Som oppdaget de elektromagnetiske bølger?

Elektromagnetiske bølger (tabell som vil bli gitt nedenfor) er en perturbasjon av de magnetiske og elektriske felt er fordelt i rommet.Deres er flere typer.Studien omhandler fysikken til disse forstyrrelsene.Elektromagnetiske bølger blir produsert på grunn av det faktum at det vekslende elektriske felt genererer magnetiske felt, og dette i sin tur genererer elektrisk.

Historie Forskning

første teori, som kan betraktes som de eldste versjonene av hypoteser om elektromagnetiske bølger er minst til den tiden av Huygens.På den tiden spekulasjoner nådd uttrykt kvantitativ utvikling.Huygens i 1678, har i år produsert en slags "omriss" teori - "Treatise on the world".I 1690 også han publiserte en annen flott arbeid.Det ble presentert den kvalitative teori om refleksjon, brytning i den form som det er i dag representert i skolens lærebøker ("elektromagnetiske bølger", Grade 9).

Sammen med dette ble formulert Huygens 'prinsipp.Med den, mulighet til å studere bevegelse av bølgefronten.Dette prinsippet senere funnet sin utvikling i verk av Fresnel.Huygens-Fresnel-prinsippet har spesiell betydning i teorien om diffraksjon og bølgeteori av lys.

I 1660-1670 år med de store eksperimentelle og teoretiske bidrag ble gjort i forskning Hooke og Newton.Som oppdaget de elektromagnetiske bølger?Hva eksperimenter ble utført for å bevise sin eksistens?Hva er de typer av elektromagnetiske bølger?Dette var på.

Begrunnelse Maxwell

Før vi snakke om hvem som oppdaget elektromagnetiske bølger, bør det sies at den første forskeren som spådde deres eksistens generelt, har blitt Faraday.Hans hypotese han lagt frem i 1832, det året.Bygging av en teori senere studert Maxwell.Av 1865, det niende året fullførte han dette arbeidet.Som et resultat av Maxwell formalisert strengt matematisk teori, rettferdiggjøre eksistensen av de fenomener som er under vurdering.Han ble også bestemt hastigheten for forplantning av elektromagnetiske bølger faller sammen med gjelder dersom verdien av lysets hastighet.Dette i sin tur, tillot ham å underbygge hypotesen om at lys er en type stråling vurderes.

Experimental observasjon

Maxwells teori ble bekreftet i forsøkene på Hertz i 1888.Det skal sies at den tyske fysikeren utført sine eksperimenter for å motbevise teorien, til tross for sin matematiske basis.Men takket være hans eksperimenter Hertz var den første som oppdaget elektromagnetiske bølger praktisk.I tillegg, i løpet av eksperimentene, har forskere identifisert de egenskaper og karakteristikker av stråling.

elektromagnetiske svingninger og bølger Hertz mottatt av eksitasjonspuls serie hurtig strømme i shaker med en kilde for høy spenning.Høyfrekvente strømmer kan detekteres av kretsen.Karakterisert ved at den oscillasjonsfrekvens er høyere, jo høyere er kapasitansen og induktansen.Men på samme høye frekvens er ingen garanti for høy flow.For å gjennomføre sine eksperimenter Hertz brukt en relativt enkel enhet, som nå kalles - ". Hertz vibrator"Enheten er en åpen-type oscillasjon krets.

Driving Experience Hertz

Register stråling ble utført ved hjelp av mottaker vibrator.Denne anordning hadde den samme struktur som den for lamper.Under påvirkning av den elektromagnetiske bølgen elektriske vekselfelt i mottakeren er spent svingninger i strømstyrke.Hvis denne anordning sin naturlige frekvens og frekvensen til strømmen kamp, ​​så er det resonans.Som følge av forstyrrelser i mottakeren med en større amplitude oppstår.Forsker oppdager dem, ser gnister mellom lederne i et lite gap.

