électromagnétiques (Tableau qui seront donnés ci-dessous) est une perturbation des champs électriques et magnétiques sont distribués dans l'espace.Leur existe plusieurs types.L'étude porte sur la physique de ces perturbations.Les ondes électromagnétiques sont produites en raison du fait que le champ électrique alternatif génère des champs magnétiques, ce qui génère à son tour électrique.
Recherche sur l'histoire
première théorie, qui peut être considéré comme les plus anciennes versions des hypothèses sur les ondes électromagnétiques sont au moins au moment de Huygens.A cette époque, la spéculation atteint exprimé développement quantitatif.Huygens en 1678, l'année a produit une sorte de "contour" théorie - "Traité sur le monde".En 1690, il a également publié un autre ouvrage merveilleux.Il a été présenté la théorie qualitative de réflexion, réfraction dans la forme dans laquelle il est représenté aujourd'hui dans les manuels scolaires («ondes électromagnétiques", 9 e année).
Avec cela a été le principe de Huygens formulée.Avec elle, la possibilité d'étudier le mouvement du front d'onde.Ce principe trouvé plus tard son développement dans les travaux de Fresnel.Principe de Huygens-Fresnel a une signification particulière dans la théorie de la diffraction et de la théorie ondulatoire de la lumière.
En 1660-1670 années de grandes contributions théoriques et expérimentales ont été réalisés dans la recherche Hooke et Newton.Qui a découvert les ondes électromagnétiques?Quelles expériences ont été menées pour prouver leur existence?Quels sont les types d'ondes électromagnétiques?Ce fut sur.
Justification Maxwell
Avant de parler de qui a découvert les ondes électromagnétiques, il faut dire que le premier scientifique qui prédit leur existence en général, est devenu Faraday.Son hypothèse qu'il a présenté en 1832, l'année.Construction d'une théorie plus tard étudié Maxwell.En 1865, la neuvième année, il a terminé ce travail.En conséquence, Maxwell strictement formalisé théorie mathématique, justifiant l'existence des phénomènes étudiés.Il a également été déterminé la vitesse de propagation des ondes électromagnétiques coïncident avec applique si la valeur de la vitesse de la lumière.Ceci, à son tour, lui a permis d'étayer l'hypothèse que la lumière est un type de rayonnement considéré.La théorie de
expérimentale observation
Maxwell a été confirmée dans les expériences de Hertz en 1888.Il faut dire que le physicien allemand a mené ses expériences de réfuter la théorie, en dépit de sa base mathématique.Cependant, grâce à ses expériences Hertz a été le premier qui a découvert les ondes électromagnétiques pratiquement.En outre, au cours de leurs expériences, les scientifiques ont identifié les propriétés et caractéristiques des radiations.
oscillations et ondes électromagnétiques Hertz reçues par la série d'impulsions d'excitation de circuler rapidement dans le shaker avec une source de haute tension.Les courants à haute fréquence peuvent être détectés par le circuit.Dans lequel la fréquence d'oscillation est plus élevé, plus la capacité et l'inductance.Mais dans le même haute fréquence est sans garantie de débit élevé.Pour effectuer leurs expériences Hertz ont utilisé un dispositif relativement simple, qui est maintenant appelé - "Hertz vibrateur."Le dispositif est un circuit oscillant de type ouvert.
Driving Experience Hertz
enregistrer rayonnement a été réalisée au moyen du vibrateur recevoir.Ce dispositif a la même structure que celle du dispositif d'émission.Sous l'influence du champ électrique alternatif d'onde électromagnétique dans le récepteur est oscillations de courant excités.Si ce dispositif de sa fréquence naturelle et de la fréquence du match de flux, alors il ya une résonance.À la suite de perturbations dans le récepteur avec une plus grande amplitude se produire.Chercheur les découvre, en regardant les étincelles entre les conducteurs dans un petit espace.
