ტალღებიელექტრომაგნიტური არის რყევები, რომლებიც იქმნება ელექტრული ველებიდა მაგნიტურიცვლადები, რომლებიც მრავლდებიან როგორც ვაკუუმში, ასევე მატერიალურ მედიაში. ისინი სამგანზომილებიანი და განივი ტალღები არიან, რომლებიც მოგზაურობენ სინათლის სიჩქარე, ექსკლუზიურად ტარება ენერგია. გარდა ამისა, ისინი გვხვდება რადიოტალღების, მიკროტალღოვანი, ინფრაწითელი, ხილული სინათლის, ულტრაიისფერი, რენტგენის და გამა სხივების სახით, სიხშირის და ენერგიის ზრდადი თანმიმდევრობით.
სანამ გავაგრძელებთ, გთავაზობთ გაეცნოთ ჩვენს სტატიას და გაეცნოთ რამდენიმე მნიშვნელოვან კონცეფციას ტალღების კლასიფიკაცია.
რა არის ელექტრომაგნიტური ტალღები?
ელექტრომაგნიტური ტალღები წარმოიქმნება საფუძველზე ურთიერთქმედება ელექტრულ ველებს ან მაგნიტურ ველებს შორის. ესენი ვაკუუმში იმავე სიჩქარით ვრცელდებიან, როგორც სინათლე, დაახლოებით 300,000 კილომეტრი წამში. მექანიკური ტალღებისგან განსხვავებით, მაგალითად ხმა, ელექტრომაგნიტური ტალღები შეიძლება გავრცელდეს როგორც მატერიალურ მედიაში, ასევე ვაკუუმში. Იმიტომ, რომ ისინი არიან ტალღის ფენომენები, მათ შეუძლიათ განიცადონ ასახვა, რეფრაქცია, შეწოვა, დიფრაცია, ჩარევა, გაფანტვა და პოლარიზაცია.
ელექტრომაგნიტური ტალღები პროგნოზირებული და თეორიული იყო შოტლანდიელი ფიზიკოსისა და მათემატიკოსის მიერ ჯეიმსკლერკიმაქსველი, რომ გააერთიანა განტოლებები ელექტროობა ეს არის მაგნეტიზმი არსებული განტოლებები (ფარადეის, ამპერისა და გაუსის განტოლებები) ტალღის განტოლებებში.
შეიტყვეთ მეტი:მიშელ ფარადეი - ერთ – ერთი უდიდესი ექსპერიმენტალისტი ისტორიაში!
მაქსველმა თავისი განტოლებების საშუალებით შეძლო გამოანგარიშებულიყო მოდულის გამრავლების სიჩქარე საქართველოს ტალღებიელექტრომაგნიტური. ელექტრომაგნიტური ტალღების არსებობის ექსპერიმენტული დადასტურება მხოლოდ ათწლეულის შემდეგ გამოჩნდა, გერმანელი ფიზიკოსის მიერ ჩატარებული ექსპერიმენტების შემდეგ ჰაინრიხიჰერცი
ყველა ელექტრომაგნიტურ ტალღას აქვს სიხშირე რხევის, სიგრძეწელსტალღა და დიაპაზონი. ასევე, ტალღის სიგრძე და სიხშირე სიდიდეებია პირიქითპროპორციული, ამიტომ, მაღალი სიხშირის ტალღები, როგორიცაა რენტგენი ან გამა, ჰქონდა ძალიან მცირე სიგრძე. შემდეგი სურათი გვიჩვენებს ელექტრომაგნიტური სპექტრი და არსებული ელექტრომაგნიტური ტალღების სხვადასხვა დიაპაზონი, გაითვალისწინეთ:
ელექტრომაგნიტური ტალღების მახასიათებლები
ელექტრომაგნიტური ტალღების ზოგიერთი მახასიათებელი:
- Ისინი არიან transversals, ანუ დარღვევა, რომელიც პასუხისმგებელია მათ წარმოებაზე, ხდება ა მიმართულებაპერპენდიკულარული მისი გამრავლების მიმართულებით. ელექტრომაგნიტურ ტალღებში ელექტრული ველი, მაგნიტური ველი და გავრცელების მიმართულება ერთმანეთის პერპენდიკულარულია;
- ისინი ვაკუუმში ვრცელდება იმავე სიჩქარით, როგორც ხილული სინათლე: 2,99792458.108 ქალბატონი, სიმბოლოა c ასოთი;
- შენი დიაპაზონი ეხება თქვენს ინტენსივობა, რაც უფრო დიდია ელექტრომაგნიტური ტალღის ამპლიტუდა, მით უფრო მეტი არეულობის წარმოქმნა შეუძლია მას;
- Ისინი არიან სამგანზომილებიანი, წარმოების შემდეგ, ისინი თანაბრად მრავლდებიან ყველა მიმართულებით;
- როდესაც ისინი გადიან მატერიალურ საშუალებებში, როგორიცაა ჰაერი ან წყალი, მათი გამრავლების სიჩქარე მცირდება, ხოლო თქვენი ტალღის სიგრძე იზრდება, ასე რომ თქვენი სიხშირე არ იცვლება. ეს ფენომენი ცნობილია, როგორც რეფრაქცია.