Dermed var Hertz den første som oppdaget elektromagnetiske bølger har bevist sin evne til å reflektere godt på lederne.De ble nesten rettferdiggjort dannelsen av et stående lys.Videre Hertz bestemmes hastigheten for forplantning av elektromagnetiske bølger i luft.

studium av egenskapene til elektromagnetiske bølger som forplanter seg i nesten alle miljøer.I rommet som er fylt med et materiale, kan strålingen bli distribuert i mange tilfeller ganske godt.Men de litt endre sin atferd.

Elektromagnetiske bølger i vakuum bestemmes uten demping.De blir distribuert til en hvilken som helst vilkårlig stor avstand.Hovedtrekkene er wave polarisering, hyppighet og lengde.Beskrivelse av eiendommene gjennomføres innenfor rammen av elektromagnetisme.Imidlertid er de strålings egenskapene til noen områder av spekteret er engasjert i flere spesifikke områder av fysikken.Disse inkluderer, for eksempel, inkluderer optikk.Studien

vanskelig elektromagnetisk stråling av kortbølget spektral slutten av delen omhandler høy energi.Hensyn dynamikken i moderne ideer opphørt å være selvdisiplin og kombinert med svake interaksjoner i en enkelt teori.

teorier som brukes i studiet av egenskapene til

dag finnes det ulike metoder for å legge til rette for modellering og studiet av manifestasjoner og egenskaper av vibrasjonene.Den mest grunnleggende av påviste og regnes som en komplett teori om Kvanteelektrodynamikk.Derfra ved den ene eller den andre forenklinger blir mulig å oppnå følgende metoder, som er mye brukt i ulike felt.

Beskrivelse relativt lavfrekvent stråling i makroskopisk miljøet er utført ved hjelp av klassisk elektromagnetisme.Den er basert på Maxwells ligninger.I programmet finnes det programmer for å forenkle.Når brukt optiske studier av optikk.Bølgeteori aktuelt i de tilfeller der noen del av det optiske system som nærmer seg bølgelengden.Quantum optikk brukes når spredningsprosesser er viktig, absorpsjon av fotoner.

geometriske optisk teori - grensetilfellet der tillatt mishandling bølgelengde.Også er det noen anvendt og grunnleggende seksjoner.Dette inkluderer for eksempel inkludere astrofysikk, biologi av syn og fotosyntese, fotokjemi.Hvordan er klassifisert elektromagnetiske bølger?Tabellen viser tydelig fordelingen i grupper, er som følger.

Klassifisering

eksisterende frekvensområdet av elektromagnetiske bølger.Mellom dem er det ingen brå overganger, noen ganger de overlapper hverandre.Grensene mellom dem er ganske relativ.På grunn av det faktum at strømningen fordeles kontinuerlig, er den frekvens som er stivt forbundet med lengden.Nedenfor er de utvalgene av elektromagnetiske bølger.

Ultra lys kan deles inn i mikrometer (sub-millimeter), millimeter, centimeter, desimeter, meter.Hvis bølgelengden av den elektromagnetiske stråling er mindre enn en meter, og det kalles oscillasjon av super høy frekvens (SHF).

Typer av elektromagnetiske bølger

ovenfor presenterte utvalgene av elektromagnetiske bølger.Hva er de forskjellige typer strømmer?Gruppe ioniserende stråling består av gamma og røntgenstråler.Det skal sies at er i stand til å ionisere atomer og ultrafiolett lys, og til og med synlig lys.Grensene som er gamma og røntgen fluks, definert meget betinget.Som en generell orientering vedtatt utover 20 eV - 0,1 MeV.Gamma flyter i snever forstand slippes kernel, X - e-atomSkall under utstøting fra lavtliggende elektron baner.Men dette betyr klassifiseringen gjelder ikke for hardt stråling genereres uten kjerner og atomer.