Ainsi, Hertz a été le premier qui a découvert les ondes électromagnétiques a prouvé leur capacité à bien réfléchir sur les conducteurs.Ils étaient presque justifié la formation d'une lumière permanente.En outre, Hertz déterminé vitesse de propagation des ondes électromagnétiques dans l'air.Étude
des caractéristiques des ondes électromagnétiques se propagent dans presque tous les environnements.Dans l'espace qui est rempli d'un matériau, le rayonnement peut être distribué dans de nombreux cas, tout à fait bien.Mais ils changent légèrement leur comportement.Vagues
électromagnétiques dans le vide sont déterminées sans amortissement.Ils sont distribués à tout arbitrairement grande distance.Les caractéristiques principales incluent la polarisation de l'onde, la fréquence et la longueur.Description des propriétés est effectuée dans le cadre de l'électrodynamique.Cependant, les caractéristiques de rayonnement de certaines régions du spectre sont engagés dans des domaines plus spécifiques de la physique.Ceux-ci comprennent, par exemple, comprennent l'optique.L'étude
de rayonnement électromagnétique de dur à ondes courtes fin spectrale de la section traite de haute énergie.Tenant compte de la dynamique des idées modernes cessé d'être auto-discipline et combinée avec les faibles interactions dans une seule théorie.Théories
utilisées dans l'étude des propriétés des
Aujourd'hui, il existe différentes méthodes pour faciliter la modélisation et l'étude des manifestations et les propriétés des vibrations.La plus fondamentale de preuves et considéré comme une théorie complète de l'électrodynamique quantique.Celui-ci par un ou les autres simplifications devient possible d'obtenir les méthodes suivantes, qui sont largement utilisés dans divers domaines.
description relativement basse fréquence un rayonnement dans l'environnement macroscopique est réalisée par des moyens classiques de l'électrodynamique.Il est basé sur les équations de Maxwell.Dans l'application, il existe des applications pour simplifier.Lorsqu'il est utilisé études optiques de l'optique.Théorie d'onde applicable dans les cas où une certaine partie de la taille du système optique près de la longueur d'onde.Quantum optique est utilisée lorsque les processus de diffusion sont importants, l'absorption des photons.
théorie optique géométrique - le cas limite en ce qui a permis négligeant longueur d'onde.Il ya aussi quelques sections fondamentale et appliquée.Ceux-ci comprennent, par exemple, inclure astrophysique, la biologie de la vision et la photosynthèse, la photochimie.Comment sont classés les ondes électromagnétiques?Le tableau montre clairement la répartition en groupes, se présente comme suit.
Classification
gamme de fréquences existantes des ondes électromagnétiques.Entre eux, il n'y a pas de transitions abruptes, parfois ils se chevauchent.Les limites entre elles plutôt relative.En raison du fait que le courant est distribué en continu, la fréquence est rigidement associé à la longueur.Voici les gammes d'ondes électromagnétiques.Nom
longueur | fréquence | |
Gamma | Moins de 17 heures | plus de 6 • 1019 Hz |
Roentgen | 10 nm- 17:00 | 3 • 1016-6 • 1 019 Hz |
Ultraviolet | 380-10 nm | 7,5 • 1014-3 • 1 016 Hz |
rayonnement visible 780-380 nm | 429-750 THz | |
infrarouge | 1 mm - 780 nm | 330 GHz-429 THz |
ultracourtes | 10 m - 1 mm | 30 MHz à 300 GHz |
court | 100 m - 10 m | 3-30 MHz |
moyenne | 1 km - 100 m | 300 kHz à 3 MHz |
long | 10 km - 1 km | 30-300 kHz |
Extra long | Plus de 10 km | moins 30 kHz |
Ultrashort lumière peut être divisé en micromètre (sub-millimétrique), millimètre, centimètre, décimètre, mètre.Si la longueur d'onde du rayonnement électromagnétique est moins d'un mètre, puis elle est appelée oscillation de très haute fréquence (SHF).
