valurielectromagnetic sunt oscilații formate din câmpuri electriceși magneticvariabile, care se propagă atât în vid, cât și în mediile materiale. Sunt unde tridimensionale și transversale care se deplasează în viteza luminii, purtând exclusiv energie. Mai mult, acestea se prezintă sub formă de unde radio, microunde, infraroșu, lumină vizibilă, ultraviolete, raze X și raze gamma, în ordine crescătoare de frecvență și energie.
Înainte de a continua, vă sugerăm să citiți articolul nostru și să cunoașteți câteva concepte importante despre clasificarea valurilor.
Ce sunt undele electromagnetice?
Undele electromagnetice apar pe baza interacțiunea între schimbarea câmpurilor electrice sau a câmpurilor magnetice. Acestea se propagă în vid cu aceeași viteză ca lumina, aproximativ 300.000 de kilometri pe secundă. Spre deosebire de undele mecanice, cum ar fi sunet, undele electromagnetice se pot propaga atât în mediul material, cât și în vid. Pentru ca sunt fenomene de undă, pot suferi reflexie, refracție, absorbție, difracție, interferență, împrăștiere și polarizare.
Undele electromagnetice au fost prezise și teoretizate de fizicianul și matematicianul scoțian JamesFuncționarMaxwell, care a unificat ecuațiile lui electricitate Este din magnetism ecuațiile existente (ecuațiile lui Faraday, Ampere și Gauss) în ecuațiile de undă.
Aflați mai multe:Michel Faraday - unul dintre cei mai mari experimentaliști din istorie!
Prin ecuațiile sale, Maxwell a reușit să calculeze modulul viteza de propagare din valurielectromagnetic. Confirmarea experimentală a existenței undelor electromagnetice a apărut abia aproximativ un deceniu mai târziu, după experimentele efectuate de fizicianul german HeinrichHertz.
Nu te opri acum... Există mai multe după publicitate;)
Toate undele electromagnetice au frecvență de oscilație, lungimeînval și amplitudine. De asemenea, lungimea de undă și frecvența sunt cantități inversproporţional, prin urmare, unde de înaltă frecvență, cum ar fi razele X sau gamma, avea lungimi foarte mici. Următoarea figură arată spectru electromagnetic și diferitele game de unde electromagnetice existente, rețineți:
Caracteristicile undelor electromagnetice
Unele caracteristici ale undelor electromagnetice:
- Sunt transversale, adică tulburarea responsabilă de producerea lor se întâmplă într-un direcţieperpendicular la direcția sa de propagare. În undele electromagnetice, câmpul electric, câmpul magnetic și direcția de propagare sunt perpendiculare una pe cealaltă;
- Se propagă în vid cu aceeași viteză ca lumina vizibilă: 2,99792458.108 Domnișoară, simbolizat prin litera c;
- Ta amplitudine vă privește intensitate, cu cât amplitudinea unei unde electromagnetice este mai mare, cu atât este mai mare perturbarea pe care este capabilă să o producă;
- Sunt tridimensional, adică, după ce au fost produse, se propagă în mod egal în toate direcțiile;
- Când trec prin medii materiale, cum ar fi aerul sau apa, lor viteza de propagare scade, în timp ce lungime de undă crește, deci frecvență nu se schimba. Acest fenomen este cunoscut sub numele de refracţie.
Vezi și: Ce sunt valurile pentru fizică? Verificați exercițiile și harta mentală
Undele electromagnetice în viața de zi cu zi
Consultați câteva exemple de unde electromagnetice existente care sunt utilizate pe scară largă în viața noastră de zi cu zi:
- Unde radio: sunt utilizate pe scară largă în telecomunicații. Semnalul radio, televizor și celular se află în acest interval de frecvență;
- Cuptor cu microunde: sunt de asemenea utilizate pe scară largă în telecomunicații. Routerele de internet wireless, cunoscute popular ca Wi-Fi, utilizează frecvențe cu microunde cuprinse între 2,4 GHz și 5,8 GHz;
- Infraroşu: Este, de asemenea, cunoscut sub numele de val de căldură. Unele dispozitive de securitate echipate cu viziune nocturnă o pot prelua. Infraroșul este unda emisă atunci când folosim o telecomandă;
- Lumina vizibila: este gama de unde electromagnetice situate între frecvențele de 480 THz și 750 THz.
- Ultraviolet: după anumite frecvențe, se consideră că este o radiație ionizantă, adică o undă electromagnetică cu potențial de pornire. electroni de molecule, provocând apariția anomaliilor celulare care pot evolua în a cancer, de exemplu. Această frecvență a undelor electromagnetice este utilizată pe scară largă de experții criminali pentru a detecta materiale biologice precum sângele și saliva; capacitatea sa de ionizare permite, de asemenea, utilizarea acestuia pentru sterilizarea ustensilelor chirurgicale, seringilor, recipientelor etc .;
- RazeX: ajunge pe Pământ în număr mic datorită prezenței atmosfera pământului. Aceste unde electromagnetice au frecvențe foarte mari și o mare putere de penetrare, așa sunt utilizat pentru a obține imagini ale oaselor și articulațiilor și pentru tratamentul tumorilor, prin dă radioterapie
Vezi mai mult:Razele X - radiații electromagnetice de înaltă frecvență
- Gamma: sunt produse de reacții nucleare, în care nivelurile de energie de bază ale atomi varia. Aceste unde sunt extrem de energice și au o putere mare de penetrare. Razele gamma sunt utilizate pentru studii astronomice și pentru inducerea reacțiilor nucleare.
Undele electromagnetice și materia
Modul în care undele electromagnetice interacționează cu materia depinde direct de frecvența lor. Verificați cum reacționează sarcinile electrice și alte particule la fiecare tip de undă:
- valuriînradio: promovează oscilația colectivă a electronilor liberi din metale, așa cum se întâmplă în antenele utilizate în radiouri și televizoare;
- Cuptor cu microunde: au frecvențe similare cu frecvența de rotație a moleculelor de apă, ceea ce face acest lucru tipul de undă electromagnetică poate rezona cu aceste molecule, încălzindu-le prin rotație;
- Infraroşu: promovează vibrațiile moleculare, este una dintre principalele forme de transfer de căldură;
- Lumina vizibila: este capabil să furnizeze energie și să excite electronii prezenți în molecule;
- Ultraviolet: promovează excitația electronilor, dar poate provoca și ejecția electronilor care se află în stratul de valență de atomi;
- Raze X: sunt capabili să smulgă electronii din atomi prin coliziune elastică între fotoni și atomi. Acești fotoni sunt absorbiți de atomi și reemisi la frecvențe mai mici;
- Razegamma: pot provoca excitații nucleare, ducând la disocierea lor, dar pot genera și perechi de materie și antimaterie, provocând anihilarea reciprocă a acestor particule.
De Rafael Hellerbrock
Profesor de fizică
Doriți să faceți referire la acest text într-o școală sau într-o lucrare academică? Uite:
HELERBROCK, Rafael. "Undele electromagnetice"; Școala din Brazilia. Disponibil in: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/o-que-sao-ondas-eletromagneticas.htm. Accesat la 27 iunie 2021.
