golvenelektromagnetisch zijn oscillaties gevormd door elektrische veldenen magnetischvariabelen, die zich zowel in een vacuüm als in materiële media voortplanten. Het zijn driedimensionale en transversale golven die zich voortplanten in de lichtsnelheid, exclusief dragend energie. Bovendien komen ze in de vorm van radiogolven, microgolven, infrarood, zichtbaar licht, ultraviolet, röntgenstralen en gammastralen, in oplopende volgorde van frequentie en energie.
Voordat we verder gaan, raden we u aan ons artikel te lezen en enkele belangrijke concepten te leren kennen over: golf classificatie.
Wat zijn elektromagnetische golven?
Elektromagnetische golven ontstaan op basis van de interactie tussen veranderende elektrische velden of magnetische velden. Deze planten zich voort in een vacuüm met dezelfde snelheid als het licht, ongeveer 300.000 kilometer per seconde. In tegenstelling tot mechanische golven, zoals de geluidkunnen elektromagnetische golven zich zowel in materiële media als in een vacuüm voortplanten. Omdat zij zijn
golfverschijnselenze kunnen reflectie, breking, absorptie, diffractie, interferentie, verstrooiing en polarisatie ondergaan.
Elektromagnetische golven werden voorspeld en getheoretiseerd door de Schotse natuurkundige en wiskundige JamesgriffierMaxwell, die de vergelijkingen van verenigde elektriciteit Het is van magnetisme bestaande vergelijkingen (vergelijkingen van Faraday, Ampere en Gauss) in golfvergelijkingen.
Meer weten:Michel Faraday – een van de grootste experimentatoren in de geschiedenis!
Door zijn vergelijkingen kon Maxwell de modulus van berekenen voortplantingssnelheid: van de golvenelektromagnetisch. Experimentele bevestiging van het bestaan van elektromagnetische golven verscheen pas ongeveer tien jaar later, na experimenten uitgevoerd door de Duitse natuurkundige HeinrichHertz.
Alle elektromagnetische golven hebben: frequentie van oscillatie, lengteinGolf en amplitude. Ook zijn golflengte en frequentie grootheden omgekeerdproportioneel, daarom hoogfrequente golven zoals röntgenstralen of gamma, had zeer kleine lengtes. De volgende afbeelding toont de elektromagnetisch spectrum en de verschillende bereiken van bestaande elektromagnetische golven, let op:
Kenmerken van elektromagnetische golven
Enkele kenmerken van elektromagnetische golven:
- Zij zijn transversalen, dat wil zeggen, de verstoring die verantwoordelijk is voor de productie ervan gebeurt in een richtingloodrecht naar zijn voortplantingsrichting. Bij elektromagnetische golven staan het elektrische veld, het magnetische veld en de voortplantingsrichting loodrecht op elkaar;
- Ze planten zich in een vacuüm voort met dezelfde snelheid als zichtbaar licht: 2,99792458.108 Mevrouw, gesymboliseerd door de letter c;
- Jouw amplitude betreft uw intensiteit, hoe groter de amplitude van een elektromagnetische golf, hoe groter de storing die het kan veroorzaken;
- Zij zijn driedimensionaal, dat wil zeggen, nadat ze zijn geproduceerd, planten ze zich gelijkmatig in alle richtingen voort;
- Wanneer ze door materiële media gaan, zoals lucht of water, voortplantingssnelheid: neemt af, terwijl uw golflengte neemt toe, dus uw frequentie verandert niet. Dit fenomeen staat bekend als breking.
Zie ook: Wat zijn golven voor natuurkunde? Check oefeningen en mindmap
Elektromagnetische golven in het dagelijks leven
Bekijk enkele voorbeelden van bestaande elektromagnetische golven die veel worden gebruikt in ons dagelijks leven:
- Radio golven: worden veel gebruikt in de telecommunicatie. Het radio-, televisie- en gsm-signaal bevindt zich in dit frequentiebereik;
- Magnetron: ze worden ook veel gebruikt in de telecommunicatie. Draadloze internetrouters, in de volksmond bekend als Wi-Fi, gebruiken microgolffrequenties tussen 2,4 GHz en 5,8 GHz;
- Infrarood: Dit wordt ook wel een hittegolf genoemd. Sommige beveiligingsapparaten die zijn uitgerust met nachtzicht, kunnen het oppikken. Infrarood is de golf die wordt uitgezonden wanneer we een afstandsbediening gebruiken;
- Zichtbaar licht: het is het bereik van elektromagnetische golven tussen de frequenties van 480 THz en 750 THz.
- Ultraviolet: na bepaalde frequenties wordt het beschouwd als ioniserende straling, dat wil zeggen een elektromagnetische golf met het potentieel om te starten. elektronen van de moleculen, waardoor cellulaire anomalieën ontstaan die kunnen evolueren tot a kanker, bijvoorbeeld. Deze elektromagnetische golffrequentie wordt veel gebruikt door criminele experts om biologische materialen zoals bloed en speeksel te detecteren; zijn ionisatiecapaciteit maakt het ook mogelijk om het te gebruiken voor de sterilisatie van chirurgisch gereedschap, spuiten, containers, enz.;
- StralenX: arriveren in kleine aantallen op aarde vanwege de aanwezigheid van aardse atmosfeer. Deze elektromagnetische golven hebben zeer hoge frequenties en een groot penetratievermogen, dus zijn ze: gebruikt voor het verkrijgen van afbeeldingen van botten en gewrichten en voor de behandeling van tumoren, door middel van geeft radiotherapie
Bekijk meer:Röntgenstralen - hoogfrequente elektromagnetische straling
- Gamma: worden geproduceerd door kernreacties, waarbij de kernenergieniveaus van de atomen variëren. Deze golven zijn extreem energiek en hebben een hoog doordringend vermogen. Gammastraling wordt gebruikt voor astronomische studies en voor het opwekken van kernreacties.
Elektromagnetische golven en materie
Hoe elektromagnetische golven interageren met materie hangt rechtstreeks af van hun frequentie. Controleer hoe elektrische ladingen en andere deeltjes reageren op elk type golf:
- golveninradio: de collectieve oscillatie van vrije elektronen in metalen bevorderen, zoals gebeurt in antennes die worden gebruikt in radio's en televisies;
- Magnetron: frequenties hebben die vergelijkbaar zijn met de rotatiefrequentie van watermoleculen, dit maakt dit type elektromagnetische golf kan resoneren met deze moleculen, waardoor ze worden verwarmd door de rotatie;
- Infrarood: bevordert moleculaire trillingen, is een van de belangrijkste vormen van warmteoverdracht;
- Zichtbaar licht: het is in staat om energie te leveren en de elektronen in moleculen te prikkelen;
- Ultraviolet: bevordert de excitatie van elektronen, maar kan ook de uitwerping van elektronen veroorzaken die zich in de valentie laag van atomen;
- röntgenfoto: ze zijn in staat elektronen van atomen te scheuren door elastische botsingen tussen fotonen en atomen. Deze fotonen worden geabsorbeerd door atomen en opnieuw uitgezonden bij lagere frequenties;
- Stralengamma: ze kunnen nucleaire excitaties veroorzaken, wat leidt tot hun dissociatie, maar ze kunnen ook materie- en antimaterieparen genereren, waardoor deze deeltjes wederzijds worden vernietigd.
Door Rafael Hellerbrock
Natuurkunde leraar
Bron: Brazilië School - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/o-que-sao-ondas-eletromagneticas.htm
