Elektromagnetiske bølger (tabel, som vil blive angivet nedenfor) er en forstyrrelse af de magnetiske og elektriske felter er fordelt i rummet.Deres er flere typer.Undersøgelsen beskæftiger sig med fysik af disse forstyrrelser.Elektromagnetiske bølger, som skyldes det faktum, at det alternerende elektriske felt frembringer magnetfelter, og dette på sin side genererer elektrisk.
History Research
første teori, som kan betragtes de ældste versioner af hypoteser om elektromagnetiske bølger er mindst til tidspunktet for Huygens.På det tidspunkt spekulation nået udtrykte kvantitativ udvikling.Huygens i 1678 har året produceret en slags "skitse" teori - "Afhandling om verden".I 1690 han også udgivet en anden vidunderlig arbejde.Det blev præsenteret den kvalitative teori om refleksion, brydning i den form, hvori det er i dag repræsenteret i skolebøger ("elektromagnetiske bølger", Grade 9).
Sammen med denne blev formuleret Huygens 'princip.Med det, mulighed for at undersøge bevægelsen af bølgefronten.Dette princip fandt senere dens udvikling i værker af Fresnel.Huygens 'princip har særlig betydning i teorien om diffraktion og den bølge teori om lys.
I 1660-1670 år af de store eksperimentelle og teoretiske bidrag blev foretaget i forskning Hooke og Newton.Der opdagede de elektromagnetiske bølger?Hvilke forsøg blev udført for at bevise deres eksistens?Hvad er de typer af elektromagnetiske bølger?Det var på.
Begrundelse Maxwell
Før vi taler om, hvem der opdagede elektromagnetiske bølger, skal det siges, at den første videnskabsmand, der forudsagde deres eksistens i almindelighed, er blevet Faraday.Hans hypotese han fremsatte i 1832, det år.Opførelse af en teori senere studerede Maxwell.Af 1865 det niende år afsluttede han dette arbejde.Som et resultat, Maxwell strengt formaliseret matematisk teori, der begrunder eksistensen af de fænomener, der er under overvejelse.Han blev også bestemt udbredelseshastigheden af elektromagnetiske bølger sammenfaldende med gælder, hvis værdien af lysets hastighed.Dette vil igen, tillod ham at underbygge hypotesen om, at lys er en form for stråling overvejes.
Eksperimentel observation
Maxwells teori blev bekræftet i eksperimenter af Hertz i 1888.Det skal siges, at den tyske fysiker udført sine eksperimenter at modbevise teorien, på trods af sin matematiske grundlag.Men takket være hans eksperimenter Hertz var den første der opdagede elektromagnetiske bølger praktisk.Derudover i løbet af deres eksperimenter, har forskerne identificeret de egenskaber og karakteristika for stråling.
elektromagnetiske svingninger og bølger Hertz modtaget af excitationspulsen række hurtigt flow i shaker med en højspændingskilde.Højfrekvente strømme kan detekteres ved kredsløbet.Hvor oscillationsfrekvens er højere, jo højere kapacitans og induktans.Men på samme høje frekvens er ingen garanti for høj strøm.At gennemføre deres eksperimenter Hertz brugte en forholdsvis simpel anordning, som nu kaldes - ". Hertz vibrator"Enheden er en åben type svingning kredsløb.
Driving Experience Hertz
Register stråling blev udført ved hjælp af den modtagende vibrator.Denne enhed havde samme struktur som den emitterende indretning.Under indflydelse af den elektromagnetiske bølge felt elektrisk skiftevis i modtageren exciteres aktuelle svingninger.Hvis denne enhed sin naturlige frekvens og frekvensen af strømmen match, så er resonans.Som et resultat af forstyrrelser i modtageren med en større amplitude forekomme.Forsker opdager dem, ser gnister mellem lederne i et lille mellemrum.
