вълниелектромагнитни са трептения, образувани от електрически полетаи магнитнипроменливи, които се разпространяват както във вакуум, така и в материална среда. Те са триизмерни и напречни вълни, които се движат в скоростта на светлината, носещи изключително енергия. Освен това те идват под формата на радиовълни, микровълни, инфрачервена, видима светлина, ултравиолетови лъчи, рентгенови и гама лъчи, във възходящ ред на честота и енергия.
Преди да продължим, ви предлагаме да прочетете нашата статия и да се запознаете с някои важни концепции за класификация на вълните.
Какво представляват електромагнитните вълни?
Електромагнитните вълни възникват въз основа на взаимодействие между променящи се електрически полета или магнитни полета. Те се разпространяват във вакуум със същата скорост като светлината, около 300 000 километра в секунда. За разлика от механичните вълни, като например звук, електромагнитните вълни могат да се разпространяват както в материална среда, така и във вакуум. Защото те са
вълнови явления, те могат да претърпят отражение, пречупване, поглъщане, дифракция, интерференция, разсейване и поляризация.
Електромагнитните вълни бяха предсказани и теоретизирани от шотландския физик и математик ДжеймсЧиновникМаксуел, които унифицираха уравненията на електричество Е от магнетизъм съществуващи уравнения (уравнения на Фарадей, Ампера и Гаус) във вълнови уравнения.
Знам повече:Мишел Фарадей - един от най-големите експериментатори в историята!
Чрез своите уравнения Максуел успя да изчисли модула на скорост на разпространение от вълниелектромагнитни. Експериментално потвърждение за съществуването на електромагнитни вълни се появява едва около десетилетие по-късно, след експерименти, проведени от германския физик ХайнрихХерц.
Всички електромагнитни вълни имат честота на трептене, дължинаввълна и амплитуда. Също така дължината на вълната и честотата са величини обратнопропорционален, следователно високочестотни вълни като рентгенови лъчи или гама, имаше много малки дължини. Следващата фигура показва електромагнитен спектър и различните обхвати на съществуващите електромагнитни вълни, обърнете внимание:
Характеристики на електромагнитните вълни
Някои характеристики на електромагнитните вълни:
- Те са трансверсални, тоест нарушението, отговорно за тяхното възникване, се случва в a посокаперпендикулярно към посоката му на разпространение. При електромагнитните вълни електрическото поле, магнитното поле и посоката на разпространение са перпендикулярни един на друг;
- Те се разпространяват във вакуум със същата скорост като видимата светлина: 2,99792458.108 Госпожица, символизирано с буквата c;
- Вашият амплитуда се отнася до вашите интензивност, колкото по-голяма е амплитудата на електромагнитната вълна, толкова по-голямо смущение тя може да предизвика;
- Те са триизмерен, тоест след като са произведени, те се разпространяват еднакво във всички посоки;
- Когато преминават през материални среди, като въздух или вода, техните скорост на разпространение намалява, докато вашият дължина на вълната се увеличава, така че вашият честота не се променя. Това явление е известно като пречупване.
Вижте също: Какво са вълните за физиката? Проверете упражненията и мисловната карта
Електромагнитни вълни в ежедневието
Вижте някои примери за съществуващи електромагнитни вълни, които се използват широко в нашето ежедневие:
- Радио вълни: са широко използвани в телекомуникациите. Сигналът на радиото, телевизията и мобилния телефон е в този честотен диапазон;
- Микровълнова печка: те се използват широко и в телекомуникациите. Безжичните интернет рутери, известни като Wi-Fi, използват микровълнови честоти, вариращи между 2,4 GHz и 5,8 GHz;
- Инфрачервено: Известна е още като топлинна вълна. Някои устройства за сигурност, оборудвани с нощно виждане, са в състояние да го вземат. Инфрачервена е вълната, излъчвана, когато използваме дистанционно управление;
- Видима светлина: това е обхватът на електромагнитните вълни, разположен между честотите от 480 THz и 750 THz.
- Ултравиолет: след определени честоти се счита за йонизиращо лъчение, тоест електромагнитна вълна с потенциал за стартиране. електрони на молекули, причинявайки появата на клетъчни аномалии, които могат да се развият в рак, например. Тази честота на електромагнитните вълни се използва широко от криминални експерти за откриване на биологични материали като кръв и слюнка; неговият йонизационен капацитет също така позволява да се използва за стерилизация на хирургически прибори, спринцовки, контейнери и др .;
- Лъчих: пристигат на Земята в малък брой поради наличието на земна атмосфера. Тези електромагнитни вълни имат много високи честоти и голяма мощност на проникване, така че те са използва се за получаване на изображения на кости и стави и за лечение на тумори, чрез дава лъчетерапия
Виж повече:Рентгенови лъчи - високочестотно електромагнитно излъчване
- Гама: се произвеждат от ядрени реакции, в които основните енергийни нива на атоми варират. Тези вълни са изключително енергични и имат висока проникваща сила. Гама лъчите се използват за астрономически изследвания и за предизвикване на ядрени реакции.
Електромагнитни вълни и материя
Начинът, по който електромагнитните вълни взаимодействат с материята, зависи пряко от тяхната честота. Проверете как електрическите заряди и други частици реагират на всеки тип вълна:
- вълниврадио: насърчаване на колективното трептене на свободните електрони в металите, както се случва при антени, използвани в радиостанции и телевизори;
- Микровълнова печка: имат честоти, подобни на честотата на въртене на водните молекули, това прави това тип електромагнитна вълна може да резонира с тези молекули, като ги нагрява през завъртане;
- Инфрачервено: насърчава молекулярните вибрации, е една от основните форми на топлообмен;
- Видима светлина: той е в състояние да доставя енергия и да възбужда електроните, присъстващи в молекулите;
- Ултравиолет: насърчава възбуждането на електроните, но може също да предизвика изхвърлянето на електрони, които са в валентен слой на атоми;
- Рентгенов: те са способни да изтръгнат електроните от атомите чрез еластичен сблъсък между фотони и атоми. Тези фотони се абсорбират от атоми и се излъчват отново при по-ниски честоти;
- Лъчигама: те могат да причинят ядрени възбуждания, което води до тяхната дисоциация, но също така могат да генерират двойки материя и антиматерия, причинявайки взаимното унищожаване на тези частици.
От Рафаел Хеллерброк
Учител по физика
Източник: Бразилско училище - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/o-que-sao-ondas-eletromagneticas.htm