जाता है। एकल प्रक्रिया, विपरीत में चलती है, स्थूल पदार्थों का कारण बनता है, जो कि अवरक्त में सहजता से विकिरण होता है(नीचे तापीय विकिरण खंड देखें)।

अवरक्त विकिरण को वर्णक्रमीय उपक्षेत्र में विभाजित किया गया है। जबकि विभिन्न उपखंड योजनाएं स्थित हैं[48][49] वर्णक्रम को सामान्यतः निकट-अवरक्त(0.75–1.4 माइक्रोन), लघु तरंगदैर्ध्य अवरक्त(1.4–3 माइक्रोन), मध्य-तरंगदैर्ध्य अवरक्त(3-8 माइक्रोन), लंबी-तरंग दैर्ध्य अवरक्त(8-15 माइक्रोन) और सुदूर अवरक्त(15-1000 माइक्रोन) के रूप में विभाजित किया जाता है[50]

दृश्य प्रकाश

प्राकृतिक स्रोत वर्णक्रम में ईएम विकिरण का उत्पादन करते हैं। लगभग 400 एनएम और 700 एनएम ; एनवीनम के बीच तरंग दैर्ध्य के साथ ईएम विकिरण को सीधे मानव आंख द्वारा पाया जाता है और दृश्य प्रकाश के रूप में माना जाता है। अन्य तरंग दैर्ध्य, विशेष रूप से निकट के अवरक्त(700 एनएम से अधिक) और पराबैंगनी(400 एनएम से कम) को भी कभी-कभी प्रकाश के रूप में संदर्भित किया जाता है।

जैसे-जैसे आवृत्ति दृश्य सीमा में बढ़ती है, फोटॉन में कुछ व्यक्तिगत अणुओं की बंधन संरचना को बदलने के लिए पर्याप्त ऊर्जा होती है। यह एक संयोग नहीं है कि यह दृश्य सीमा में होता है, क्योंकि दृश्य प्रणाली में एकल अणु, रेटिना के संबंध में परिवर्तन सम्मिलित है, जो एकल फोटॉन को अवशोषित करता है। रेटिना में परिवर्तन रोडोप्सिन प्रोटीन के आकार में परिवर्तन का कारण बनता है, जो इसमें निहित है, जो जैव रासायनिक प्रक्रिया को प्रारंभ करता है जो मानव आंख के रेटिना को प्रकाश को संपादित करने के लिए करता है।

प्रकाश संश्लेषण इसी कारण से इस श्रेणी में भी संभव हो जाता है। क्लोरोफिल का एकल अणु एकल फोटॉन द्वारा उत्साहित है। प्रकाश संश्लेषण का संचालन करने वाले पौधों के ऊतकों में, कैरोटीनाभ इलेक्ट्रॉनिक रूप से उत्साहित क्लोरोफिल को बुझाने के लिए कार्य करते हैं, जो गैर-प्रकाश रासायनिक शमन नामक प्रक्रिया में दृश्य प्रकाश द्वारा उत्पन्न होता है, ताकि प्रतिक्रियाओं को रोका जा सके जो उच्च प्रकाश स्तरों पर प्रकाश संश्लेषण में अंतःक्षेप करेंगे।

प्राणी जो अवरक्त का पता लगाते हैं, जल के छोटे पैकेटों का उपयोग करते हैं जो तापमान को बदलते हैं, एक अनिवार्य रूप से तापीय प्रक्रिया में जिसमें कई फोटॉन सम्मिलित होते हैं।

अवरक्त, सूक्ष्म तरंग और रेडियो तरंगों को मात्र स्थूल ताप द्वारा अणुओं और जैविक ऊतक को हानि पहुंचाने के लिए जाना जाता है, न कि विकिरण के एकल फोटॉन से उत्तेजना।

दृश्य प्रकाश सभी अणुओं के मात्र एक छोटे प्रतिशत को प्रभावित करने में सक्षम है। सामान्यतः स्थायी या हानिकारक विधिे से नहीं, बल्कि फोटॉन एक इलेक्ट्रॉन को उत्तेजित करता है जो तब अपनी मूल स्थिति में लौटते समय एक और फोटॉन का उत्सर्जन करता है। यह अधिकांश रंगों द्वारा उत्पादित रंग का स्रोत है। रेटिना एक अपवाद है। जब एक फोटॉन अवशोषित हो जाता है, तो रेटिना स्थायी रूप से सीआईएस से विपक्ष में संरचना को बदल देता है, और इसे वापस बदलने के लिए एक प्रोटीन की आवश्यकता होती है, अर्थात इसे फिर से प्रकाश संसूचक के रूप में कार्य करने में सक्षम होने के लिए फिर से स्थापित करें।

