Istnienie fal elektromagnetycznych przewidują równania Maxwella . Clerk Maxwell był wybitnym fizykiem pochodzenia szkockiego. Wprowadził do terminologii naukowej pojęcie pola elektromagnetycznego. Zajmował się badaniem praw rządzących elektrodynamiką klasyczną. Najbardziej znany jest właśnie ze sformułowania podstawowych równań elektromagnetyzmu.

Prędkość ta w przybliżeniu wynosi 300000 km/s.

Wielkość ta umownie nazywa się prędkością światła, ale tak naprawdę dotyczy wszystkich fal elektromagnetycznych. Nie zależy bowiem od długości fali i jej częstotliwości.

Z równań Maxwella wynika, że wszystkie fale elektromagnetyczne mają taką samą naturę i prędkość rozchodzenia się . Różnica tylko wynika z innej długości fal i częstotliwości.

Cały zakres fal elektromagnetycznych został podzielony na kilka przedziałów. Ich nazwy zazwyczaj wynikają z technik wytwarzania bądź detekcji tych fal.

Widmo fal elektromagnetycznych jest widmem ciągłym, nie ma w nim żadnych przerw. Często granice między poszczególnymi obszarami widma zostały ustalone umownie.

Należy pamiętać, że nie wyróżniono ani dolnej ani górnej możliwej granicy częstotliwości ani długości fal elektromagnetycznych.

Fale elektromagnetyczne są stale obecne w życiu człowieka. Najwięcej promieniowania tego typu dociera na Ziemie ze Słońca. Natomiast wśród promieniowani wytwarzanego na Ziemi dominują sygnały radiowe i telewizyjne.

Fale elektromagnetyczne wytwarzane są także przez radary, silniki samochodowe lub chociażby przez żarówki.

Ciekawym tematem do rozważenia jest promieniowanie elektromagnetyczne docierające na Ziemię z przestrzeni kosmicznej.

Promieniowanie elektromagnetyczne o długościach fali 21.1 centymetrów emitują atomy wodoru, które wchodzą w skład materii międzygwiazdowej.

W latach 60 - tych ubiegłego wieku odkryto w przestrzeni kosmicznej inne źródła promieniowania elektromagnetycznego. Są to tzw. kwazary. Wysyłają one promieniowanie z przedziału częstotliwości radiowych.

W roku 1968 zostały odkryte pulsary czyli obiekty, które emitują promieniowanie elektromagnetyczne w postaci krótkich impulsów. Odstępy między impulsami są rzędu sekundy.

* Fale radiowe- z e względu na długość fali (czy też częstotliwość) rozróżnia się poszczególne typy fal radiowych.

I tak można je podzielić na:

* fale radiowe ultrakrótkie - o długościach fal od 1 do 10 metrów

- są stosowane w telewizji i radiofonii

* fale radiowe - o długościach fal od 10 do nawet 2000 metrów. Można je dodatkowo podzielić na fale krótkie (10 - 75 metrów), średnie (200 - 600 metrów) i długie (1000 - 2000 metrów).

Natomiast fale , których długość jest większa od 2000 metrów nie mają żadnego zastosowania. Natomiast biorąc pod uwagę środowisko rozchodzenia się fali dzieli się je na :

• fale przyziemne

• fale troposferyczne

• fale jonosferyczne

• fale w Kosmosie

Fale radiowe są to fale elektromagnetyczne wykorzystywane w łączności radiowejWytwarzane są przez specjalne anteny nadawcze.

* Mikrofale - są to fale o długościach fal od 1 milimetra do 1 metra. Źródłem takiego promieniowania mogą być obwody z prądem o wysokiej częstotliwości. W sposób celowy mikrofale wytwarzane są przez klistrony, magnetrony i inne obwody półprzewodnikowe

W oparciu o mikrofale działają radary i kuchenki mikrofalowe.

Pole mikrofalowe może w niekorzystny sposób oddziaływać na organizmy żywe. Przede wszystkim obserwuje się podwyższenie temperatury ciała, ogólne zmęczenie, bóle głowy , zaburzenia pamięci i apatię. Do takiej sytuacji może dojść gdy średnia gęstość strumienia mocy stacjonarnej mikrofal przekroczy wartość 0,1 W/m. Wartość ta uważana jest za graniczną dla strefy bezpieczeństwa.

