Wie ontdekte de elektromagnetische golven?

Elektromagnetische golven (tabel die hieronder worden gegeven) is een verstoring van de magnetische en elektrische velden worden verdeeld in de ruimte.De verschillende types.Het onderzoek gaat over de fysica van deze verstoringen.Elektromagnetische golven worden geproduceerd vanwege het feit dat het wisselende elektrische veld wekt magnetische velden, en dit op zijn beurt genereert elektrische.

History Research

eerste theorie kan worden beschouwd als de oudste versies van de hypothesen elektromagnetische golven ten minste de tijd van Huygens.Op dat moment, speculatie bereikte uitgedrukt kwantitatieve ontwikkeling."Verhandeling over de wereld" - Huygens in 1678, heeft het jaar een soort van "outline" theorie geproduceerd.In 1690 publiceerde hij ook een ander prachtig werk.Er werd voorgesteld de kwalitatieve theorie van reflectie, breking in de vorm waarin het nu weergegeven in leerboeken ("Elektromagnetische golven", Rang 9).

Samen met dit principe werd Huygens 'geformuleerd.Daarmee is de mogelijkheid om de beweging van het golffront te bestuderen.Dit principe later vond de ontwikkeling in het werk van Fresnel.Huygens-Fresnel principe heeft een speciale betekenis in de theorie van diffractie en de golf theorie van het licht.

In 1660-1670 jaar van de grote experimentele en theoretische bijdragen werden gemaakt in het onderzoek Hooke en Newton.Wie ontdekte de elektromagnetische golven?Wat experimenten werden uitgevoerd om hun bestaan ​​te bewijzen?Wat zijn de soorten van elektromagnetische golven?Dit was op.

Rechtvaardiging Maxwell

Voordat we praten over die elektromagnetische golven ontdekt, moet worden gezegd dat de eerste wetenschapper die hun bestaan ​​in het algemeen voorspeld, is Faraday geworden.Zijn hypothese hij naar voren gebracht in 1832, het jaar.Constructie van een theorie bestudeerde later Maxwell.Door 1865, het negende jaar voltooide hij dit werk.Hierdoor Maxwell strikt geformaliseerde wiskundige theorie, rechtvaardigt het bestaan ​​van de verschijnselen in kwestie.Hij werd ook bepaald de voortplantingssnelheid van elektromagnetische golven samenvallen met toepassing als de waarde van de lichtsnelheid.Dit, op zijn beurt, liet hem tot de hypothese dat licht is een soort straling beschouwd onderbouwen.

Experimentele observatie

Maxwell's theorie werd in de experimenten van Hertz bevestigde in 1888.Er wordt gezegd dat de Duitse natuurkundige voerde zijn experimenten om de theorie ontkrachten, ondanks de wiskundige basis.Echter, dankzij zijn experimenten Hertz was de eerste die elektromagnetische golven vrijwel ontdekt.Daarnaast is in de loop van hun experimenten, wetenschappers hebben de eigenschappen en kenmerken van stralingen geïdentificeerd.

elektromagnetische trillingen en golven Hertz ontvangen door de excitatiepuls waarbij snel stroomt in de shaker met een bron van hoogspanning.Hoogfrequente stromen worden gedetecteerd door de schakeling.Waarbij de oscillatiefrequentie hoger is, hoe hoger de capaciteit en inductie.Maar op hetzelfde hoge frequentie is geen garantie voor een hoge flow.Om voeren hun experimenten Hertz gebruikt een relatief eenvoudige inrichting, welke nu wordt genoemd - ". Hertz vibrator"De inrichting is een open-type oscillatieschakeling.

Driving Experience Hertz

Registreer straling werd uitgevoerd door middel van de ontvangende vibrator uitgevoerd.Dit apparaat had dezelfde structuur als die van de emitterende inrichting.Onder invloed van de elektromagnetische golf elektrische wisselveld in de ontvanger opgewekte stroom oscillaties.Wanneer dit toestel de frequentie en de frequentie van de stroom wedstrijd, dan is er resonantie.Als gevolg van verstoringen in de ontvanger met een grotere amplitude optreden.Onderzoeker ontdekt hen, kijken naar de vonken tussen de geleiders in een kleine kloof.