Således Hertz var den første der opdagede elektromagnetiske bølger har bevist deres evne til at reflektere godt på lederne.De var næsten berettigede dannelsen af en stående lys.Desuden Hertz bestemt hastighed for spredning af elektromagnetiske bølger i luften.
undersøgelse af egenskaberne ved elektromagnetiske bølger udbreder sig i næsten alle miljøer.I rummet, der er fyldt med et materiale, kan strålingen blive fordelt i mange tilfælde ganske godt.Men de lidt ændre adfærd.
elektromagnetiske bølger i vakuum bestemmes uden dæmpning.De er fordelt ethvert vilkårligt stor afstand.De vigtigste funktioner omfatter bølge polarisering, frekvens og længde.Beskrivelse af ejendommene sker inden for rammerne af elektrodynamik.Imidlertid er den stråling egenskaber i visse regioner af spektret involveret i mere specifikke områder af fysikken.Disse indbefatter for eksempel indbefatte optik.Undersøgelsen
hårdt elektromagnetisk stråling med kortbølge spektrale ende af afsnit omhandler høj energi.Under hensyntagen til dynamikken i moderne ideer ophørte med at være selvdisciplin og kombineret med de svage vekselvirkninger i en enkelt teori.
teorier, der anvendes i studiet af egenskaberne for
dag, er der forskellige metoder til at lette modellering og studiet af manifestationer og egenskaber af vibrationerne.Den mest grundlæggende af gennemprøvet og betragtes som en komplet teori om kvanteelektrodynamik.Derfra ved den ene eller den anden forenklinger bliver muligt at opnå de følgende metoder, der er almindeligt anvendt i forskellige områder.
Beskrivelse relativt lavfrekvent stråling i den makroskopiske miljø udføres ved hjælp af klassiske elektrodynamik.Den er baseret på Maxwells ligninger.I ansøgningen er der applikationer til at forenkle.Når de anvendes optiske undersøgelser af optik.Wave teori finder anvendelse i tilfælde, hvor en del af det optiske system størrelse tæt på bølgelængde.Kvanteoptik anvendes, når spredningen processer er vigtige, absorptionen af fotoner.
geometriske optisk teori - den begrænsende sag, hvor tilladte forsømme bølgelængde.Også er der nogle anvendte og grundlæggende sektioner.Disse omfatter for eksempel omfatte astrofysik, biologi vision og fotosyntese, fotokemi.Hvordan er klassificeret elektromagnetiske bølger?Tabellen viser tydeligt fordelingen i grupper, er som følger.
Klassifikation
eksisterende frekvensområde af elektromagnetiske bølger.Mellem dem, er der ingen bratte overgange, nogle gange de overlapper hinanden.Grænserne mellem dem er temmelig relativ.På grund af det faktum, at strømmen fordeles kontinuerligt, er frekvensen stift forbundet med længden.Nedenfor er de intervaller af elektromagnetiske bølger.
| navn | længde | frekvens |
| Gamma | Mindre end 5:00 | mere end 6 • 1019 Hz |
| Roentgen | 10 nm- 05:00 | 3 • 1016-6 • 1019 Hz |
| Ultraviolet | 380-10 nm | 7,5 • 1014-3 • 1016 Hz |
| Synlig stråling 780-380 nm | 429-750 THz | |
| Infrarød | 1 mm - 780 nm | 330 GHz-429 THz |
| ultrakort | 10 m - 1 mm | 30 MHz til 300 GHz |
| Short | 100 m - 10 m | 3-30 MHz |
| Gennemsnitlig | 1 km - 100 m | 300 kHz-3 MHz |
| Lang | 10 km - 1 km | 30-300 kHz |
| Ekstra lang | Mere end 10 km | mindst 30 kHz |
Ultrakort lys kan opdeles i mikrometer (sub-millimeter), millimeter, centimeter, decimeter, måler.Hvis bølgelængden af den elektromagnetiske stråling er mindre end en meter, så det kaldes svingning af super høj frekvens (SHF).