सीमित साक्ष्य इंगित करते हैं कि कुछ प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियां त्वचा में दृश्य प्रकाश द्वारा बनाई गई हैं, और यह कि पराबैंगनी ए के समान प्रतिचित्र में उनकी कुछ भूमिका हो सकती है।[51]

पराबैंगनी

जैसे-जैसे आवृत्ति पराबैंगनी में बढ़ती है, फोटॉन अब पर्याप्त ऊर्जा(लगभग तीन इलेक्ट्रॉन वोल्ट या अधिक) ले जाते हैं, जो कुछ दोगुना बंधुआ अणुओं को स्थायी रासायनिक पुनर्व्यवस्था में उत्तेजित करते हैं। डीएनए में, यह स्थायी क्षति का कारण बनता है। पराबैंगनी ए(यूवीए) द्वारा उत्पादित प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों द्वारा डीएनए को अप्रत्यक्ष रूप से क्षतिग्रस्त किया जाता है, जिसमें डीएनए को सीधे हानि पहुंचाने के लिए ऊर्जा बहुत कम होती है। यही कारण है कि सभी तरंग दैर्ध्य पर पराबैंगनी डीएनए को हानि पहुंचा सकती है, और कैंसर उत्पन्न करने में सक्षम है, और(यूवीबी के लिए) त्वचा जल जाती है(धूप दाह) जो कि साधारण ताप(तापमान में वृद्धि) प्रभावों से उत्पन्न होने से कहीं अधिक दतर हैं। आणविक क्षति के कारण की यह गुण जो ताप प्रभाव के अनुपात से बाहर है, दृश्य प्रकाश सीमा और उससे ऊपर की आवृत्तियों के साथ सभी ईएमआर की विशेषता है। उच्च-आवृत्ति ईएमआर के ये गुण क्वांटम प्रभावों के कारण होते हैं जो आणविक स्तर पर स्थायी रूप से पदार्थ और ऊतकों को हानि पहुंचाते हैं।[citation needed]

पराबैंगनी सीमा के उच्च अंत में, फोटॉन की ऊर्जा इतनी बड़ी हो जाती है कि इलेक्ट्रॉनों को पर्याप्त ऊर्जा प्रदान करने के लिए उन्हें परमाणु से मुक्त करने के लिए, एक प्रक्रिया में प्रकाश आयनीकरण कहा जाता है। इसके लिए आवश्यक ऊर्जा सदैव लगभग 10 इलेक्ट्रॉन वोल्ट(ईवी) से अधिक होती है, जिसकी तरंग दैर्ध्य 124 एनएम से कम होती है(कुछ स्रोत 33 eV के अधिक यथार्थवादी सीमा का सुझाव देते हैं, जो पानी को आयनित करने के लिए आवश्यक ऊर्जा है)। अनुमानित आयनीकरण सीमा में ऊर्जा के साथ पराबैंगनी वर्णक्रम के इस उच्च अंत को कभी-कभी परम यूवी कहा जाता है। आयनीकरण यूवी को पृथ्वी के वायुमंडल द्वारा दृढ़ता से निस्यंदित किया जाता है।[citation needed]

x-किरणें और गामा किरणें

फोटॉनों से बना विद्युत चुम्बकीय विकिरण जो न्यूनतम-आयनीकरण ऊर्जा, या अधिक ले जाता है,(जिसमें कम तरंग दैर्ध्य के साथ संपूर्ण वर्णक्रम सम्मिलित है), इसलिए आयनीकरण विकिरण कहा जाता है। (कई अन्य प्रकार के आयनीकरण विकिरण गैर-ईएम कणों से बने होते हैं)। विद्युत चुम्बकीय-प्रकार का आयनीकरण विकिरण परम पराबैंगनी से सभी उच्च आवृत्तियों और कम तरंग दैर्ध्य तक फैला हुआ है, जिसका अर्थ है कि सभी x-किरणें और गामा किरणें अर्हता करते हैं। ये सबसे गंभीर प्रकार के आणविक क्षति के लिए सक्षम हैं, जो जीव विज्ञान में किसी भी प्रकार के जैवाणु में हो सकते हैं, जिसमें उत्परिवर्तन और कैंसर सम्मिलित हैं, और प्रायः त्वचा के नीचे अधिक गहराई पर, x-किरणें वर्णक्रम के उच्च अंत के बाद से, और सभीगामा-किरणें वर्णक्रम, पदार्थ को भेदते हैं।