Zo Hertz was de eerste die elektromagnetische golven ontdekt heeft hun vermogen om goed na te denken over de geleiders bewezen.Ze waren bijna gerechtvaardigd de vorming van een staande lamp.Bovendien Hertz bepaald voortplantingssnelheid van elektromagnetische golven in lucht.

onderzoek van de kenmerken van elektromagnetische golven verspreiden in nagenoeg alle omgevingen.In de ruimte die is gevuld met een materiaal, kan de straling worden verdeeld in veel gevallen heel goed.Maar ze iets veranderen hun gedrag.

Elektromagnetische golven in vacuüm worden bepaald zonder demping.Ze worden gedistribueerd naar elk willekeurig grote afstand.De belangrijkste kenmerken zijn golf polarisatie, frequentie en duur.Beschrijving van de woningen wordt uitgevoerd in het kader van de elektrodynamica uitgevoerd.Echter, de straling kenmerken van sommige regio's van het spectrum zijn bezig met meer specifieke gebieden van de natuurkunde.Deze omvatten, bijvoorbeeld, omvatten optica.De studie

harde elektromagnetische straling van kortegolf spectrale einde van de sectie aanbiedingen met hoge energie.Rekening houdend met de dynamiek van de moderne ideeën niet meer zelf-discipline en gecombineerd met de zwakke interacties in één theorie.

theorieën gebruikt bij de bestudering van de eigenschappen van

Vandaag zijn er verschillende methoden voor het modelleren en bestuderen van uitingen en eigenschappen van de trillingen te vergemakkelijken.De meest fundamentele van de bewezen en wordt beschouwd als een complete theorie van kwantumelektrodynamica.Daaruit door een of andere vereenvoudigingen mogelijk wordt de volgende methoden, die op grote schaal worden gebruikt in verschillende gebieden te verkrijgen.

Beschrijving relatief lage frequentie straling in de macroscopische milieu wordt uitgevoerd door middel van de klassieke elektrodynamica uitgevoerd.Het is gebaseerd op vergelijkingen van Maxwell.In de toepassing, zijn er applicaties te vereenvoudigen.Wanneer gebruikt optische studies van de optica.Golftheorie van toepassing wanneer een deel van het optische systeemgrootte nabij de golflengte.Kwantumoptica wordt gebruikt wanneer de verstrooiingsprocessen belangrijk, de absorptie van fotonen.

geometrische optische theorie - de beperkende geval waarin toegestane verwaarlozen golflengte.Ook zijn er een aantal fundamentele en toegepaste profielen.Deze omvatten, bijvoorbeeld, omvatten astrofysica, biologie van visie en fotosynthese, fotochemie.Hoe worden geclassificeerd elektromagnetische golven?De tabel toont duidelijk de verdeling in groepen is als volgt.

Classificatie

bestaande frequentiebereik van elektromagnetische golven.Tussen hen, is er geen abrupte overgangen, soms overlappen ze.De grenzen ertussen vrij relatief.Vanwege het feit dat de stroming continu wordt verdeeld, wordt de frequentie vast verbonden aan de lengte.Hieronder staan ​​de reeksen van elektromagnetische golven.

ultrakorte licht kan worden onderverdeeld in micrometer (sub-millimeter), millimeter, centimeter, decimeter, meter.Wanneer de golflengte van de elektromagnetische straling is dan een meter, dan zijn genoemd oscillatie van superhoge frequentie (SHF).

Typen van elektromagnetische golven

hierboven gepresenteerde reeksen van elektromagnetische golven.Wat zijn de verschillende soorten van stromen?Groep ioniserende straling omvat gamma- en röntgenstraling.Het moet gezegd worden dat in staat is om atomen en ultraviolet licht, en zelfs zichtbaar licht ioniseren.De grenzen die gamma- en röntgenstraling flux zijn gedefinieerd zeer voorwaardelijk.Als een algemene oriëntatie dan 20 eV aangenomen - 0,1 MeV.Gamma stroomt in de enge zin uitgezonden kernel, X - e-atomaire schaal tijdens het uitwerpen van de laaggelegen elektronenbanen.Echter, deze indeling niet voor harde straling zonder kernen en atomen.