Typer af elektromagnetiske bølger
ovenfor præsenterede serier af elektromagnetiske bølger.Hvad er de forskellige former for strømme?Gruppe ioniserende stråling omfatter gamma- og røntgenstråler.Det skal siges, at er i stand til at ionisere atomer og ultraviolet lys, og endda synligt lys.Grænserne, der er gamma og røntgen flux, defineret meget betinget.Som en generel orientering vedtaget over 20 eV - 0,1 MeV.Gamma flyder i snæver forstand udsendt kerne, X - e-atomare shell under udstødning fra lavtliggende elektron baner.Men denne klassificering ikke for hårdt stråling uden kerner og atomer.
X-ray flux genereret under deceleration af hurtige ladede partikler (protoner, elektroner og andre) og som et resultat af processer, der foregår inde i atomare elektron skaller.Gamma svingninger er resultatet af processer i kerner af atomer og elementarpartikler i omstillingen.
radio flux
grund af den store længder overvejelse af disse bølger kan udføres uden hensyntagen til atomistisk mediets struktur.Som en undtagelse kun at rage meget korte vandløb støder op til det infrarøde.I radio egenskaber af kvante svingninger synes ganske svagt.De bør imidlertid overvejes, for eksempel i analysen af molekylære standarder for frekvens og tid under køleapparatet til en temperatur et par grader Kelvin.
kvanteegenskaber der tages hensyn til i beskrivelsen af oscillatorer og forstærkere i millimeter og centimeter intervaller.Det dannes i radioen, mens man kører AC ledere for den tilsvarende frekvens.En passage elektromagnetisk bølge i rummet ophidser en vekselstrøm, svarende til det.Denne egenskab bruges i design af antenner i radioen.
Synlig flyder
ultraviolet og infrarød stråling er synlig i bred forstand såkaldte optiske del af spektret.Isolering af området er ikke kun på grund af nærheden af de respektive zoner, og lignende anordninger, der anvendes i forskning og hovedsageligt udviklet i studiet af synligt lys.Disse omfatter bl.a., spejle og linser til at fokusere strålingen, diffraktionsgitre, prismer og andre.
frekvenser af optiske bølger kan sammenlignes med dem af molekyler og atomer, og længden af dem - med intermolekylære afstande og molekylære dimensioner.Derfor vigtigt på dette område er fænomener, der skyldes den atomare struktur af substansen.Af samme grund, lyset med den bølge besidder kvanteegenskaber.
fremkomsten af optisk flow
mest berømte kilde er solen.Overfladen af stjernen (fotosfæren) har en temperatur på 6000 ° Kelvin udsender klart hvidt lys.Den højeste værdi af kontinuert spektrum ligger i den "grønne" zone - 550 nm.Der er en maksimal visuel følsomhed.Udsving i det optiske rækkevidde forekomme, når opvarmede organer.Infrarøde strømme derfor også benævnt varme.
stærkere opvarmer legemet, jo højere frekvensen, som er den maksimale rækkevidde.Ved en bestemt temperatur stiger observerede incandescence (glød i det synlige område).Når dette sker, første røde, gule og derefter mere.Oprettelse og registrering af optisk flow kan forekomme i biologiske og kemiske reaktioner, hvoraf den ene anvendes i fotografering.For de fleste skabninger der lever på jorden som energikilde udfører fotosyntese.Denne biologiske reaktion forekommer i planter udsat optisk solstråling.
Features elektromagnetiske bølger
egenskaber af mediet, og en kilde til indflydelse på flow karakteristika.Så det monteret, især den tid afhængighed af de felter, som identificerer typen af åen.For eksempel, når afstanden fra vibratoren (stigende) krumningsradius bliver større.Resultatet er et plan elektromagnetiske bølger.Interaktionen forekommer også med stof på forskellige måder.Absorptionen og emission flow kan normalt beskrives ved hjælp af klassiske elektrodynamiske nøgletal.For bølger af det optiske felt, og jo flere hårde stråler bør tage hensyn til deres kvante natur.
stream kilde
Trods de fysiske forskelle, overalt - i radioaktive stoffer, tv-sendere, en glødepære - de elektromagnetiske bølger ophidset af de elektriske ladninger, der bevæger sig med acceleration.Der er to grundlæggende typer af kilder: mikroskopiske og makroskopiske.Ved første er der en brat overgang af ladede partikler fra den ene til et andet niveau inden for de molekyler eller atomer.