* Podczerwień to promieniowanie o długościach fali od 760 nanometrów do 2000 mikrometrów. Dalszy podział dzieli promieniowanie podczerwone na: podczerwień bliską, średnia podczerwień i daleką podczerwień. Promieniowanie to jest emitowane przez wszystkie rozgrzane obiekty oraz przez lampy wyładowcze. Promieniowanie podczerwone jest odbierane przez narządy zmysłów jako ciepło. Fale z zakresu podczerwieni wykorzystywane są w wielu gałęziach nauki i przemysłu m.in. w analizach chemicznych. Promieniowanie podczerwone emitowane przez ciała jest podstawa działalności noktowizorów.

* Światło widzialne - obejmuje zakres fal o długościach od 380 do 780 nanometrów. Promieniowanie to wywołuje w ludzkim oku wrażenie widzenia. W zakresie tym wyróżnia się długości fal odpowiadające poszczególnym barwom od czerwieni przez pomarańczowy, żółty, zielony, niebieski aż do fioletowego. Dlatego czasem obszar ten nazywa się obszarem tęczy.

* Promieniowanie rentgenowskie - obejmuje fale o długościach z przedziału od 10 nm do 0.001 nm. Przedział ten dodatkowo dzieli się na promieniowanie rentgenowskie miękkie , czyli to o dłuższych falach oraz promieniowanie rentgenowskie twarde, o mniejszej długości fali. Promieniowanie twarde cechuje się większą przenikliwością.

* Promieniowanie gamma - obejmuje promieniowani elektromagnetyczne o długościach mniejszych od 0.1 nm. Źródłem tego promieniowania są wzbudzone atomy.

* Ultrafiolet - należą tu fale o długościach od 390 do 10 nm. Przedział ten dodatkowo dzieli się na ultrafiolet bliski - czyli do około 190 nm i ultrafiolet daleki, który obejmuj krótsze fale.

Promieniowanie gamma to wysokoenergetyczna forma promieniowania elektromagnetycznego. Za promieniowanie gamma uznaje się promieniowanie o energii kwantu większej od 10 keV, co odpowiada częstotliwości większej od 2,42 EHz, a długości fali mniejszej od 124 pm. Zakres ten częściowo pokrywa się z zakresem promieniowania rentgenowskiego. W wielu publikacjach rozróżnienie promieniowania gamma oraz promieniowania X opiera się na ich źródłach, a nie na długości fali. Promieniowanie gamma wytwarzane jest w wyniku przemian jądrowych albo zderzeń jąder lub cząstek subatomowych, a promieniowanie rentgenowskie, w wyniku zderzeń elektronów z atomami. Promieniowanie gamma jest promieniowaniem jonizującym i przenikliwym. Nazwa promieniowania gamma pPromienie gamma mogą służyć do sterylizacji sprzętu medycznego, jak również produktów spożywczych. W medycynie używa się ich w radioterapii (tzw. bomba kobaltowa) do leczenia raka, oraz w diagnostyce np. pozytonowa emisyjna tomografia komputerowa. Ponadto promieniowanie gamma ma zastosowanie w przemyśle oraz nauce, np. pomiar grubości gorących blach stalowych, pomiar grubości papieru, wysokości ciekłego szkła w wannach hutniczych, w geologii otworowej (poszukiwania ropy i gazu ziemnego), w badaniach procesów przemysłowych (np. przepływu mieszanin wielofazowych, przeróbki rudy miedzi).ochodzi od greckiej litery γ.