वातावरण और चुंबक मंडल

पृथ्वी के वायुमंडलीय अवशोषण और प्रकीर्णन(या अपारदर्शिता) का खुरदरा प्लॉट विभिन्न तरंग दैर्ध्य विद्युत चुम्बकीय विकिरण

अधिकांश यूवी और x-किरणें को आणविक नाइट्रोजन से पूर्व अवशोषण द्वारा अवरुद्ध किया जाता है, और फिर(ऊपरी यूवी में तरंग दैर्ध्य के लिए) डाइऑक्सीजन और अंत में यूवी की मध्य-सीमा पर ओजोन। सूर्य की पराबैंगनी प्रकाश का मात्र 30% पृथ्वी तक पहुंचता है, और यह लगभग सभी ठीक रूप से प्रसारित होता है।

दृश्य प्रकाश वायु में ठीक रूप से प्रेषित होता है, क्योंकि यह नाइट्रोजन, ऑक्सीजन, या ओजोन को उत्तेजित करने के लिए पर्याप्त ऊर्जावान नहीं है, परन्तु जल वाष्प के आणविक कंपन आवृत्तियों को उत्तेजित करने के लिए बहुत ऊर्जावान है।[citation needed]

अवरक्त में अवशोषण बैंड जल वाष्प में कंपन उत्तेजना की विधि के कारण होते हैं। यद्यपि, जल के वाष्प को उत्तेजित करने के लिए ऊर्जा बहुत कम है, वातावरण फिर से पारदर्शी हो जाता है, जिससे अधिकांश सूक्ष्म तरंग और रेडियो तरंगों के निःशुल्क संचरण की अनुमति मिलती है।[52]

अंत में, रेडियो तरंग दैर्ध्य में 10 मीटर या उससे अधिक(लगभग 30 मेगाहर्ट्ज) से अधिक, निचले वातावरण में वायु रेडियो के लिए पारदर्शी रहती है, परन्तु आयनमंडल की कुछ परतों में प्लाज्मा रेडियो तरंगों के साथ अन्तः क्रिया करना प्रारंभ कर देता है(व्योम तरंग देखें)। यह गुण कुछ लंबी तरंग दैर्ध्य(100 मीटर या 3 मेगाहर्ट्ज) को प्रतिबिंबित करने की अनुमति देती है और लघु तरंग रेडियो में दृष्टि रेखा के अतिरिक्त परिणाम देती है। यद्यपि, कुछ आयनमंडलीय प्रभाव आकाश से आने वाले रेडियो तरंग को अवरोध प्रारंभ करते हैं, जब उनकी आवृत्ति लगभग 10 मेगाहर्ट्ज(तरंग दैर्ध्य लगभग 30 मीटर से अधिक) से कम होती है।[53]

तापीय और विद्युत चुम्बकीय विकिरण ऊष्मा के रूप में

पदार्थ की मूल संरचना में एक साथ बंधे आवेशित कण सम्मिलित हैं। जब विद्युत चुम्बकीय विकिरण पदार्थ पर लगाया जाता है, तो यह आवेशित किए गए कणों को दोलन करने और ऊर्जा प्राप्त करने का कारण बनता है। इस ऊर्जा का अंतिम भाग्य संदर्भ पर निर्भर करता है। यह तुरंत फिर से विकीर्ण हो सकता है और प्रकीर्ण हुआ, परावर्तित या प्रसारित विकिरण के रूप में प्रकट हो सकता है। यह पदार्थ के भीतर अन्य सूक्ष्म गतियों में विघटित हो सकता है, तापीय संतुलन में आ सकता है और स्वयं को पदार्थ में तापीय ऊर्जा या गतिज ऊर्जा के रूप में प्रकट कर सकता है। उच्च-ऊर्जा फोटॉनों(जैसे कि प्रतिदीप्ति, संनादी जनन, प्रकाश रासायनिक अभिक्रिया, प्रकाश वोल्टीय प्रभाव से संबंधित कुछ अपवादों के साथ दूर परतवानी, x-किरणें और गामा विकिरण में आयनित विकिरणों के लिए विकिरण बस पदार्थ को गर्म करके अपनी ऊर्जा एकत्रित करता है। यह अवरक्त, सूक्ष्म तरंग और रेडियो तरंग विकिरण के लिए होता है। तीव्र रेडियो तरंगें जीवित ऊतक को तापीय रूप से जला सकती हैं और भोजन पका सकती हैं। अवरक्त लेजर के अतिरिक्त, पर्याप्त रूप से तीव्र दृश्य और पराबैंगनी लेजर सरलता से कागज के लिए समूहित कर सकते हैं।[54][citation needed]