types d'ondes électromagnétiques
présentés ci-dessus des plages de ondes électromagnétiques.Quels sont les différents types de flux?Rayonnements ionisants du Groupe comprend les rayons X et gamma.Il faut dire qui est capable d'ioniser les atomes et la lumière ultraviolette, et même la lumière visible.Les limites, qui sont gamma et flux de rayons X, définis de manière très conditionnelle.Comme une orientation générale adoptée au-delà de 20 eV - 0,1 MeV.Gamma coule dans le sens émise étroite noyau, X - coquille e-atomique lors de l'éjection des orbites basses électrons.Cependant, cette classification ne vaut pas pour le rayonnement dur généré sans noyaux et atomes.
flux de rayons X généré lors de la décélération de particules chargées rapides (protons, électrons, etc.) et à la suite de processus qui se produisent à l'intérieur des coquilles d'électrons atomiques.Oscillations gamma sont le résultat de processus au sein des noyaux des atomes et des particules élémentaires dans la conversion.
flux radio
raison de la grande considération longueurs de ces ondes peut être effectuée sans tenir compte de la structure atomique du milieu.Comme une exception à ne dépassent que ruisseaux très courts sont adjacents à l'infrarouge.Dans les propriétés de radio de oscillations quantiques apparaissent assez faibles.Cependant, ils doivent être considérés, par exemple, dans l'analyse des normes moléculaires de fréquence et de temps au cours de l'appareil de refroidissement à une température de quelques degrés Kelvin.
propriétés quantiques sont prises en compte dans la description d'oscillateurs et d'amplificateurs dans les millimétriques et centimétriques gammes.Il a formé dans la radio en conduisant conducteurs AC pour la fréquence correspondante.Une onde électromagnétique passant dans l'espace excite un courant alternatif, qui lui correspond.Cette propriété est utilisée dans la conception des antennes de la radio.
Visible flux
rayonnement ultraviolet et infrarouge est visible dans le sens large de la partie visible du spectre.Isolement de la région est due non seulement à la proximité des zones respectives, et des dispositifs similaires utilisés dans la recherche et développés principalement dans l'étude de la lumière visible.Ceux-ci comprennent, en particulier, des miroirs et des lentilles de focalisation du rayonnement, des réseaux de diffraction, des prismes et autres.
fréquences d'ondes optiques sont comparables à celles des molécules et des atomes, et la longueur d'entre eux - les distances intermoléculaires avec et dimensions moléculaires.Par conséquent essentiel dans ce domaine sont des phénomènes qui sont provoquées par la structure atomique de la substance.Pour la même raison, la lumière avec la vague possède des propriétés quantiques.
émergence de flux optique
plus célèbre source est le soleil.La surface de l'étoile (la photosphère) a une température de 6000 ° Kelvin émet de la lumière blanche et brillante.La valeur la plus élevée du spectre continu est situé dans la zone "verte" - 550 nm.Il ya une sensibilité visuelle maximale.Les fluctuations de la gamme optique surviennent corps lorsque chauffés.Flux infrarouges donc aussi appelés chaleur.
forte chauffe le corps, plus la fréquence, qui est la plage maximale.À une certaine température augmente incandescence observés (brillent dans le domaine visible).Lorsque cela se produit, le premier rouge, puis jaune et plus.Création et enregistrement de flux optique peuvent se produire dans les réactions biologiques et chimiques, dont l'un est utilisé en photographie.Pour la plupart des êtres vivants sur la terre comme une source d'énergie effectue la photosynthèse.Cette réaction biologique se produit dans les plantes exposées rayonnement solaire optique.
Caractéristiques ondes électromagnétiques propriétés
du milieu et une source d'influence sur les caractéristiques de l'écoulement.Donc, il monté, en particulier la dépendance temporelle des champs, qui identifie le type de flux.Par exemple, lorsque la distance entre le vibrateur (augmentant) le rayon de courbure devient plus grande.Le résultat est une onde électromagnétique plane.L'interaction avec la matière se produit également de différentes façons.Le débit d'absorption et d'émission peut généralement être décrite à l'aide des ratios électrodynamiques classiques.Pour les ondes du champ optique et les rayons plus dures devraient tenir compte de leur nature quantique.