X-ray flux genereres under nedbremsing av rask ladde partikler (protoner, elektroner, og andre), og som et resultat av prosesser som skjer inne i atomelektronskallene.Gamma svingninger er et resultat av prosesser i kjernene av atomer og elementærpartikler i konverteringen.

radio fluks

grunn av den store lengder hensyn til disse bølgene kan utføres uten å ta hensyn til den atomistisk strukturen av mediet.Som et unntak stikke bare svært korte bekker er ved siden av infrarød.I radio egenskaper av Quantum svingninger virker ganske svak.De bør imidlertid tas i betraktning, for eksempel ved analyse av molekylære standarder for frekvens og tid under kjøleapparatet til en temperatur noen grader Kelvin.

quantum egenskaper er tatt hensyn til i beskrivelsen av oscillatorer og forsterkere i millimeter og centimeter områder.Det dannet i radio mens du kjører AC lederne for tilsvarende frekvens.En forbigående elektromagnetisk bølge på plass eksiterer en vekselstrøm, som tilsvarer den.Denne eiendommen er brukt i utformingen av antenner i radio.

Synlig strømmer

ultrafiolett og infrarød stråling er synlig i vid forstand såkalte optiske delen av spekteret.Isolering av området skyldes ikke bare nærhet av de respektive soner, og tilsvarende innretninger som anvendes i forskning og utviklet hovedsakelig i studiet av synlig lys.Disse omfatter, spesielt, speil og linser for å fokusere strålingen, diffraksjonsgittere, prismer og andre.

frekvenser av optiske bølger er sammenlignbare med de av molekyler og atomer, og lengden av dem - med de intermolekylære avstander og molekylære dimensjoner.Derfor vesentlig i dette feltet er fenomener som er forårsaket av atomstrukturen til stoffet.Av samme grunn, lyset med bølge besitter kvante egenskaper.

veksten av optisk flyt

mest kjente kilden er solen.Overflaten av stjernen (fotosfæren) har en temperatur på 6000 ° Kelvin avgir hvitt lys.Den høyeste verdien av kontinuerlig spektrum ligger i det "grønne" sonen - 550 nm.Det er en maksimal visuell sensitivitet.Svingninger i den optiske spekter oppstå når oppvarmede organer.Infrarøde strømmer derfor også betegnes som varme.

sterkere varmer kroppen, jo høyere frekvens, som er den maksimale rekkevidde.Ved en viss temperatur stiger observert incandescence (gløde i det synlige området).Når dette skjer, først rødt, så gult og mer.Opprettelse og registrering av optisk strømning kan forekomme ved biologiske og kjemiske reaksjoner, hvorav den ene er brukt i fotografering.For de fleste skapninger som bor på jorden som energikilde utfører fotosyntese.Denne biologiske reaksjon oppstår hos planter eksponert optisk solstråling.

funksjoner elektromagnetiske bølger

egenskaper av mediet og en kilde for innvirkning på strømningsforholdene.Så det er montert, særlig tidsavhengigheten av de felt som identifiserer typen av strømmen.For eksempel, når avstanden fra vibratoren (økende) krumningsradiusen blir større.Resultatet er en plan elektromagnetisk bølge.Interaksjonen forekommer også med materie på forskjellige måter.Absorpsjon og emisjon strømning kan vanligvis beskrives ved hjelp av klassiske elektrodynamiske forhold.For bølger av den optiske banen og flere harde stråler bør ta hensyn til deres kvantesprang natur.

stream kilde

tross for de fysiske forskjeller, overalt - i radioaktive stoffer, fjernsynssendere, en lyspære - de elektromagnetiske bølgene opphisset av elektriske ladninger som beveger seg med akselerasjon.Det er to grunnleggende typer kilder: mikroskopiske og makroskopiske.Til å begynne med er det en brå overgang av ladede partikler fra ett til et annet nivå i løpet av de molekyler eller atomer.

