vlnyelektromagnetické sú oscilácie tvorené elektrické poliaa magneticképremenné, ktoré sa šíria vo vákuu aj v materiálovom médiu. Sú to trojrozmerné a priečne vlny, ktoré sa pohybujú v rýchlosť svetla, nesúci výhradne energie. Ďalej prichádzajú vo forme rádiových vĺn, mikrovĺn, infračerveného žiarenia, viditeľného svetla, ultrafialového žiarenia, röntgenových lúčov a gama lúčov, vo vzostupnom poradí podľa frekvencie a energie.
Skôr ako pokračujeme, odporúčame vám prečítať si náš článok a zoznámiť sa s niektorými dôležitými pojmami klasifikácia vĺn.
Čo sú elektromagnetické vlny?
Elektromagnetické vlny vznikajú na základe interakcia medzi meniacimi sa elektrickými poľami alebo magnetickými poľami. Tieto sa šíria vo vákuu rovnakou rýchlosťou ako svetlo, približne 300 000 kilometrov za sekundu. Na rozdiel od mechanických vĺn, ako sú napr zvuk, elektromagnetické vlny sa môžu šíriť v materiálovom prostredí aj vo vákuu. Pretože oni sú vlnové javy, môžu podstúpiť odraz, lom, absorpciu, difrakciu, interferenciu, rozptyl a polarizáciu.
Elektromagnetické vlny predpovedal a teoretizoval škótsky fyzik a matematik JamesÚradníkMaxwell, ktoré zjednotili rovnice elektrina Je to z magnetizmus existujúce rovnice (Faradayove, Ampérove a Gaussove rovnice) vo vlnových rovniciach.
Vedieť viac:Michel Faraday - jeden z najväčších experimentátorov v histórii!
Prostredníctvom svojich rovníc bol Maxwell schopný vypočítať modul z rýchlosť šírenia z vlnyelektromagnetické. Experimentálne potvrdenie existencie elektromagnetických vĺn sa objavilo až o desať rokov neskôr, po experimentoch nemeckého fyzika HeinrichHertz.
Teraz neprestávajte... Po reklame je toho viac;)
Všetky elektromagnetické vlny majú frekvencia kmitania, dĺžkavmávať a amplitúda. Vlnová dĺžka a frekvencia sú tiež veličiny inverzneproporcionálny, preto vysokofrekvenčné vlny ako röntgenové lúče alebo gama, mal veľmi malé dĺžky. Nasledujúci obrázok zobrazuje elektromagnetické spektrum a rôzne rozsahy existujúcich elektromagnetických vĺn, všimnite si:
Charakteristiky elektromagnetických vĺn
Niektoré charakteristiky elektromagnetických vĺn:
- Oni sú priečne, to znamená, že porucha zodpovedná za ich výrobu sa vyskytuje v a smerkolmý do smeru jeho šírenia. V elektromagnetických vlnách sú elektrické pole, magnetické pole a smer šírenia navzájom kolmé;
- Rozširujú sa vo vákuu rovnakou rýchlosťou ako viditeľné svetlo: 2,99792458.108 pani, symbolizované písmenom c;
- Váš amplitúda sa týka tvojho intenzita, čím väčšia je amplitúda elektromagnetického vlnenia, tým väčšie je rušenie, ktoré je schopné vytvárať;
- Oni sú trojrozmerný, to znamená, že po vyrobení sa šíria rovnako vo všetkých smeroch;
- Keď prechádzajú cez materiálne médiá, ako je vzduch alebo voda, ich rýchlosť šírenia klesá, zatiaľ čo vaše vlnovú dĺžku zvyšuje, takže vaše frekvencia sa nemení. Tento jav je známy ako lom.
