elektromagnetyczne (Tabela które zostaną podane poniżej) to zaburzenie pól magnetycznych i elektrycznych są rozmieszczone w przestrzeni.Ich są kilka typów.Badanie zajmuje się fizyką tych zaburzeń.Fale elektromagnetyczne wytwarzane są ze względu na to, że pole elektryczne wytwarza pole magnetyczne, a to z kolei wytwarza elektryczne.
History Badania
pierwszą teorią, które mogą być uważane za najstarsze wersje hipotez fal elektromagnetycznych co najmniej do czasu Huygens.W tym czasie, spekulacje osiągnęła wyrażone rozwój ilościowy.Huygens w 1678 roku wyprodukował rodzaj "zarys" teorii - "Traktat o świecie".W 1690 roku opublikował on także kolejną wspaniałą pracę.Został on przedstawiony jakościową teorię odbicie, załamanie w postaci, w jakiej jest obecnie reprezentowana w podręcznikach szkolnych ("fale elektromagnetyczne", klasa 9).
Wraz z tym sformułowano zasadę Huygensa.Wraz z nim, możliwość studiowania ruch czoła fali.Zasada ta później okazało jej rozwój w pracach Fresnela.Zasada Huygensa ma szczególne znaczenie w teorii dyfrakcji i falowej teorii światła.
W 1660-1670 latach wielkich wkładów eksperymentalnych i teoretycznych badań zostały wykonane w Hooke i Newtona.Kto odkrył fale elektromagnetyczne?Jakie eksperymenty zostały przeprowadzone, aby udowodnić ich istnienie?Jakie są rodzaje fal elektromagnetycznych?To było na.
Uzasadnienie Maxwell
Zanim porozmawiamy o tym, kto odkrył fale elektromagnetyczne, należy stwierdzić, że pierwszym naukowcem, który przewidział ich istnienie w ogóle, stała Faradaya.Jego hipotezę wysunął w 1832 roku, rok.Budowa teorii później studiował Maxwell.Przez 1865 roku, w dziewiątym roku ukończył tę pracę.W rezultacie, Maxwell ściśle sformalizowane teorii matematycznej, uzasadniając istnienie zjawisk pod uwagę.On także określono prędkości propagacji fal elektromagnetycznych pokrywa się z stosuje się wtedy, gdy wartość prędkości światła.To z kolei pozwoliło mu na poparcie hipotezy, że światło jest rodzajem promieniowania uznawane.Teoria
Experimental
obserwacjiMaxwella została potwierdzona w eksperymentach Hertz w 1888 roku.Trzeba powiedzieć, że niemiecki fizyk prowadzone eksperymenty obalić teorię, mimo swej matematycznej podstawie.Jednak dzięki jego eksperymentów Hertz był pierwszym, który odkrył fale elektromagnetyczne praktycznie.Ponadto, w trakcie ich eksperymentów naukowców zidentyfikowały właściwości i charakterystyk promieniowania.
drgań elektromagnetycznych oraz fal Hertz otrzymane przez wzbudzenie serii impulsów o szybko przepływać w wytrząsarce ze źródłem wysokiego napięcia.Prądów o wysokiej częstotliwości, może być wykrywany przez układ.W którym częstotliwość drgań jest wyższa, im wyższa pojemności i indukcyjności.Ale w tym samym wysokiej częstotliwości nie jest gwarancją wysokiego przepływu.Do prowadzenia ich eksperymenty Hertz wykorzystywane stosunkowo proste urządzenie, które jest obecnie o nazwie - ". Hertz wibrator"Urządzenie jest obwód drgań typu otwartego.
Driving Experience Hertz
Rejestracja promieniowania została przeprowadzona za pomocą wibratora przyjmującego.Urządzenie miało tę samą strukturę, co z urządzenia emitującego.Pod wpływem zmiennego pola elektrycznego fali elektromagnetycznej w odbiorniku jest podekscytowany oscylacje prądu.W przypadku tego urządzenia jego naturalne częstotliwości i częstotliwości strumienia meczu, to nie ma rezonansu.W wyniku zakłóceń w odbiorniku o większej amplitudzie występują.Naukowiec odkrywa je, oglądając iskry pomiędzy przewodami w małej szczelinie.
