bølgerelektromagnetisk er svingninger dannet af elektriske felterog magnetiskvariabler, som forplantes både i et vakuum og i materialemedier. De er tredimensionelle og tværgående bølger, der bevæger sig i lysets hastighed, der udelukkende bærer energi. Desuden kommer de i form af radiobølger, mikrobølger, infrarødt, synligt lys, ultraviolet, røntgenstråler og gammastråler i stigende rækkefølge af frekvens og energi.
Før vi fortsætter, foreslår vi, at du læser vores artikel og lærer nogle vigtige begreber om bølgeklassifikation.
Hvad er elektromagnetiske bølger?
Elektromagnetiske bølger opstår baseret på interaktion mellem skiftende elektriske felter eller magnetfelter. Disse formeres i vakuum med samme hastighed som lys, ca. 300.000 kilometer i sekundet. I modsætning til mekaniske bølger, som f.eks lyd, kan elektromagnetiske bølger sprede sig både i materielle medier og i et vakuum. Fordi de er bølge fænomener, de kan gennemgå refleksion, brydning, absorption, diffraktion, interferens, spredning og polarisering.
Elektromagnetiske bølger blev forudsagt og teoretiseret af den skotske fysiker og matematiker JamesEkspedientMaxwell, der forenede ligningerne af elektricitet Den er fra magnetisme eksisterende ligninger (ligninger af Faraday, Ampere og Gauss) i bølgeligninger.
Lær mere:Michel Faraday - en af de største eksperimentelle i historien!
Gennem sine ligninger var Maxwell i stand til at beregne modulet for formeringshastighed af bølgerelektromagnetisk. Eksperimentel bekræftelse af eksistensen af elektromagnetiske bølger dukkede først op omkring et årti senere, efter eksperimenter udført af den tyske fysiker HeinrichHertz.
Stop ikke nu... Der er mere efter reklamen;)
Alle elektromagnetiske bølger har frekvens af svingning, længdeibølge og amplitude. Bølgelængde og frekvens er også størrelser omvendtproportional, derfor bølger højfrekvente såsom røntgenstråler eller gamma, havde meget små længder. Følgende figur viser elektromagnetiske spektrum og de forskellige områder af eksisterende elektromagnetiske bølger, bemærk:
Karakteristika for elektromagnetiske bølger
Nogle karakteristika ved elektromagnetiske bølger:
- De er tværgående forstyrrelsen, der er ansvarlig for at producere dem, sker i en retningvinkelret til dets formeringsretning. I elektromagnetiske bølger er det elektriske felt, magnetfeltet og udbredelsesretningen vinkelret på hinanden;
- De formerer sig i vakuum med samme hastighed som synligt lys: 2,99792458.108 Frk, symboliseret ved bogstavet c;
- Dit amplitude vedrører din intensitet, jo større amplitude af en elektromagnetisk bølge, jo større forstyrrelse er den i stand til at producere;
- De er tredimensionel, det vil sige, efter at de er produceret, formerer de sig lige i alle retninger;
- Når de passerer gennem materielle medier, såsom luft eller vand, er deres formeringshastighed falder, mens din bølgelængde stiger, så din frekvens ændrer sig ikke. Dette fænomen er kendt som brydning.
Se også: Hvad er bølger for fysik? Tjek øvelser og tankekort
Elektromagnetiske bølger i hverdagen
Tjek nogle eksempler på eksisterende elektromagnetiske bølger, der er meget udbredt i vores daglige liv:
- Radiobølger: bruges i vid udstrækning i telekommunikation. Radio-, tv- og mobiltelefonsignalet er inden for dette frekvensområde;
- Mikrobølgeovn: de er også meget brugt i telekommunikation. Trådløse internet-routere, populært kendt som Wi-Fi, bruger mikrobølgefrekvenser mellem 2,4 GHz og 5,8 GHz;
- Infrarød: Dette er også kendt som en varmebølge. Nogle sikkerhedsudstyr udstyret med nattesyn er i stand til at samle det op. Infrarød er den bølge, der udsendes, når du bruger en fjernbetjening;
- Synligt lys: det er rækkevidden af elektromagnetiske bølger placeret mellem frekvenserne 480 THz og 750 THz.
- Ultraviolet: efter visse frekvenser betragtes det som ioniserende stråling, det vil sige en elektromagnetisk bølge med potentiale til at starte. elektroner af molekylerne, der forårsager fremkomsten af cellulære anomalier, der kan udvikle sig til en Kræft, for eksempel. Denne elektromagnetiske bølgefrekvens bruges i vid udstrækning af kriminelle eksperter til at detektere biologiske materialer såsom blod og spyt; dets ioniseringskapacitet gør det også muligt at bruge den til sterilisering af kirurgiske redskaber, sprøjter, beholdere osv .;
- Strålerx: ankommer til jorden i mindre antal på grund af tilstedeværelsen af jordatmosfære. Disse elektromagnetiske bølger har meget høje frekvenser og stor gennemtrængningskraft, så de er bruges til at få billeder af knogler og led og til behandling af tumorer igennem giver strålebehandling
Se mere:Røntgenstråler - højfrekvent elektromagnetisk stråling
- Gamma: er produceret af nukleare reaktioner, hvor energiniveauerne i kernen i atomer variere. Disse bølger er ekstremt energiske og har høj gennemtrængningskraft. Gammastråler bruges til astronomiske studier og til at inducere nukleare reaktioner.
Elektromagnetiske bølger og stof
Hvordan elektromagnetiske bølger interagerer med stof direkte afhænger af deres frekvens. Kontroller, hvordan elektriske ladninger og andre partikler reagerer på hver bølgetype:
- bølgeriradio: fremme den kollektive svingning af frie elektroner i metaller, som det sker i antenner, der anvendes i radioer og fjernsyn
- Mikrobølgeovn: har frekvenser svarende til rotationsfrekvensen for vandmolekyler, det gør dette type elektromagnetisk bølge kan resonere med disse molekyler og opvarme dem gennem rotation;
- Infrarød: fremmer molekylær vibration, er en af de vigtigste former for varmetransmission;
- Synligt lys: det er i stand til at levere energi og excitere de elektroner, der findes i molekyler;
- Ultraviolet: fremmer excitation af elektroner, men kan også forårsage udstødning af elektroner, der er i valenslag af atomer;
- Røntgen: de er i stand til at rive elektroner fra atomer ved elastisk kollision mellem fotoner og atomer. Disse fotoner absorberes af atomer og udsendes igen ved lavere frekvenser;
- Strålergamma: de kan forårsage nukleare excitationer, hvilket fører til deres dissociation, men de kan også generere stof og antimateriepar, der forårsager gensidig udslettelse af disse partikler.
Af Rafael Hellerbrock
Fysikklærer
Vil du henvise til denne tekst i et skole- eller akademisk arbejde? Se:
HELERBROCK, Rafael. "Elektromagnetiske bølger"; Brasilien skole. Tilgængelig i: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/o-que-sao-ondas-eletromagneticas.htm. Adgang til 27. juni 2021.