Pozri tiež: Čo sú vlny pre fyziku? Skontrolujte cvičenia a myšlienkovú mapu
Elektromagnetické vlny v každodennom živote
Zoznámte sa s príkladmi existujúcich elektromagnetických vĺn, ktoré sa bežne používajú v našom každodennom živote:
- Rádiové vlny: sú široko používané v telekomunikáciách. Rádiový, televízny a mobilný signál sa nachádza v tomto frekvenčnom rozsahu;
- Mikrovlnná rúra: často sa používajú aj v telekomunikáciách. Bezdrôtové internetové smerovače, populárne známe ako Wi-Fi, používajú mikrovlnné frekvencie v rozmedzí od 2,4 GHz do 5,8 GHz;
- Infračervené: Toto je tiež známe ako vlna horúčav. Niektoré bezpečnostné zariadenia vybavené nočným videním sú schopné ho zachytiť. Infračervené žiarenie je vlna emitovaná, keď používame diaľkové ovládanie;
- Viditeľné svetlo: je to rozsah elektromagnetických vĺn umiestnených medzi frekvenciami 480 THz a 750 THz.
- Ultrafialové: po určitých frekvenciách sa považuje za ionizujúce žiarenie, to znamená elektromagnetické vlnenie s potenciálom spustenia. elektróny molekúl, čo spôsobuje výskyt bunkových anomálií, ktoré sa môžu vyvinúť do a rakovina, napríklad. Túto frekvenciu elektromagnetických vĺn kriminalisti často používajú na detekciu biologických materiálov, ako je krv a sliny; jeho ionizačná kapacita umožňuje jeho použitie aj na sterilizáciu chirurgického náradia, striekačiek, nádob atď .;
- LúčeX: doraziť na Zem v malom počte z dôvodu prítomnosti zemská atmosféra. Tieto elektromagnetické vlny majú veľmi vysoké frekvencie a veľkú penetračnú silu používa sa na získanie snímok kostí a kĺbov a na liečbu nádorov prostredníctvom dáva rádioterapia
Pozrieť viac:Röntgenové lúče - vysokofrekvenčné elektromagnetické žiarenie
- Gama: sú vyrábané spoločnosťou jadrové reakcie, v ktorom sú energetické hladiny jadra jadra atómy líšiť sa. Tieto vlny sú mimoriadne energetické a majú vysokú penetračnú silu. Gama lúče sa používajú na astronomické štúdie a na vyvolanie jadrových reakcií.
Elektromagnetické vlny a hmota
To, ako elektromagnetické vlny interagujú s hmotou, závisí priamo od ich frekvencie. Skontrolujte, ako elektrické náboje a iné častice reagujú na každý typ vlny:
- vlnyvrádio: podporovať kolektívne kmitanie voľných elektrónov v kovoch, aké sa vyskytuje v anténach používaných v rádiách a televízoroch;
- Mikrovlnná rúra: majú frekvencie podobné frekvencii otáčania molekúl vody, toto ich robí typ elektromagnetickej vlny môže rezonovať s týmito molekulami a ohrievať ich cez rotácia;
- Infračervená: podporuje molekulárne vibrácie, je jednou z hlavných foriem prenosu tepla;
- Viditeľné svetlo: je schopný dodávať energiu a excitovať elektróny prítomné v molekulách;
- Ultrafialové: podporuje excitáciu elektrónov, ale môže tiež spôsobiť vyvrhnutie elektrónov, ktoré sú v valenčná vrstva atómov;
- Röntgen: sú schopné vytrhnúť elektróny z atómov elastickou zrážkou medzi fotónmi a atómami. Tieto fotóny sú absorbované atómami a znovu emitované pri nižších frekvenciách;
- Lúčegama: môžu spôsobiť jadrové excitácie, čo vedie k ich disociácii, ale môžu tiež generovať páry hmoty a antihmoty, čo spôsobí vzájomné zničenie týchto častíc.
Autor: Rafael Hellerbrock
Učiteľ fyziky
Prajete si odkaz na tento text v školskej alebo akademickej práci? Pozri:
HELERBROCK, Rafael. "Elektromagnetické vlny"; Brazílska škola. Dostupné v: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/o-que-sao-ondas-eletromagneticas.htm. Prístup k 27. júnu 2021.
