aaltojasähkömagneettinen ovat värähtelyjä, jotka muodostavat sähkökentätja magneettinenmuuttujat, jotka etenevät sekä tyhjiössä että materiaaleissa. Ne ovat kolmiulotteisia ja poikittaisia aaltoja, jotka kulkevat valonnopeus, kuljettaa yksinomaan energiaa. Lisäksi ne ovat radioaaltojen, mikroaaltojen, infrapunan, näkyvän valon, ultravioletti-, röntgensäteiden ja gammasäteiden muodossa taajuuden ja energian nousevassa järjestyksessä.
Ennen kuin jatkamme, suosittelemme, että luet artikkeli ja tutustut tärkeisiin käsitteisiin aaltoluokitus.
Mitä ovat sähkömagneettiset aallot?
Sähkömagneettiset aallot syntyvät vuorovaikutus muuttuvien sähkökenttien tai magneettikenttien välillä. Nämä etenevät tyhjiössä samalla nopeudella kuin valo, noin 300 000 kilometriä sekunnissa. Toisin kuin mekaaniset aallot, kuten ääni, sähkömagneettiset aallot voivat levitä sekä materiaalissa että tyhjössä. Koska he ovat aaltoilmiöitä, ne voivat käydä läpi heijastusta, taittumista, absorptiota, diffraktiota, häiriöitä, sironta ja polarisaatiota.
Skotlantilainen fyysikko ja matemaatikko ennusti ja teorioi sähkömagneettiset aallot JamesVirkailijaMaxwell, joka yhtenäisti yhtälöt sähköä Se on lähtöisin magnetismi olemassa olevat yhtälöt (Faradayn, Ampereen ja Gaussin yhtälöt) aaltoyhtälöissä.
Tietää enemmän:Michel Faraday - yksi historian suurimmista kokeilijoista!
Yhtälöiden avulla Maxwell pystyi laskemaan moduulin etenemisnopeus n aaltojasähkömagneettinen. Kokeellinen vahvistus sähkömagneettisten aaltojen olemassaolosta ilmestyi vasta vuosikymmenen kuluttua saksalaisen fyysikon suorittamien kokeiden jälkeen HeinrichHertz.
Älä lopeta nyt... Mainonnan jälkeen on enemmän;)
Kaikilla sähkömagneettisilla aalloilla on taajuus värähtelyn, pituussisäänAalto ja amplitudi. Aallonpituus ja taajuus ovat myös suuria määriä käänteisestisuhteellinen, siksi korkean taajuuden aallot, kuten röntgensäteet tai gamma, oli hyvin pieniä pituuksia. Seuraava kuva esittää sähkömagneettinen spektri ja olemassa olevien sähkömagneettisten aaltojen eri alueet, huomioi:
Sähkömagneettisten aaltojen ominaisuudet
Joitakin sähkömagneettisten aaltojen ominaisuuksia:
- He ovat poikittainen, eli niiden tuottamisesta vastuussa oleva häiriö tapahtuu a suuntakohtisuorassa sen etenemissuuntaan. Sähkömagneettisissa aalloissa sähkökenttä, magneettikenttä ja etenemissuunta ovat kohtisuorassa toisiinsa;
- Ne etenevät tyhjiössä samalla nopeudella kuin näkyvä valo: 2,99792458.108 neiti, jota symboloi kirjain c;
- Sinun amplitudi koskee sinua intensiteetti, mitä suurempi on sähkömagneettisen aallon amplitudi, sitä suurempaa häiriötä se pystyy tuottamaan;
- He ovat kolmiulotteinen, toisin sanoen tuotettuaan ne etenevät tasaisesti kaikkiin suuntiin;
- Kun ne kulkevat materiaalien, kuten ilman tai veden, läpi etenemisnopeus laskee, kun taas aallonpituus kasvaa, joten sinun taajuus ei muutu. Tämä ilmiö tunnetaan nimellä taittuminen.