Mikroskopiske kilder udsender røntgen, gamma, ultraviolet, infrarød, synlig, og i nogle tilfælde, langbølget stråling.Som et eksempel på sidstnævnte er den linje af brintspektret, hvilket svarer til en bølge af 21 cm. Dette fænomen er særlig vigtig i astronomi.
kilder makroskopisk typen er radiatorer, hvor frie elektroner af ledere gør periodiske synkrone svingninger.I systemer af denne kategori er genereret strømme fra millimeter til den længste (i elledninger).
struktur og kraften flyder
elektriske ladninger bevæger sig med acceleration og periodisk skiftende strømninger påvirker hinanden med visse kræfter.Den retning og størrelse afhænger af faktorer som størrelse og konfiguration af feltet, som indeholder de strømninger og afgifter, deres relative størrelse og retning.Betydelig indflydelse og elektriske egenskaber dit miljø, samt ændringer i koncentrationen af ladning og nuværende fordeling kilde.
grund af kompleksiteten i den almindelige oversigt over det problem at indsende loven i kraft i en enkelt formel ikke kan.Strukturen, der kaldes det elektromagnetiske felt og overvejet, om nødvendigt som en matematisk objekt, bestemt af fordelingen af gebyrer og strømninger.Det gengæld skaber en given kilde, idet der tages hensyn randbetingelser.Vilkår og betingelser, der fastsættes af formen og karakteristika zone interaktionen af materialet.Hvis den udføres på det uendelige rum, suppleret med de førnævnte omstændigheder.Som en særlig supplerende betingelse i sådanne tilfælde fungerer som en betingelse for stråling.Gennem garanteret det den "rigtige" adfærd feltet på uendeligt.
Kronologi undersøgelse
corpuscle-kinetisk teori University i nogle af deres positioner foregribe nogle postulater af teorien af elektromagnetiske felt, "revolverende" (roterende) bevægelse af partikler, "zyblyuschayasya" (bølge) teori om lys, dens fællestræk med karakteren af elektricitet og så videre. D.Infrarøde strømme blev opdaget i 1800 af Herschel (britiske videnskabsmand), og i den næste, 1801 m, Ritter beskrevet ultraviolet.Stråling kortere end ultraviolette blev Roentgen sortiment åbnet i 1895, det år den 8. november.Efterfølgende blev det kendt som X-ray.
elektromagnetiske bølger er blevet undersøgt af mange forskere.Men den første til at undersøge mulighederne for strømme, er deres anvendelsesområde blevet Narkevitch-Iodko (hviderussisk videnskabeligt figur).Han studerede egenskaberne for strømmen i forhold til lægegerningen.Gammastråling blev opdaget af Paul Villard i 1900.Samtidig Planck holdt teoretiske studier af egenskaberne af et sortlegeme.I løbet af undersøgelsen de var åben kvanteproces.Hans arbejde var starten på udviklingen af kvantefysikken.Det blev efterfølgende udgivet flere værker af Einstein og Planck.Deres forskning førte til dannelsen af en sådan noget som en foton.Dette vil igen, markerede starten på skabelsen af kvanteteorien af elektromagnetiske strømme.Dens udvikling fortsatte i værker af de førende videnskabelige tal af det tyvende århundrede.
Yderligere forskning og arbejde på kvanteteorien af elektromagnetisk stråling og dens vekselvirkning med stof i sidste ende førte til dannelsen af kvanteelektrodynamikken i den form, hvori den eksisterer i dag.Blandt de udestående videnskabsmænd, der studerede dette spørgsmål, bør vi nævne, foruden Einstein og Planck, Bohr, Bose, Dirac, de Broglie, Heisenberg, Tomonaga, Schwinger, Feynman.
Konklusion
værdi fysik i den moderne verden er stor nok.Næsten alt, hvad der i dag bruges i menneskers liv, syntes takket være den praktiske anvendelse af forskning af store videnskabsmænd.