იხილეთ აგრეთვე: რა არის ტალღები ფიზიკისთვის? შეამოწმეთ სავარჯიშოები და გონების რუკა
ელექტრომაგნიტური ტალღები ყოველდღიურ ცხოვრებაში
შეამოწმეთ არსებული ელექტრომაგნიტური ტალღების რამდენიმე მაგალითი, რომლებიც ფართოდ გამოიყენება ჩვენს ყოველდღიურ ცხოვრებაში:
- Რადიო ტალღები: ფართოდ გამოიყენება ტელეკომუნიკაციებში. რადიო, სატელევიზიო და მობილური ტელეფონის სიგნალი ამ სიხშირის დიაპაზონშია;
- მიკროტალღური ღუმელი: ისინი ასევე ფართოდ გამოიყენება ტელეკომუნიკაციებში. უსადენო ინტერნეტ მარშრუტიზატორები, საყოველთაოდ ცნობილი როგორც Wi-Fi, იყენებენ მიკროტალღური სიხშირეების სიხშირეს 2.4 გიგაჰერციდან და 5.8 გჰც-მდე;
- ინფრაწითელი: ასევე ცნობილია როგორც სითბოს ტალღა. ღამის ხედვით აღჭურვილ ზოგიერთ უსაფრთხოების მოწყობილობას მისი აყვანა შეუძლია. ინფრაწითელი არის ტალღა, რომელიც გამოირჩევა დისტანციური მართვის საშუალებით;
- Ხილული სინათლე: ეს არის ელექტრომაგნიტური ტალღების დიაპაზონი, რომელიც მდებარეობს 480 THz და 750 THz სიხშირეებს შორის.
- ულტრაიისფერი: გარკვეული სიხშირეების შემდეგ, ითვლება მაიონებელ გამოსხივებად, ანუ ელექტრომაგნიტურ ტალღაზე, რომლის პოტენციალიც იწყება. ელექტრონები მოლეკულების, უჯრედული ანომალიების გამოჩენა, რაც შეიძლება გადაიქცეს ა კიბო, მაგალითად. კრიმინალისტების მიერ ამ ელექტრომაგნიტური ტალღის სიხშირეს ფართოდ იყენებენ ისეთი ბიოლოგიური მასალების დასადგენად, როგორიცაა სისხლი და ნერწყვი; მისი მაიონიზირებელი შესაძლებლობა ასევე საშუალებას იძლევა გამოყენებულ იქნას ქირურგიული ჭურჭლის, შპრიცების, კონტეინერების და სხვათა სტერილიზაციისთვის;
- სხივებიx: ჩამოვა დედამიწაზე მცირე რაოდენობით იმის გამო, რომ არსებობს დედამიწის ატმოსფერო. ამ ელექტრომაგნიტურ ტალღებს აქვთ ძალიან მაღალი სიხშირეები და დიდი შეღწევის ძალა, ასე რომ, ისინი არიან გამოიყენება ძვლებისა და სახსრების სურათების მისაღებად და სიმსივნის სამკურნალოდ აძლევს რადიოთერაპია
Მეტის ნახვა:რენტგენი - მაღალი სიხშირის ელექტრომაგნიტური გამოსხივება
- გამა: იწარმოება ბირთვული რეაქციები, რომელშიც ძირითადი ენერგეტიკული დონეა ატომები განსხვავდება ეს ტალღები ძალიან ენერგიულია და აქვს მაღალი შეღწევადობის ძალა. გამა სხივებს იყენებენ ასტრონომიული გამოკვლევებისთვის და ბირთვული რეაქციების მისაღწევად.
ელექტრომაგნიტური ტალღები და მატერია
როგორ ურთიერთქმედებს ელექტრომაგნიტური ტალღები მატერიასთან, პირდაპირ დამოკიდებულია მათ სიხშირეზე. შეამოწმეთ, თუ როგორ რეაგირებენ ელექტრული მუხტები და სხვა ნაწილაკები ტალღის თითოეულ ტიპზე:
- ტალღებიწელსრადიო: ხელი შეუწყოს ლითონებში თავისუფალი ელექტრონების კოლექტიურ რხევას, როგორც ეს ხდება რადიოებსა და ტელევიზიებში გამოყენებულ ანტენებში;
- მიკროტალღური ღუმელი: აქვთ წყლის მოლეკულების ბრუნვის სიხშირის მსგავსი სიხშირეები, რაც ამას ქმნის ელექტრომაგნიტური ტალღის ტიპს შეუძლია ამ მოლეკულების რეზონანსი, მათი გათბობით როტაცია;
- ინფრაწითელი: ხელს უწყობს მოლეკულურ ვიბრაციას, არის სითბოს გადაცემის ერთ-ერთი მთავარი ფორმა;
- Ხილული სინათლე: მას შეუძლია ენერგიის მიწოდება და მოლეკულაში არსებული ელექტრონების აგზნება;
- ულტრაიისფერი: ხელს უწყობს ელექტრონების აღგზნებას, მაგრამ ასევე შეუძლია გამოიწვიოს ელექტრონების განდევნა, რომლებიც ვალენტობის ფენა ატომების;
- რენტგენი: მათ შეუძლიათ ელექტრონები დააკოპირონ ატომებს ფოტონებსა და ატომებს შორის ელასტიური შეჯახებით. ეს ფოტონები შეიწოვება ატომების მიერ და ხელახლა გამოიყოფა ქვედა სიხშირეებზე;
- სხივებიგამა: მათ შეუძლიათ გამოიწვიონ ბირთვული აგზნება, რაც იწვევს მათ დისოციაციას, მაგრამ მათ შეუძლიათ წარმოქმნან მატერია და მატერიის საწინააღმდეგო წყვილი, რაც იწვევს ამ ნაწილაკების ურთიერთ განადგურებას.
რაფაელ ჰელერბროკის მიერ
ფიზიკის მასწავლებელი
წყარო: ბრაზილიის სკოლა - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/o-que-sao-ondas-eletromagneticas.htm