Katso myös: Mitä fysiikan aallot ovat? Tarkista harjoitukset ja miellekartta
Sähkömagneettiset aallot jokapäiväisessä elämässä
Katso joitain esimerkkejä olemassa olevista sähkömagneettisista aaltoista, joita käytetään laajasti jokapäiväisessä elämässämme:
- Radioaallot: käytetään laajasti televiestinnässä. Radio-, televisio- ja matkapuhelinsignaali on tällä taajuusalueella;
- Mikroaaltouuni: niitä käytetään myös laajalti tietoliikenteessä. Langattomat Internet-reitittimet, jotka tunnetaan yleisesti nimellä Wi-Fi, käyttävät mikroaaltotaajuuksia välillä 2,4 GHz - 5,8 GHz;
- Infrapuna: Se tunnetaan myös lämpöaallona. Jotkut yönäkymällä varustetut turvalaitteet pystyvät noutamaan sen. Infrapuna on aalto, joka lähetetään, kun käytämme kaukosäädintä.
- näkyvä valo: se on sähkömagneettisten aaltojen alue, joka sijaitsee taajuuksien 480 THz ja 750 THz välillä.
- Ultravioletti: tiettyjen taajuuksien jälkeen sen katsotaan olevan ionisoiva säteily, toisin sanoen sähkömagneettinen aalto, jolla on mahdollisuus aloittaa. elektronit molekyylien, aiheuttaen solun poikkeavuuksien, jotka voivat kehittyä a syöpä, esimerkiksi. Rikosasiantuntijat käyttävät tätä sähkömagneettista aaltotaajuutta laajalti biologisten materiaalien, kuten veren ja syljen, havaitsemiseen; ionisaatiokapasiteettinsa ansiosta sitä voidaan käyttää myös kirurgisten välineiden, ruiskujen, astioiden jne. sterilointiin;
- Säteetx: saapuu maapallolle pieninä määrinä maan ilmapiiri. Näillä sähkömagneettisilla aalloilla on erittäin korkeat taajuudet ja suuri tunkeutumisvoima, joten ne ovatkin käytetään luiden ja nivelten kuvien hankkimiseen ja kasvainten hoitoon antaa sädehoito
Katso lisää:Röntgensäteet - suurtaajuinen sähkömagneettinen säteily
- Gamma: on tuottanut ydinreaktiot, jossa ydinenergian tasot atomeja vaihdella. Nämä aallot ovat erittäin energisiä ja niillä on suuri tunkeutumisvoima. Gammasäteitä käytetään tähtitieteellisiin tutkimuksiin ja ydinreaktioiden aikaansaamiseen.
Sähkömagneettiset aallot ja aine
Kuinka sähkömagneettiset aallot ovat vuorovaikutuksessa aineen kanssa, riippuu suoraan niiden taajuudesta. Tarkista, kuinka sähkövarat ja muut hiukkaset reagoivat kuhunkin aaltotyyppiin:
- aaltojasisäänradio: edistämään metallien vapaiden elektronien kollektiivista värähtelyä, kuten tapahtuu radioissa ja televisioissa käytettävissä antenneissa;
- Mikroaaltouuni: joilla on samanlaiset taajuudet kuin vesimolekyylien pyörimistaajuudella, tämä tekee tästä sähkömagneettisen aallon tyyppi voi resonoida näiden molekyylien kanssa lämmittäen niitä kierto;
- Infrapuna: edistää molekyylivärähtelyä, on yksi lämmönsiirron päämuodoista;
- näkyvä valo: se kykenee toimittamaan energiaa ja virittämään molekyyleissä läsnä olevia elektroneja;
- Ultravioletti: edistää elektronien viritystä, mutta voi myös aiheuttaa elektronien ulosheiton valenssikerros atomien;
- Röntgen: ne pystyvät repimään elektroneja atomista elastisen törmäyksen seurauksena fotonien ja atomien välillä. Atomit absorboivat nämä fotonit ja lähettävät niitä uudelleen alemmilla taajuuksilla;
- Säteetgamma: ne voivat aiheuttaa ydinherätyksiä, mikä johtaa niiden dissosiaatioon, mutta ne voivat myös tuottaa aine- ja antiaine-pareja aiheuttaen näiden hiukkasten keskinäisen tuhoutumisen.
Kirjailija: Rafael Hellerbrock
Fysiikan opettaja
Haluatko viitata tähän tekstiin koulussa tai akateemisessa työssä? Katso:
HELERBROCK, Rafael. "Elektromagneettiset aallot"; Brasilian koulu. Saatavilla: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/o-que-sao-ondas-eletromagneticas.htm. Pääsy 27. kesäkuuta 2021.
