lainedelektromagnetiline on võnked, mis on moodustatud elektriväljadja magnetilinemuutujad, mis levivad nii vaakumis kui ka materiaalses keskkonnas. Need on kolmemõõtmelised ja põiklained, mis liiguvad valguse kiirus, vedades eranditult energia. Lisaks on need raadiolainete, mikrolainete, infrapuna, nähtava valguse, ultraviolett-, röntgen- ja gammakiirte kujul sageduse ja energia kasvavas järjekorras.
Enne jätkamist soovitame teil lugeda meie artiklit ja õppida tundma mõningaid olulisi mõisteid lainete klassifikatsioon.
Mis on elektromagnetlained?
Elektromagnetlained tekivad muutuvate elektriväljade või magnetväljade vastasmõju. Need levivad vaakumis valgusega sama kiirusega, umbes 300 000 kilomeetrit sekundis. Erinevalt mehaanilistest lainetest, näiteks heli, elektromagnetlained võivad levida nii materiaalses keskkonnas kui ka vaakumis. Sest nad on lainete nähtused, võivad nad läbida peegeldumise, murdumise, neeldumise, difraktsiooni, interferentsi, hajumise ja polarisatsiooni.
Šoti füüsik ja matemaatik ennustas ja teoretiseeris elektromagnetlaineid JamesAmetnikMaxwell, mis ühendasid võrrandid elekter See on pärit magnetism olemasolevad võrrandid (Faraday, Ampere ja Gaussi võrrandid) lainevõrrandites.
Tea rohkem:Michel Faraday - üks ajaloo suurimaid eksperimentaale!
Oma võrrandite abil suutis Maxwell arvutada mooduli levimiskiirus selle lainedelektromagnetiline. Eksperimentaalne kinnitus elektromagnetlainete olemasolule ilmnes alles kümmekond aastat hiljem, pärast saksa füüsiku tehtud katseid HeinrichHertz.
Kõigil elektromagnetlainetel on sagedus võnkumisest, pikkusaastalLaine ja amplituud. Samuti on suurused lainepikkus ja sagedus tagurpidiproportsionaalne, seetõttu kõrgsageduslikud lained nagu röntgen või gamma, olid väga väikeste pikkustega. Järgmine joonis näitab elektromagnetiline spekter ja olemasolevate elektromagnetlainete erinevad vahemikud, pange tähele:
Elektromagnetlainete omadused
Mõned elektromagnetlainete omadused:
- Nemad on ristisuunas, see tähendab, et nende tekitamise eest vastutav häire juhtub a suundristi selle levimissuunale. Elektromagnetlainetes on elektriväli, magnetväli ja levimissuund üksteisega risti;
- Nad levivad vaakumis sama kiirusega kui nähtav valgus: 2,99792458.108 Prl, mida sümboliseerib täht c;
- Teie amplituud puudutab teie intensiivsus, mida suurem on elektromagnetlaine amplituud, seda suuremat häiret see on võimeline tekitama;
- Nemad on kolmemõõtmeline, see tähendab, et pärast tootmist levivad nad võrdselt igas suunas;
- Kui nad läbivad materiaalset keskkonda, näiteks õhku või vett, siis nende levimiskiirus väheneb, samas kui teie laine pikkus suureneb, nii et teie sagedus ei muutu. Seda nähtust tuntakse murdumine.
Vaadake ka: Mis on füüsika jaoks lained? Kontrollige harjutusi ja mõttekaarti
Elektromagnetlained igapäevaelus
Vaadake mõningaid näiteid olemasolevatest elektromagnetlainetest, mida meie igapäevaelus laialdaselt kasutatakse:
- Raadiolained: kasutatakse laialdaselt telekommunikatsioonis. Raadio, televisiooni ja mobiiltelefoni signaal on selles sagedusalas;
- Mikrolaine: neid kasutatakse laialdaselt ka telekommunikatsioonis. Traadita Interneti-ruuterid, rahva seas tuntud kui WiFi, kasutavad mikrolainesagedusi vahemikus 2,4 GHz kuni 5,8 GHz;
- Infrapunane: Seda tuntakse ka kuumalainena. Mõned öise nägemisega varustatud turvaseadmed suudavad selle kätte saada. Infrapuna on kaugjuhtimispuldi kasutamisel eralduv laine;
- Nähtav valgus: see on elektromagnetlainete vahemik, mis paikneb sageduste 480 THz ja 750 THz vahel.
- Ultraviolett: pärast teatud sagedusi peetakse seda ioniseerivaks kiirguseks, st elektromagnetlaine, millel on potentsiaal käivitada. elektronid molekulid, põhjustades rakuliste anomaaliate ilmnemist, mis võivad areneda a vähk, näiteks. Seda elektromagnetlainete sagedust kasutavad kurjategijad laialdaselt bioloogiliste materjalide, näiteks vere ja sülje avastamiseks; selle ionisatsioonivõime võimaldab seda kasutada ka kirurgiliste tööriistade, süstalde, anumate jms steriliseerimiseks;
- Kiiredx: saabuvad Maale vähesel hulgal tänu maa atmosfäär. Nendel elektromagnetlainetel on väga kõrged sagedused ja suur läbitungimisvõime, nii et need on kasutatakse luude ja liigeste kujutiste saamiseks ning kasvajate raviks läbi annab kiiritusravi
Näe rohkem:Röntgenkiired - kõrgsageduslik elektromagnetkiirgus
- Gamma: on toodetud tuumareaktsioonid, milles tuuma südamiku energiatase aatomid varieeruda. Need lained on äärmiselt energilised ja suure läbitungimisvõimega. Gammakiiri kasutatakse astronoomilisteks uuringuteks ja tuumareaktsioonide esilekutsumiseks.
Elektromagnetlained ja aine
Kuidas elektromagnetlained ainega suhtlevad, sõltub otseselt nende sagedusest. Kontrollige, kuidas elektrilaengud ja muud osakesed reageerivad igat tüüpi lainele:
- lainedaastalraadio: edendada vabade elektronide kollektiivset võnkumist metallides, nagu see juhtub raadios ja teleris kasutatavates antennides;
- Mikrolaine: on veemolekulide pöörlemissagedusega sarnased sagedused, see muudab selle elektromagnetlaine tüüp võib nende molekulidega resoneerida, kuumutades neid läbi pöörlemine;
- Infrapunane: soodustab molekulaarset vibratsiooni, on üks peamisi soojusülekande vorme;
- Nähtav valgus: see on võimeline varustama energiat ja ergastama molekulides esinevaid elektrone;
- Ultraviolett: soodustab elektronide ergastamist, kuid võib põhjustada ka elektronide väljutamist valentsikiht aatomite;
- Röntgenikiirgus: nad on võimelised footonite ja aatomite elastse kokkupõrke abil aatomitest rippima elektrone. Need footonid neelduvad aatomites ja kiirguvad uuesti madalamatel sagedustel;
- Kiiredgamma: need võivad põhjustada tuumaerutust, mis viib nende dissotsieerumiseni, kuid võivad tekitada ka aine- ja antiaine paare, põhjustades nende osakeste vastastikust hävitamist.
Autor Rafael Hellerbrock
Füüsikaõpetaja
Allikas: Brasiilia kool - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/o-que-sao-ondas-eletromagneticas.htm