source de flux
Malgré les différences physiques, partout - dans les substances radioactives, émetteurs de télévision, une ampoule à incandescence - les ondes électromagnétiques excités par les charges électriques qui se déplacent avec une accélération.Il ya deux types de base de sources: microscopiques et macroscopiques.Au début, il y a une transition brusque de particules chargées à partir de l'un à l'autre niveau à l'intérieur des molécules ou des atomes.Sources
microscopiques émettent des rayons X, gamma, ultraviolet, infrarouge, visible, et dans certains cas, la radiation à ondes longues.A titre d'exemple de ce dernier est la ligne du spectre de l'hydrogène, ce qui correspond à une onde de 21 cm. Ce phénomène est particulièrement important dans l'astronomie.Sources
de type macroscopique sont des radiateurs dans lequel les électrons libres des conducteurs font oscillations synchrones périodiques.Dans les systèmes de cette catégorie sont généré des flux de millimètre à la plus longue (dans les lignes électriques).La structure
et la puissance des flux
charges électriques en mouvement avec l'accélération et les courants changeants affectent périodiquement l'autre avec certaines forces.La direction et l'amplitude dépendent de facteurs tels que la taille et la configuration du champ, qui contient les courants et les charges, leur amplitude et la direction relative.L'influence notable et les caractéristiques électriques de votre environnement, ainsi que les changements dans la concentration de la charge et la source de distribution actuel.
raison de la complexité de l'état général du problème de soumettre la loi de la force dans une formule unique ne peut pas.La structure, appelée le champ électromagnétique et considéré, si nécessaire, comme un objet mathématique, déterminée par la répartition des charges et des courants.Ce, à son tour, crée une source donnée, en tenant compte des conditions limites.Termes et conditions déterminées par la forme et les caractéristiques de la zone d'interaction de la matière.Si elle est réalisée dans l'espace infini, complété par les circonstances mentionnées ci-dessus.Comme condition spéciale supplémentaire dans de tels cas agit comme une condition de rayonnement.Grâce à elle garantie le comportement «droit» du champ à l'infini.Étude
Chronologie
théorie du corpuscule-cinétique Université dans certaines de leurs positions anticipant certains postulats de la théorie du champ électromagnétique, "renouvelable" (rotation) mouvement des particules, "zyblyuschayasya" (onde) théorie de la lumière, de sa communité avec la nature de l'électricité et ainsi de suite. D.flux infrarouges ont été découverts en 1800 par Herschel (du scientifique britannique), et dans l'autre 1801 m, Ritter décrits ultraviolet.Rayonnement ultraviolet plus courte que, gamme Roentgen a été ouvert en 1895, l'année, le 8 Novembre.Par la suite, il est devenu connu comme le X-ray.
ondes électromagnétiques a été étudié par de nombreux scientifiques.Cependant, le premier à explorer les possibilités de flux, leur portée est devenu Narkevitch-Iodko (figure scientifique biélorusse).Il a étudié les propriétés de l'écoulement par rapport à la pratique de la médecine.Le rayonnement gamma a été découvert par Paul Villard en 1900.Dans le même temps Planck tenu études théoriques des propriétés d'un corps noir.Au cours de l'étude, ils ont procédé quantique ouvert.Son travail a été le début du développement de la physique quantique.Il a ensuite été publié plusieurs œuvres d'Einstein et Planck.Leur recherche a abouti à la formation d'une telle chose comme un photon.Ceci, à son tour, a marqué le début de la création de la théorie quantique des courants électromagnétiques.Son développement a continué dans les œuvres de grandes figures scientifiques du XXe siècle.
autres recherches et travaux sur la théorie quantique de rayonnement électromagnétique et de son interaction avec la matière ont finalement conduit à la formation de l'électrodynamique quantique dans la forme dans laquelle il existe aujourd'hui.Parmi les éminents scientifiques qui ont étudié cette question, il convient de mentionner, en plus d'Einstein et Planck, Bohr, Bose, Dirac, de Broglie, Heisenberg, Tomonaga, Schwinger, Feynman.
Conclusion valeur
de la physique dans le monde moderne est assez grand.Presque tout ce qui est utilisé aujourd'hui dans la vie humaine, est apparu grâce à l'utilisation pratique de la recherche de grands scientifiques.