आयनीकरण विकिरण एक पदार्थ में उच्च गति वाले इलेक्ट्रॉन बनाता है और रासायनिक बंधनों को तोड़ता है, परन्तु इन इलेक्ट्रॉनों के बाद कई बार अन्य परमाणुओं के साथ टकराता है अंततः अधिकांश ऊर्जा एक सेकंड के एक छोटे से अंश में तापीय ऊर्जा बन जाती है। यह प्रक्रिया गैर-आयनीकरण विकिरण की तुलना में ऊर्जा की प्रति इकाई प्रति इकाई अधिक संकटपूर्ण है। यह चेतावनी यूवी पर भी लागू होती है, भले ही यह लगभग सभी आयनीकरण नहीं कर रहे हैं, क्योंकि यूवी इलेक्ट्रॉनिक उत्तेजना के कारण अणुओं को हानि पहुंचा सकता है, जो ताप प्रभाव की तुलना में प्रति इकाई ऊर्जा से कहीं अधिक है।[55]

अवशोषण की व्युत्क्रम या समय-व्युत्क्रम प्रक्रिया तापीय विकिरण है। पदार्थ में अधिकांश तापीय ऊर्जा में आवेशित किए गए कणों की यादृच्छिक गति होती है, और इस ऊर्जा को पदार्थ से दूर किया जा सकता है। परिणामी विकिरण बाद में पदार्थ के एक अन्य टुकड़े द्वारा अवशोषित किया जा सकता है, जिसमें एकत्रित की गई ऊर्जा पदार्थ को गर्म करती है।[56]

तापीय संतुलन में एक अपारदर्शी गुहा में विद्युत चुम्बकीय विकिरण प्रभावी रूप से तापीय का एक रूप है, जिसमें अधिकतम विकिरण एन्ट्रापी होती है।[57]

जैविक प्रभाव

जैवविद्युत चुम्बकीय जीवित जीवों पर ईएम विकिरण की अन्तः क्रिया और प्रभावों का अध्ययन है। जीवित कोशिकाओं पर विद्युत चुम्बकीय विकिरण के प्रभाव, जिनमें मनुष्यों में सम्मिलित हैं, विकिरण की शक्ति और आवृत्ति पर निर्भर करते हैं। कम-आवृत्ति विकिरण(दृश्य प्रकाश के लिए रेडियो तरंगें) के लिए सबसे ठीक-सुबोध प्रभाव अकेले विकिरण शक्ति के कारण होता है, जब विकिरण को अवशोषित किया जाता है तो तापन के माध्यम से कार्य करता है। इन तापीय प्रभावों के लिए, आवृत्ति महत्वपूर्ण है क्योंकि यह जीव में विकिरण और प्रवेश की तीव्रता को प्रभावित करता है(उदाहरण के लिए, सूक्ष्म तरंग अवरक्त की तुलना में ठीक प्रवेश करते हैं)। यह व्यापक रूप से स्वीकार किया जाता है कि कम आवृत्ति वाले क्षेत्र जो महत्वपूर्ण तापन के कारण बहुत मंद हैं, संभवतः कोई जैविक प्रभाव नहीं हो सकता है।[58]

कुछ शोध यह दिखाने के लिए किए गए हैं कि मंद गैर-तापीय विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र,(मंद ईएलएफ चुंबकीय क्षेत्रों सहित, यद्यपि उत्तरार्द्ध दृढ़ता से ईएम विकिरण के रूप में योग्य नहीं है[58][59][60]) और संग्राहक आरएफ और सूक्ष्म तरंग क्षेत्रों में जैविक प्रभाव हो सकते हैं, यद्यपि इसका महत्व स्पष्ट नहीं है।[61][62][63] गैर-तापीय स्तरों पर जैविक पदार्थ और विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों के बीच अन्तः क्रिया के मौलिक तंत्र पूर्ण रूप से समझ में नहीं आते हैं।[58]

