viļņielektromagnētisks ir svārstības, ko veido elektriskie laukiun magnētisksmainīgie, kas izplatās gan vakuumā, gan materiālajā vidē. Tie ir trīsdimensiju un šķērsvirziena viļņi, kas pārvietojas pa gaismas ātrums, pārvadājot tikai enerģija. Turklāt tie nāk radioviļņu, mikroviļņu, infrasarkanās, redzamās gaismas, ultravioletā starojuma, rentgena un gamma staru veidā frekvences un enerģijas augošā secībā.
Pirms turpinām, iesakām izlasīt mūsu rakstu un iepazīt dažus svarīgus jēdzienus viļņu klasifikācija.
Kas ir elektromagnētiskie viļņi?
Elektromagnētiskie viļņi rodas, pamatojoties uz mijiedarbība starp mainīgajiem elektriskajiem laukiem vai magnētiskajiem laukiem. Tie izplatās vakuumā ar tādu pašu ātrumu kā gaisma, aptuveni 300 000 kilometru sekundē. Atšķirībā no mehāniskiem viļņiem, piemēram, skaņu, elektromagnētiskie viļņi var izplatīties gan materiālajā vidē, gan vakuumā. Jo viņi ir viļņu parādības, tie var iziet atstarošanos, refrakciju, absorbciju, difrakciju, traucējumus, izkliedi un polarizāciju.
Elektromagnētiskos viļņus prognozēja un teorētiski izteica Skotijas fiziķis un matemātiķis DžeimssLietvedeMaksvels, kas apvienoja vienādojumus elektrība Tas ir no magnētisms esošie vienādojumi (Faradeja, Ampēra un Gausa vienādojumi) viļņu vienādojumos.
Uzziniet vairāk:Mišels Faradejs - viens no lielākajiem eksperimenta dalībniekiem vēsturē!
Izmantojot savus vienādojumus, Maksvels spēja aprēķināt moduli izplatīšanās ātrums no viļņielektromagnētisks. Eksperimentāls apstiprinājums par elektromagnētisko viļņu esamību parādījās tikai apmēram desmit gadus vēlāk, pēc vācu fiziķa veiktajiem eksperimentiem HeinrihsHercs.
Visiem elektromagnētiskajiem viļņiem ir biežums svārstību, garumsiekšāvilnis un amplitūda. Arī viļņa garums un frekvence ir lielumi apgrieztiproporcionāls, tāpēc augstas frekvences viļņi, piemēram, rentgena vai gamma, bija ļoti mazs garums. Nākamais attēls parāda elektromagnētiskais spektrs un dažādiem esošo elektromagnētisko viļņu diapazoniem, ņemiet vērā:
Elektromagnētisko viļņu raksturojums
Daži elektromagnētisko viļņu raksturlielumi:
- Viņi ir šķērsvirziena, tas ir, traucējumi, kas ir atbildīgi par to radīšanu, notiek a virzienuperpendikulāri tās izplatīšanās virzienam. Elektromagnētiskajos viļņos elektriskais lauks, magnētiskais lauks un izplatīšanās virziens ir perpendikulāri viens otram;
- Viņi izplatās vakuumā ar tādu pašu ātrumu kā redzamā gaisma: 2,99792458.108 jaunkundze, ko simbolizē burts c;
- Jūsu amplitūda attiecas uz jūsu intensitāte, jo lielāka ir elektromagnētiskā viļņa amplitūda, jo lielākus traucējumus tas spēj radīt;
- Viņi ir trīsdimensiju, tas ir, pēc ražošanas tie izplatās vienādi visos virzienos;
- Kad viņi iziet cauri materiāliem nesējiem, piemēram, gaisam vai ūdenim, viņu izplatīšanās ātrums samazinās, kamēr jūsu viļņa garums palielinās, tāpēc jūsu biežums nemainās. Šī parādība ir pazīstama kā refrakcija.
