2.1. Az elektromágneses spektrum

Az elektromágneses spektrum (színkép) rendkívül nagy frekvenciatartományra terjed ki. E spektrumnak az ultraibolya és infravörös közötti tartományát fénynek nevezzük. A fény 400 nm-től 750 nm-es hullámhosszig terjedő részét az emberi szem is érzékeli. Ezen értékek azonban kis mértékben egyénenként is változhatnak, helyenként 380 és 700 nm közötti értékekkel is találkozhatunk a szakirodalomban. Az ultraibolya sugárzás (Ultraviolet, UV) a rövid hullámok felőli oldalon kapcsolódik a látható fényhez. A kiváltott biológiai hatás függvényében az ultraibolya tartományt három sávra osztották fel: UV-A (400-315 nm), UV-B (315-280 nm) és UV-C (280-100 nm). Az infravörös sugárzásnak (Infrared, IR) a látható spektrum felőli oldalán elhelyezkedő (750 nm-1,4 μm) tartomány az IR-A, ezt követi az IR-B (1,4 μm-3 μm) és az IR-C (3 μm - 1000μm). Nagyjából ezt a három tartományt jelölik a közeli-infravörös (near-infrared, NIR), közép-infravörös (mid-infrared, MIR) és távoli infravörös (far-infrared, FIR) elnevezések, azonban ezek tényleges határai tudományterületenként változ(hat)nak. Az UV, látható és IR tartomány együttesen a 10-3 m-től a 10-8 m-ig terjedő hullámhossztartományt foglalja el, amelyet optikai tartománynak nevezünk. Az elektromágneses spektrum egyes tartományai között természetesen nincs éles átmenet, ennek megfelelően a tartományok határait más-más szakirodalmi források némileg eltérően jelölhetik.

2.1. ábra   Az elektromágneses spektrum.

 Az elektromágneses sugárzás terjedéséhez közeg nem szükséges. Kettős természetű, transzverzális hullámként és részecskeként (foton) is viselkedhet (a kisebb hullámhosszak felé a részecskejelleg, a nagyobb hullámhosszak felé a hullámtulajdonság dominál). A hullámok a hullámhosszal, frekvenciával, az amplitúdóval, valamint egymáshoz képest a fázissal jellemezhetők. A hullámhossz és a frekvencia közötti összefüggés: c= λ·ν, ahol c a hullám terjedési sebessége, λ a hullámhossz, ν pedig a frekvencia. A foton energiáját frekvenciájának és a Planck-állandónak szorzata adja meg: Efoton=h·ν, ahol h=6,626196 10-34Js.