विश्व स्वास्थ्य संगठन ने रेडियो आवृत्ति विद्युत चुम्बकीय विकिरण को समूह 2B में संभावित रूप से कैंसरकारी के रूप में वर्गीकृत किया है।[64][65] इस समूह में अग्रणी, डीडीटी और स्टाइरीन जैसे संभावित कैंसरकारी सम्मिलित हैं। उदाहरण के लिए, सेल फोन के उपयोग और मस्तिष्क कैंसर के विकास के बीच संबंध की खोज में महामारी विज्ञान के अध्ययन, व्यापक रूप से अनिर्णायक रहे हैं, यह प्रदर्शित करने के लिए सहेजें कि प्रभाव, यदि यह स्थित है, तो एक बड़ा नहीं हो सकता है।

उच्च आवृत्तियों(दृश्य और अतिरिक्त) पर, व्यक्तिगत फोटॉन के प्रभाव महत्वपूर्ण होने लगते हैं, क्योंकि इनमें अब पर्याप्त ऊर्जा व्यक्तिगत रूप से प्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष रूप से जैविक अणुओं को हानि पहुंचाने के लिए है।[66] सभी यूवी सुविधाओं को विश्व स्वास्थ्य संगठन द्वारा समूह 1 कैंसरकारी के रूप में वर्गीकृत किया गया है। सूरज के संपर्क से पराबैंगनी विकिरण त्वचा कैंसर का प्राथमिक कारण है।[67][68]

इस प्रकार, यूवी आवृत्तियों पर और उच्चतर(और संभवतया किंचित दृश्य सीमा में भी)[51] पर, विद्युत चुम्बकीय विकिरण सरल ताप भविष्यवाणियों की तुलना में जैविक प्रणालियों को अधिक हानि पहुंचाता है। यह दूर(या परम) पराबैंगनी में सबसे स्पष्ट है। यूवी, x-किरणें और गामा विकिरण के साथ, आयन और मुक्त मूलक पदार्थ(जीवित ऊतक सहित) का उत्पादन करने के लिए इस विकिरण के फोटॉन की क्षमता के कारण आयनीकरण विकिरण के रूप में संदर्भित किया जाता है। चूंकि इस प्रकार के विकिरण ऊर्जा के स्तर पर जीवन को गंभीर रूप से हानि पहुंचा सकते हैं जो थोड़ा ताप का उत्पादन करते हैं, इसे विद्युत चुम्बकीय वर्णक्रम के शेष भागों की तुलना में कहीं अधिक संकटपूर्ण(ऊर्जा की प्रति इकाई या ऊर्जा की प्रति इकाई या शक्ति) के संदर्भ में अधिक संकटपूर्ण माना जाता है।

शस्त्र के रूप में उपयोग

ऊष्मा किरण ईएमआर का एक अनुप्रयोग है जो त्वचा की ऊपरी परत में एक अप्रिय ताप प्रभाव बनाने के लिए सूक्ष्म तरंग आवृत्तियों का उपयोग करता है। एक सार्वजनिक रूप से ज्ञात ऊष्मा किरण शस्त्र जिसे सक्रिय अस्वीकार प्रणाली कहा जाता है, को अमेरिकी सेना द्वारा एक प्रयोगात्मक शस्त्र के रूप में विकसित किया गया था, जो एक क्षेत्र में शत्रु की पहुंच से अस्वीकार करता है।[69][70] एक मृत्यु किरण एक सैद्धांतिक शस्त्र है जो उस स्तर पर विद्युत चुम्बकीय ऊर्जा के आधार पर ऊष्मा किरण को बचाता है जो मानव ऊतक को घायल करने में सक्षम है। एक मृत्यु किरण के एक आविष्कारक, हैरी ग्रिंडेल मैथ्यूज, ने अधियाचित किया कि 1920 के दशक से सूक्ष्म तरंग मैग्नेट्रॉन पर आधारित अपने मृत्यु किरण शस्त्र पर काम करते हुए अपनी बाईं आंख में दृष्टि चली गई थी(एक सामान्य सूक्ष्म तरंग ओवन के अंदर लगभग 2 kV/m पर ऊतक को हानि पहुंचाना खाना पकाने का प्रभाव उत्पन्न करता है)।[71]






विद्युत चुम्बकीय सिद्धांत से व्युत्पत्ति

विद्युत चुम्बकीय तरंगों की अनुमानित विद्युत और चुंबकत्व के शास्त्रीय नियमों द्वारा की जाती है, जिन्हें मैक्सवेल के समीकरण के रूप में जाना जाता है। विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों को बदलने के 'तरंगों' 'का वर्णन करते हुए, सजातीय मैक्सवेल के समीकरणों(शुल्क या धाराओं के बिना) के गैर-हल हैं। मुक्त स्थान में मैक्सवेल के समीकरणों के साथ प्रारम्भ:

 

 

 

 

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इस प्रकार,

<गणित प्रदर्शन = ब्लॉक> \ mathbf {e} \ cdot \ hat {\ mathbf {k}} = 0 </math>

जिसका तात्पर्य है कि विद्युत क्षेत्र उस दिशा में लांबिक है जिस दिशा में तरंग का प्रसार होता है। मैक्सवेल के समीकरणों में से दूसरा चुंबकीय क्षेत्र को उत्पन्न करता है, अर्थात्,

<गणित प्रदर्शन = ब्लॉक> \ nabla \ times \ mathbf {e} = \ hat {\ mathbf {k}} \ times \ mathbf {e} _0 f '\ mathbf {x}-c_0 t \ right) } =-\ frac {\ आंशिक \ mathbf {b}} {\ आंशिक t} </math>

इस प्रकार,

<गणित प्रदर्शन = ब्लॉक> \ mathbf {b} = \ frac {1} {c_0} \ hat {\ mathbf {k}} \ times \ mathbf {e} </math>

के इस विकल्प से शेष समीकरण संतुष्ट होंगे।

सुदूर क्षेत्र में विद्युत और चुंबकीय क्षेत्र तरंगें प्रकाश की गति से यात्रा करती हैं। उनके निकट एक विशेष प्रतिबंधित अभिविन्यास और आनुपातिक परिमाण, है, जिसे प्वाइन्टिंग सदिश से तुरंत देखा जा सकता है। विद्युत क्षेत्र, चुंबकीय क्षेत्र, और तरंग प्रसार की दिशा सभी लांबिक हैं, और तरंग उसी दिशा में फैलती है जैसे । इसके अतिरिक्त, E और B मुक्त स्थान में दूर-दूर तक, जो कि तरंग हल के रूप में मुख्य रूप से इन दो मैक्सवेल समीकरणों पर निर्भर करते हैं, एक दूसरे के साथ चरणबद्ध हैं। इसकी गारंटी है क्योंकि सामान्य तरंग हल आकाशीय और समय दोनों में प्रथम क्रम है, और इन समीकरणों के एक ओर कर्ल प्रचालक तरंग हल के प्रथम क्रम के स्थानिक व्युत्पन्न में होता है, जबकि दूसरी ओर समय-व्युत्पन्न समीकरण, जो अन्य क्षेत्र देता है, समय में प्रथम-क्रम है, जिसके परिणामस्वरूप प्रत्येक गणितीय संक्रिया में दोनों क्षेत्रों के लिए समान कला विस्थापन होता है।

आगे की ओर यात्रा करने वाले एक विद्युत चुम्बकीय तरंग के दृष्टिकोण से, विद्युत क्षेत्र ऊपर और नीचे दोलन हो सकता है, जबकि चुंबकीय क्षेत्र दाएं और बाएं दोलन करता है। इस प्रतिचित्र को दाएं और बाएं दोलन करने वाले विद्युत क्षेत्र के साथ घुमाया जा सकता है और चुंबकीय क्षेत्र नीचे और ऊपर दोलन करता है। यह एक अलग हल है जो एकल दिशा में यात्रा कर रहा है। प्रसार दिशा के संबंध में अभिविन्यास में यह यादृच्छिकी ध्रुवीकरण के रूप में जाना जाता है। क्वांटम स्तर पर, इसे फोटॉन ध्रुवीकरण के रूप में वर्णित किया गया है। ध्रुवीकरण की दिशा को विद्युत क्षेत्र की दिशा के रूप में परिभाषित किया गया है।

ऊपर दिए गए दूसरे-क्रम की तरंग समीकरणों के अधिक सामान्य रूप उपलब्ध हैं, जो गैर-निर्वात प्रसार मीडिया और स्रोतों दोनों के लिए अनुमति देते हैं। कई प्रतिस्पर्धी व्युत्पत्ति स्थित हैं, सभी सन्निकटन और इच्छित अनुप्रयोगों के अलग-अलग स्तरों के साथ हैं। एक बहुत ही सामान्य उदाहरण विद्युत क्षेत्र समीकरण का एक रूप है,[72] जिसे स्पष्ट रूप से दिशात्मक तरंग समीकरणों की एक जोड़ी में कारक किया गया था, और फिर एक साधारण धीमी गति से विकास सन्निकटन के माध्यम से एकल-दिशात्मक तरंग समीकरण में कुशलता से कम कर दिया गया।

See also

References

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