Skatīt arī: Kas ir viļņi fizikai? Pārbaudiet vingrinājumus un domu karti
Elektromagnētiskie viļņi ikdienas dzīvē
Apskatiet dažus esošo elektromagnētisko viļņu piemērus, kurus plaši izmanto mūsu ikdienas dzīvē:
- Radioviļņi: tiek plaši izmantoti telekomunikācijās. Radio, televīzijas un mobilā tālruņa signāls atrodas šajā frekvenču diapazonā;
- Mikroviļņu krāsns: tos plaši izmanto arī telekomunikācijās. Bezvadu interneta maršrutētāji, tautā saukti par Wi-Fi, izmanto mikroviļņu frekvences robežās no 2,4 GHz līdz 5,8 GHz;
- Infrasarkanais: To sauc arī par karstuma vilni. Dažas ar nakts redzamību aprīkotas drošības ierīces to spēj uzņemt. Infrasarkanais starojums ir izstarotais vilnis, kad mēs izmantojam tālvadības pulti;
- Redzamā gaisma: tas ir elektromagnētisko viļņu diapazons, kas atrodas starp 480 THz un 750 THz frekvencēm.
- Ultravioletais: pēc noteiktām frekvencēm to uzskata par jonizējošo starojumu, tas ir, elektromagnētisko vilni ar potenciālu sākt. elektroni molekulu, izraisot šūnu anomāliju parādīšanos, kas var pārtapt par vēzis, piemēram. Šo elektromagnētisko viļņu frekvenci noziedznieku eksperti plaši izmanto, lai noteiktu bioloģiskos materiālus, piemēram, asinis un siekalas; tā jonizācijas spēja ļauj to izmantot arī ķirurģisko piederumu, šļirču, trauku utt. sterilizēšanai;
- Starix: ierodas uz Zemes nelielā skaitā sakarā ar zemes atmosfēra. Šiem elektromagnētiskajiem viļņiem ir ļoti augstas frekvences un liels iespiešanās spēks, tātad, tādi ir izmanto kaulu un locītavu attēlu iegūšanai un audzēju ārstēšanai caur dod staru terapija
Redzēt vairāk:Rentgenstari - augstfrekvences elektromagnētiskais starojums
- Gamma: ražo kodolreakcijas, kurā enerģijas galvenie līmeņi atomi variēt. Šie viļņi ir ārkārtīgi enerģiski un ar lielu iespiešanās spēku. Gamma stari tiek izmantoti astronomijas pētījumiem un kodolreakciju izraisīšanai.
Elektromagnētiskie viļņi un matērija
Tas, kā elektromagnētiskie viļņi mijiedarbojas ar matēriju, ir tieši atkarīgs no to biežuma. Pārbaudiet, kā elektriskie lādiņi un citas daļiņas reaģē uz katru viļņu veidu:
- viļņiiekšāradio: veicināt kolonu brīvo elektronu svārstības metālos, kā tas notiek antenās, kuras izmanto radio un televizoros;
- Mikroviļņu krāsns: frekvences ir līdzīgas ūdens molekulu rotācijas frekvencei, tas to padara elektromagnētiskā viļņa tips var rezonēt ar šīm molekulām, sildot tās caur rotācija;
- Infrasarkanais: veicina molekulāro vibrāciju, ir viens no galvenajiem siltuma pārneses veidiem;
- Redzamā gaisma: tas spēj piegādāt enerģiju un uzbudināt elektronos, kas atrodas molekulās;
- Ultravioletais: veicina elektronu ierosmi, bet var izraisīt arī elektronu izstumšanu valences slānis atomu;
- Rentgens: tie spēj plēst elektronus no atomiem, elastīgi saduroties starp fotoniem un atomiem. Šos fotonus absorbē atomi un tie atkal izstaro zemākās frekvencēs;
- Starigamma: tie var izraisīt kodola ierosmi, izraisot to disociāciju, bet tie var arī radīt vielas un antimatter pārus, izraisot šo daļiņu savstarpēju iznīcināšanu.
Autors Rafaels Hellerbroks
Fizikas skolotājs
Avots: Brazīlijas skola - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/o-que-sao-ondas-eletromagneticas.htm