Il fenomeno della radiazione elettromagnetica è causato dall’interazione che si rafforza reciprocamente di campi elettrici e magnetici carichi che operano perpendicolarmente l’uno all’altro e che viaggiano nello spazio alla velocità della luce. Ogni impulso o oscillazione che emana dall’interazione dei campi di forza elettrica e magnetica crea un’onda di energia. La lunghezza d’onda elettromagnetica si riferisce alla distanza misurata tra la cresta o la depressione di ciascuna onda adiacente generata dal disturbo elettromagnetico. Le persone sperimentano frequentemente le varie forme di radiazione elettromagnetica nella loro vita quotidiana. Le onde radio, le trasmissioni televisive, i raggi X, la luce visibile e invisibile e le radiazioni a microonde sono componenti discreti dello spettro elettromagnetico che possono essere definiti e classificati in base alle rispettive lunghezze d’onda elettromagnetiche.
Il fisico scozzese James Clerk Maxwell sviluppò per la prima volta la teoria dell’elettromagnetismo nel XIX secolo. Maxwell osservò che i cambiamenti in un campo elettrico provocavano campi di forza magnetica, che a loro volta inducevano campi elettrici. Maxwell ha predetto che questi campi di forza che si rafforzano reciprocamente interagirebbero tra loro ad angolo retto su un piano, creando oscillazioni che si propagherebbero nello spazio completo alla velocità della luce.
Poiché tutte le forme di radiazione elettromagnetica sono costituite da onde di energia che viaggiano nello spazio, la lunghezza d’onda elettromagnetica è una delle principali misure utilizzate per classificare le componenti discrete dell’intero spettro elettromagnetico. All’estremità dello spettro delle onde lunghe ci sono le trasmissioni radio, le cui lunghezze d’onda elettromagnetiche misurate possono essere delle dimensioni di edifici. All’estremità opposta dello spettro ci sono i raggi gamma, le cui lunghezze d’onda sono inferiori alle dimensioni del nucleo di un atomo. Tra le trasmissioni radio a lunghezza d’onda lunga e i raggi gamma a lunghezza d’onda elettromagnetica ultracorta, in ordine di lunghezza d’onda crescente, ci sono le microonde, la radiazione infrarossa, la luce visibile, la luce ultravioletta e i raggi X.
L’intensità della radiazione elettromagnetica generata è funzione della frequenza delle onde generate ogni secondo. L’incidente di ogni onda completa costituisce un ciclo. Le frequenze specifiche sono identificate dal numero di cicli generati ogni secondo. L’unità internazionale utilizzata per misurare ogni ciclo completo è un Hertz, o nella sua forma abbreviata, Hz.
Sia la frequenza che la lunghezza d’onda della radiazione elettromagnetica sono matematicamente correlate. L’energia della radiazione elettromagnetica generata è direttamente proporzionale alla sua frequenza. Maggiore è la frequenza, maggiore è la radiazione propagata. Al contrario, la frequenza e la lunghezza d’onda della radiazione elettromagnetica sono inversamente proporzionali; maggiore è la frequenza della radiazione generata, minore è la lunghezza d’onda elettromagnetica e viceversa.