X-ray flux gegenereerd tijdens het afremmen van snelle geladen deeltjes (protonen, elektronen en andere) en als gevolg van de processen die zich binnen de atomaire elektronenschillen.Gamma oscillaties zijn het resultaat van processen binnen de atoomkernen en elementaire deeltjes in de conversie.

radio flux

Vanwege het grote lengtes overweging van deze golven kunnen zonder rekening te houden met de atomaire structuur van het medium uitgevoerd.Als uitzondering op slechts uitsteken zeer korte streams zijn naast het infrarood.In de radio-eigenschappen van de quantum schommelingen lijken vrij zwak.Zij moeten echter worden overwogen, bijvoorbeeld bij de analyse van moleculaire normen frequentie en tijd gedurende de koelinrichting op een temperatuur enkele graden Kelvin.

quantum eigenschappen worden in de beschrijving van oscillatoren en versterkers in de millimeter en centimeter bereiken in aanmerking genomen.Het vormde in de radio tijdens het rijden AC geleiders voor de overeenkomstige frequentie.Een passerende elektromagnetische golf in de ruimte wekt een wisselspanning, die overeenkomt met het.Deze eigenschap wordt gebruikt in het ontwerp van antennes radio.

Zichtbare stroomt

ultraviolette en infrarode straling zichtbaar in brede zin zogenaamde optische gedeelte van het spectrum.Isolatie van het gebied is niet alleen de nabijheid van de respectieve zones, en dergelijke inrichtingen gebruikt voor onderzoek en vooral ontwikkeld in de studie van zichtbaar licht.Hiertoe behoren met name de spiegels en lenzen voor het focusseren van de straling, buigingsroosters, prisma's en andere.

frequenties optische golven zijn vergelijkbaar met die van moleculen en atomen, en de lengte ervan - de intermoleculaire afstanden en moleculaire afmetingen.Daarom essentieel gebied verschijnselen die worden veroorzaakt door de atoomstructuur van de stof.Om dezelfde reden, het licht met de golf bezit quantum eigenschappen.

opkomst van optische stroom

meest bekende bron is de zon.Het oppervlak van de ster (de fotosfeer) heeft een temperatuur van 6000 ° Kelvin geeft helder wit licht.De hoogste waarde van de continue spectrum is gelegen in de "groene" zone - 550 nm.Er is een maximale visuele gevoeligheid.Schommelingen in de optische bereik optreden bij verhitting lichamen.Infrarood stromen dan ook aangeduid als warmte.

sterker verwarmd lichaam, hoe hoger de frequentie, die het maximale bereik.Bij een bepaalde temperatuur stijgt waargenomen gloed (glow in het zichtbare gebied).Wanneer dit gebeurt, eerst rood, dan geel en meer.Creatie en registratie van optische stroom kan in biologische en chemische reacties, waarvan er één wordt gebruikt in de fotografie.Voor de meeste dieren leven op aarde als energiebron voert fotosynthese.Deze biologische reactie vindt in planten blootgesteld optische zonnestraling.

Kenmerken elektromagnetische golven

eigenschappen van het medium en een bron van invloed op de stromingseigenschappen.Zo aangebracht, met name de tijdsafhankelijkheid van de velden, die het type stroom identificeert.Wanneer bijvoorbeeld de afstand van de triller (verhogen) van de kromtestraal groter.Het resultaat is een vlakke elektromagnetische golf.De interactie komt ook met materie op verschillende manieren.De absorptie en emissie stroom kan gewoonlijk worden beschreven met behulp van klassieke elektrodynamische verhoudingen.Voor golven van de optische veld en de meer harde stralen moet rekening houden met hun quantum aard.

bronstroom

Ondanks de fysieke verschillen, overal - in radioactieve stoffen, televisiezenders, een gloeilamp - de elektromagnetische golven opgewekt door de elektrische ladingen die bewegen met acceleratie.Er zijn twee soorten bronnen: microscopische en macroscopische.Eerst is er een abrupte overgang van geladen deeltjes van het ene naar een ander niveau binnen de moleculen of atomen.