Mikroskopiske kilder avgir røntgen, gamma, ultrafiolett, infrarødt, synlig, og i noen tilfeller, langbølget stråling.Som et eksempel på det sistnevnte er på linje med den hydrogen-spektrum, som svarer til en bølge av 21 cm. Dette fenomenet er spesielt viktig i astronomi.

kilder makroskopisk typen er radiatorer hvor frie elektroner av ledere gjør periodiske synkrone svingninger.I systemer av denne kategorien er generert strømmer fra millimeter til den lengste (i kraftledninger).

struktur og kraften flyter

elektriske ladninger beveger seg med akselerasjon og periodisk skiftende strømninger påvirker hverandre med visse krefter.Retningen og størrelsen er avhengig av slike faktorer som størrelse og konfigurasjon av banen som inneholder de strømninger og kostnader, deres relative størrelse og retning.Betydelig innflytelse og elektriske egenskapene til miljøet, samt endringer i konsentrasjonen av ladning og strømfordeling kilde.

grunn av kompleksiteten av den generelle uttalelsen av problemet til å sende loven av makt i en enkel formel kan ikke.Strukturen, kalt det elektromagnetiske feltet, og vurderes, om nødvendig, som en matematisk objekt, bestemmes av fordelingen av avgifter og strøm.Det i sin tur skaper en gitt kilde, tar hensyn til grensebetingelser.Vilkår og betingelser bestemmes av formen og egenskapene til sonen av samspillet av materialet.Hvis den er utført på den uendelige plass, supplert med de nevnte omstendigheter.Som en spesiell ekstra tilstand i slike tilfeller virker som en betingelse for stråling.Gjennom garantert det "riktig" oppførsel av feltet på uendelig.

Kronologi studie

corpuscle-kinetisk teori Universitetet i noen av sine posisjoner i påvente av noen postulater om teorien om elektromagnetiske felt, "rullerende" (rotasjons) bevegelse av partikler, "zyblyuschayasya" (bølge) teori om lys, sin alminnelighet med naturen av elektrisitet og så videre. D.Infrarøde strømmer ble oppdaget i 1800 av Herschel (britisk vitenskapsmann), og i det neste, 1801 m, Ritter beskrevet ultrafiolett.Stråling kortere enn ultrafiolett, ble roentgen range åpnet i 1895, det året den 8. november.Deretter ble det kjent som X-ray.

elektromagnetiske bølger har blitt studert av mange forskere.Men den første til å utforske mulighetene for strømmer, har omfanget blitt Narkevitch-Iodko (Belarusian vitenskapelig figur).Han studerte egenskapene til strømningen i forhold til praktisering av medisin.Gammastråling ble oppdaget av Paul Villard i 1900.Samtidig Planck holdt teoretiske studier av egenskapene til et sort legeme.I løpet av studien ble de åpne quantum prosessen.Hans arbeid var begynnelsen på utviklingen av kvantefysikken.Det ble senere utgitt flere verk av Einstein og Planck.Deres forskning førte til dannelsen av en slik ting som et foton.Dette i sin tur, markerte begynnelsen på etableringen av kvanteteorien av elektromagnetiske strømninger.Dens utviklingen fortsatte i verk av de ledende vitenskapelige skikkelsene i det tjuende århundre.

Videre forskning og arbeid på kvanteteorien av elektromagnetisk stråling og dets interaksjon med saken til slutt førte til dannelsen av Kvanteelektrodynamikk i den form som den eksisterer i dag.Blant de utestående forskere som studerte dette problemet, bør vi nevne, i tillegg til Einstein og Planck, Bohr, Bose, Dirac, de Broglie, Heisenberg, Tomonaga, Schwinger, Feynman.

Konklusjon

verdien av fysikk i den moderne verden er stor nok.Nesten alt som brukes i dag i menneskenes liv, dukket opp takket være den praktiske bruken av forskning av store vitenskapsmenn.