# Elektromagnetische straling

Elektromagnetische straling
Veel medische apparaten gebruiken Elektromagnetisch straling om het beeld te maken. Voorbeelden van deze straling zijn röntgengolven, radiogolven, radargolven, licht, infrarood straling, ultraviolet straling en gammastraling. Al deze golven planten zich voort met de lichtsnelheid (in het luchtledige bijna 300 000 km/s).
De verschillende vormen van elektromagnetische straling onderscheiden zich door hun golflengte.
Figuur 1 geeft een overzicht van de elektromagnetische golven. De golflengte van bijvoorbeeld röntgenstraling is tussen 0,1 en 10 nanometer, veel korter dan die van zichtbaar licht (één nanometer is 10-9 meter = een miljoenste millimeter).
Figuur 1: het elektromagnetische spectrum

Verband tussen golflengte en frequentie
Als je goed naar figuur 1 kijkt zie je dat de frequentie lager wordt naarmate de golflengte groter wordt. Het verband tussen de golflengte en de frequentie van een golfverschijnsel wordt gegeven door de volgende formule:
Elektromagnetische straling en energie
Door elektromagnetische straling wordt energie vanuit een bron naar de omgeving overgedragen; hoe hoger de frequentie, des te groter de energie die wordt overgebracht. In het begin van de 20e eeuw bleek uit heel nauwkeurig onderzoek van elektromagnetische golven dat deze golven bestaan uit hele kleine golfdeeltjes. Het golfdeeltje kreeg een paar jaar later de naam foton. Een foton vertegenwoordigt het kleinst mogelijke brokje (licht)energie van een elektromagnetische golf. De energie van een dergelijk brokje, de fotonenergie, hangt af van de frequentie: hoe groter de frequentie, des te groter de energie en omdat de frequentie afhankelijk is van de golflengte volgt de energie van een foton uit de volgende formules:

Fotonen kunnen reageren met geladen deeltjes, zoals de elektronen in een atoom. Zo kunnen fotonen van het zichtbare licht chemische reacties veroorzaken (denk aan de fotosynthese bij groene planten, aan zintuigcellen in het oog en de werking van fotofilm).
De frequentie van röntgenstraling is zeer hoog. De energie van röntgenfotonen is dus ook veel groter dan die van zichtbaar lichtfotonen. Fotonen van röntgenstraling kunnen daardoor moleculen in ons lichaam beschadigen, wat uiteraard gevaarlijk is voor de gezondheid. Dit bespreken we verder in het gedeelte over stralingsdosis.

Opdracht 5

Geef van de volgende beweringen aan of ze waar of niet waar zijn:

1. Röntgenstraling is , net als licht, een elektromagnetische golf.
2. Licht bestaat uit kleine deeltjes: fotonen.
3. Met licht kun je geen röntgenfoto maken omdat de energie van lichtdeeltjes te klein is.
4. Een elektromagnetische golf reist altijd met de lichtsnelheid.
5. Stralingsdeeltjes bij radiogolven (zoals bij een mobieltje) hebben veel energie.

Opdracht 6

Hoeveel energie heeft een foton van licht met een golflengte van 480 nm?

Opdracht 7

Bereken de frequentie van licht met een golflengte van 520 nm.

Opdracht 8

Wat gebeurt er met de golflengte als de frequentie omhoog gaat?

Opdracht 9

De golflengte van violet licht is 380 nm. Bereken de frequentie van violet licht.