Microscopische bronnen zenden röntgenstralen, gamma, ultraviolet, infrarode, zichtbare, en in sommige gevallen langgolvige straling.Als voorbeeld van het laatste is de lijn van de waterstofspectrum, wat overeenkomt met een golf van 21 cm. Dit verschijnsel is bijzonder belangrijk in de astronomie.

bronnen macroscopische soort zijn radiatoren in die vrije elektronen van geleiders periodieke synchrone oscillaties.In systemen van deze categorie zijn gegenereerd stroomt van de millimeter tot de langste (in hoogspanningsleidingen).

structuur en de energiestromen

elektrische ladingen bewegen met de versnelling en periodiek veranderende stromingen beïnvloeden elkaar met bepaalde krachten.De richting en grootte zijn afhankelijk van factoren zoals de grootte en de configuratie van het veld, dat de stromen en kosten, de relatieve grootte en richting bevat.Invloed van betekenis en de elektrische eigenschappen van je omgeving, evenals veranderingen in de concentratie van de lading en de huidige distributie bron.

Vanwege de complexiteit van de algemene staat van het probleem aan de wet van kracht in een enkele formule in te dienen kan niet.De structuur, genaamd het elektromagnetische veld en om wanneer nodig, als wiskundig object, bepaald door de verdeling van ladingen en stromen.Het op zijn beurt leidt tot een bepaalde bron, rekening houdend met randvoorwaarden.Algemene bepaald door de vorm en de kenmerken van de zone van de interactie van het materiaal omstandigheden.Als het op de oneindige ruimte wordt uitgevoerd, aangevuld met de eerder genoemde omstandigheden.Als een speciale aanvullende voorwaarde in dergelijke gevallen fungeert als een voorwaarde van de straling.Door garandeerde de "juiste" gedrag van het veld op oneindig.

Chronologie studie

lichaampje-kinetische theorie Universiteit in sommige van hun posities te anticiperen op een aantal stellingen van de theorie van het elektromagnetische veld, 'revolving' (rotatie) beweging van deeltjes, "zyblyuschayasya" (golf) theorie van het licht, zijn gemeenschappelijkheid met de aard van elektriciteit en ga zo maar door. D.Infrarood stromen werden ontdekt in 1800 door Herschel (Britse wetenschapper), en in het volgende, 1801 m, Ritter beschreven ultraviolet.Straling korter dan ultraviolet, werd Röntgen range geopend in 1895, het jaar op 8 november.Vervolgens werd bekend als de röntgenbron.

elektromagnetische golven is bestudeerd door veel wetenschappers.Echter, de eerste om de mogelijkheden van de stromen ontdekken, is hun reikwijdte geworden Narkevitch-Iodko (Wit-Russische wetenschappelijke figuur).Hij bestudeerde de eigenschappen van de stroom ten opzichte van de medische praktijk.Gammastraling werd ontdekt door Paul Villard in 1900.Tegelijkertijd Planck gehouden theoretische studies van de eigenschappen van een zwart lichaam.Tijdens de studie werden ze geopend quantum proces.Zijn werk was het begin van de ontwikkeling van de kwantumfysica.Het werd later publiceerde verscheidene werken van Einstein en Planck.Hun onderzoek leidde tot de vorming van zoiets als een foton.Dit, op zijn beurt, markeerde het begin van de oprichting van de kwantumtheorie van elektromagnetische stromingen.De ontwikkeling voortgezet in het werk van het toonaangevende wetenschappelijke cijfers van de twintigste eeuw.

Verder onderzoek en het werk op de kwantumtheorie van elektromagnetische straling en de interactie met de materie leidde uiteindelijk tot de vorming van kwantumelektrodynamica in de vorm waarin het vandaag bestaat.Onder de uitstaande wetenschappers die dit probleem onderzocht, moeten we vermelden, in aanvulling op Einstein en Planck, Bohr, Bose, Dirac, de Broglie, Heisenberg, Tomonaga, Schwinger, Feynman.

Conclusie

waarde van de fysica in de moderne wereld is groot genoeg.Bijna alles wat vandaag de dag wordt gebruikt in het menselijk leven, leek dankzij het praktische gebruik van het onderzoek van de grote wetenschappers.