Fale elektromagnetyczne znalazły olbrzymie zastosowanie przede wszystkim w urządzeniach takich jak: radia, telewizja, radary. Trudno sobie wyobrazić obecnie życie bez tych wszystkich urządzeń, które uważamy za oczywiste i naturalne, a ich niezbędność zauważamy, gdy w naszym mieszkaniu zabraknie prądu. Każde państwo dąży do rozwoju cywilizacyjnego, a poziom ten zależy przede wszystkim od transportu i prędkości przesyłu informacji. Informacja ma olbrzymią siłę rynkową dla wielkich firm, ale też nie mniejsze znaczenie dla zwykłego obywatela. W erze miniaturyzacji, kiedy telewizory są wielkości kalkulatorów, a odbiorniki radiowe wielkości broszek - trzeba sobie zdać sprawę, że nie byłoby tego, gdyby nie genialny szkocki fizyk o otwartym umyśle matematycznym.
Fale radiowe
Fale radiowe są to fale elektromagnetyczne wykorzystywane w łączności radiowej. Ze względu na długość fali (czy też częstotliwość) rozróżnia się poszczególne typy fal radiowych. Istnieją dwa podziały: tradycyjny i dekadowy, zalecany przez Regulamin Radiokomunikacyjny.
Promienie X
Promieniowanie X jest podobnie do światła widzialnego, lecz o dużo większej energii. Promieniowanie to jest „przenikliwe” dla ciał o lekkich atomach. Cięższe atomy (np. metali) absorbują to promieniowanie, dzięki czemu widzimy nasze kości na zdjęciach Rentgenowskich. Wykorzystuje się je w medycynie (prześwietlenia i radioterapia nowotworowa).
Promienie Gamma
Promieniowanie o długościach mniejszych od 10-10m. Emitowane przez promieniotwórcze lub wzbudzone jądra atomów. Promieniowanie to jest bardzo przenikliwe i szkodliwe dla organizmów żywych. Promieniowanie powstaje w wyniku rozpadu atomów.
Podczerwień
Niewidzialne promieniowanie elektromagnetyczne emitowane jest przez rozgrzane ciała i niektóre lampy wyładownicze. Promieniowanie podczerwone stosowane jest w analizach chemicznych, lotnictwie, diatermii, suszeniu, obserwacji w ciemności i ogrzewaniu.
Nadfiolet
Inaczej zwane ultrafioletem (UV) fale elektromagnetyczne. Fale te wywołują fluorescencję, fotoluminescencję. Stosowane w fotografice, wykrywaczy fałszywych banknotów i kwarcówkach. W nadmiarze promieniowanie to jest szkodliwe dla organizmów żywych.
Mikrofale
Są to fale elektromagnetyczne o długości 0,1 mm–1 m. Źródłami tych fal są klistrony, magnetrony i inne obwody półprzewodnikowe. Stosowane są w radiolokacji, kuchenkach, medycynie, stereoskopii mikrofalowej.
Światło
Promieniowanie elektromagnetyczne (fale elektromagnetyczne) o długości fali zawartej w przedziale 380-780 nm. Światło widzialne wywołuje wrażenia barwne, a światło białe jest mieszaniną świateł o różnej długości fal. Światło w próżni rozchodzi się z jednakową prędkością w każdym układzie odniesienia. Zjawiska związane z rozchodzeniem się światła bada optyka.

WADY I ZALETY
W ostatnich latach przeprowadzono wiele badań, które miały stwierdzić, czy pola elektromagnetyczne są szkodliwe dla ludzi. Wprawdzie nie uzyskano jeszcze jednoznacznej odpowiedzi, ale wiadomo, że szkodliwe oddziaływanie na zdrowie człowieka mogą mieć pola elektromagnetyczne o wysokich częstotliwościach (30-3000 MHz ), a także o częstotliwości 50 Hz. W warunkach domowych (220 V, 50 Hz) istotne jest tylko pole magnetyczne, bo elektryczne ma bardzo niskie natężenie. Wykryto również, że są ludzie szczególnie wrażliwi na działanie pól elektromagnetycznych. Mogą one wywołać u nich bóle głowy, rozdrażnienie i bezsenność.
Do tej pory nie udało się jednoznacznie określić mechanizmu oddziaływania pól elektromagnetycznych na organizmy żywe. Badania te są trudne również dlatego, że organizmy żywe przystosowują się do zmian środowiska oraz ulegają wpływom na przykład zanieczyszczonego powietrza czy szkodliwych substancji chemicznych mogących znajdować się w pożywieniu. Trudno jest zmierzyć oddziaływanie pól elektromagnetycznych na zdrowie ludzi, między innymi dlatego, że badania te obarczone są dużym błędem statystycznym.