волныэлектромагнитный колебания образованы электрические поляа также магнитныйпеременные, распространяющиеся как в вакууме, так и в материальных средах. Это трехмерные и поперечные волны, которые распространяются в скорость света, несущие исключительно энергия. Кроме того, они бывают в виде радиоволн, микроволн, инфракрасного, видимого, ультрафиолетового, рентгеновского и гамма-лучей в порядке возрастания частоты и энергии.
Прежде чем мы продолжим, мы предлагаем вам прочитать нашу статью и познакомиться с некоторыми важными концепциями о классификация волн.
Что такое электромагнитные волны?
Электромагнитные волны возникают на основе взаимодействие между изменяющимися электрическими полями или магнитными полями. Они распространяются в вакууме с той же скоростью, что и свет, около 300 000 километров в секунду. В отличие от механических волн, таких как звукэлектромагнитные волны могут распространяться как в материальных средах, так и в вакууме. Потому что они волновые явления, они могут претерпевать отражение, преломление, поглощение, дифракцию, интерференцию, рассеяние и поляризацию.
Электромагнитные волны были предсказаны и теоретизированы шотландским физиком и математиком. ДжеймсКлеркМаксвелл, что объединило уравнения электричество Это из магнетизм существующие уравнения (уравнения Фарадея, Ампера и Гаусса) в волновых уравнениях.
Узнать больше:Мишель Фарадей - один из величайших экспериментаторов в истории!
С помощью своих уравнений Максвелл смог вычислить модуль упругости скорость распространения принадлежащий волныэлектромагнитный. Экспериментальное подтверждение существования электромагнитных волн появилось только десять лет спустя, после экспериментов, проведенных немецким физиком. ГенрихГерц.
Все электромагнитные волны имеют частота колебания, длинавволна а также амплитуда. Кроме того, длина волны и частота являются величинами. обратнопропорциональный, поэтому высокочастотные волны, такие как рентгеновские лучи или гамма, имел очень маленькую длину. На следующем рисунке показан электромагнитный спектр и различные диапазоны существующих электромагнитных волн, обратите внимание:
Характеристики электромагнитных волн
Некоторые характеристики электромагнитных волн:
- Они есть поперечные, то есть возмущение, ответственное за их появление, происходит в направлениеперпендикуляр к его направлению распространения. В электромагнитных волнах электрическое поле, магнитное поле и направление распространения перпендикулярны друг другу;
- Они распространяются в вакууме с той же скоростью, что и видимый свет: 2,99792458.108 РС, обозначается буквой c;
- Ваш амплитуда касается вашего интенсивность, чем больше амплитуда электромагнитной волны, тем большее возмущение она может создать;
- Они есть трехмерный, то есть после производства они распространяются одинаково во всех направлениях;
- Когда они проходят через материальные среды, такие как воздух или вода, их скорость распространения уменьшается, в то время как ваш длина волны увеличивается, поэтому ваш частота не меняется. Это явление известно как преломление.
Смотрите также: Что такое волны для физики? Проверьте упражнения и интеллект-карту
Электромагнитные волны в повседневной жизни
Ознакомьтесь с некоторыми примерами существующих электромагнитных волн, которые широко используются в нашей повседневной жизни:
- Радиоволны: широко используются в телекоммуникациях. Сигнал радио, телевидения и сотового телефона находится в этом диапазоне частот;
- СВЧ: они также широко используются в телекоммуникациях. Беспроводные интернет-маршрутизаторы, широко известные как Wi-Fi, используют микроволновые частоты в диапазоне от 2,4 ГГц до 5,8 ГГц;
- Инфракрасный: Это также известно как волна тепла. Некоторые охранные устройства, оснащенные системой ночного видения, способны уловить его. Инфракрасное излучение - это волна, излучаемая при использовании пульта дистанционного управления;
- Видимый свет: это диапазон электромагнитных волн, расположенный между частотами 480 и 750 ТГц.
- Ультрафиолет: после определенных частот это считается ионизирующим излучением, то есть электромагнитной волной с потенциалом возникновения. электроны молекул, вызывая появление клеточных аномалий, которые могут развиться в рак, Например. Эта частота электромагнитных волн широко используется экспертами-криминалистами для обнаружения биологических материалов, таких как кровь и слюна; его ионизирующая способность также позволяет использовать его для стерилизации хирургического инструментария, шприцев, контейнеров и т.д .;
- ЛучиИкс: прибывают на Землю в небольшом количестве из-за наличия земная атмосфера. Эти электромагнитные волны имеют очень высокие частоты и большую проникающую способность, поэтому они используется для получения изображений костей и суставов, а также для лечения опухолей через дает лучевая терапия
Узнать больше:Рентгеновские лучи - высокочастотное электромагнитное излучение
- Гамма: производятся ядерные реакции, в котором основные энергетические уровни атомы отличаться. Эти волны чрезвычайно энергичны и обладают высокой проникающей способностью. Гамма-лучи используются для астрономических исследований и для индукции ядерных реакций.
Электромагнитные волны и материя
Как электромагнитные волны взаимодействуют с веществом, напрямую зависит от их частоты. Проверьте, как электрические заряды и другие частицы реагируют на каждый тип волны:
- волныврадио: способствовать коллективным колебаниям свободных электронов в металлах, как это происходит в антеннах, используемых в радио и телевидении;
- СВЧ: имеют частоты, аналогичные частоте вращения молекул воды, поэтому электромагнитная волна может резонировать с этими молекулами, нагревая их через вращение;
- Инфракрасный: способствует молекулярной вибрации, является одной из основных форм теплопередачи;
- Видимый свет: он способен поставлять энергию и возбуждать электроны, присутствующие в молекулах;
- Ультрафиолет: способствует возбуждению электронов, но также может вызывать выброс электронов, находящихся в валентный слой атомов;
- Рентгеновский: они способны отрывать электроны от атомов за счет упругих столкновений между фотонами и атомами. Эти фотоны поглощаются атомами и повторно излучаются на более низких частотах;
- Лучигамма: они могут вызывать ядерные возбуждения, приводящие к их диссоциации, но они также могут генерировать пары вещества и антивещества, вызывая взаимную аннигиляцию этих частиц.
Рафаэль Хеллерброк
Учитель физики
Источник: Бразильская школа - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/o-que-sao-ondas-eletromagneticas.htm