Tak więc, Hertz był pierwszym, który odkrył fale elektromagnetyczne udowodniła swoją zdolność do dobrze zastanowić się nad przewodami.Byli prawie uzasadnione tworzenie stałego światła.Ponadto Hertz wyznaczonej prędkości propagacji fal elektromagnetycznych w powietrzu.
badania cech fale elektromagnetyczne rozchodzą się w niemal wszystkich środowiskach.W przestrzeni, która jest wypełniona materiałem, promieniowanie może być rozprowadzane w wielu przypadkach dość dobrze.Ale nieco zmienić swoje zachowanie.Fale
elektromagnetyczne w próżni są ustalane bez tłumienia.Są one rozprowadzane dowolnie dużą odległość.Główne cechy to polaryzacji fali, częstotliwość i długość.Opis właściwości odbywa się w ramach elektrodynamikę.Jednak charakterystyka promieniowania niektórych regionach widma są zaangażowane w bardziej konkretnych dziedzinach fizyki.Obejmują one, na przykład, obejmować układ optyczny.Badanie
twarde promieniowanie elektromagnetyczne na falach krótkich spektralnej koniec sekcja jest wysokiej energii.Biorąc pod uwagę dynamikę nowoczesnych pomysłów przestał być samodyscyplina i połączone z oddziaływań słabych w jednej teorii.
teorie wykorzystywane w badaniach właściwości
Obecnie istnieją różne metody ułatwiające modelowanie i badanie przejawów i właściwości wibracji.Najbardziej podstawowym z sprawdzone i uznane za kompletne teorii elektrodynamiki kwantowej.Niego o jeden albo inne uproszczenia możliwe jest uzyskanie następujących metod, które są szeroko stosowane w różnych dziedzinach.
Opis promieniowania stosunkowo niskiej częstotliwości w makroskopowym środowisku prowadzi się za pomocą klasycznych elektrodynamikę.Jest on oparty na równaniach Maxwella.W aplikacji znajdują się aplikacje w celu uproszczenia.Przy zastosowaniu badań optycznych optyki.Teoria fali zastosowanie w przypadkach, w których pewna część optyczną rozmiaru systemu blisko długości fali.Optyki Kwantowej jest używany, gdy procesy rozpraszania są ważne, absorpcję fotonów.
geometryczna teoria optyczny - w przypadku ograniczenia, w których dozwolone zaniedbując długości fali.Ponadto istnieją pewne stosowane i podstawowe sekcje.Są to, na przykład, obejmować astrofizyki, biologii wizji i fotosyntezy, fotochemii.Jak klasyfikowane są fale elektromagnetyczne?Tabela jasno pokazuje podział na grupy jest następujący.
Klasyfikacja
zakres istniejących częstotliwości fal elektromagnetycznych.Pomiędzy nimi, nie ma nagłe przejścia, czasem pokrywają się.Granice między nimi, a względne.Ze względu na fakt, że natężenie przepływu jest rozmieszczony w sposób ciągły, częstotliwość jest sztywno związana z długością.Poniżej znajdują się zakresy fal elektromagnetycznych.Nazwa
| długość | częstotliwości | |
| Gamma | Mniej niż 5 pm | więcej niż 6 • 1019 Hz |
| Roentgen | 10 nm- godzina siedemnasta | 3 • 1016-6 • 1019 Hz |
| Ultraviolet | 380 - 10 nm | 7,5 • 1014-3 • 1016 Hz |
| promieniowania widzialnego od 780 do 380 nm | 429-750 THz | |
| podczerwieni | 1 mm - 780 nm | 330 GHz-429 THz |
| ultrakrótkich | 10 m - 1 mm | 30 MHz do 300 GHz |
| Krótki | 100 m - 10 m | 3-30 MHz |
| Średnia | 1 km - 100 m | 300 kHz-3 MHz |
| Długi | 10 km - 1 km | 30-300 kHz |
| Bardzo długi | Więcej niż 10 km | najmniej 30 kHz |
ultrakrótkich światła można podzielić na mikrometra (sub-milimetrowej), milimetr, centymetr, decymetr, metr.Jeśli długość fali promieniowania elektromagnetycznego jest mniej niż metr, a następnie jego nazwie oscylacji bardzo wysokiej częstotliwości (SHF).Rodzaje
fal elektromagnetycznych
powyżej przedstawiono zakresy fal elektromagnetycznych.Jakie są różne rodzaje przepływów?Grupa składa się z promieniowania jonizującego gamma i rentgenowskie.Należy stwierdzić, że jest zdolny do jonizacji atomów i światło ultrafioletowe, a nawet światło widzialne.Granice, które są strumień promieniowania gamma i rentgenowskiego, zdefiniowane bardzo warunkowe.Zgodnie z ogólną orientacją przyjętej ponad 20 eV - 0,1 MeV.Gamma płynie w wąskim znaczeniu emitowane jądra, X - e-powłoki atomowej podczas wyrzutu z orbit nisko położonych elektronów.Jednakże klasyfikacja ta nie ma zastosowania w twardym promieniowaniem wytwarzane bez jąder i węgla.
strumień promieniowania X generowane w czasie spowolnienia szybko naładowanych cząstek (proton, elektron i inne) oraz w wyniku procesów zachodzących wewnątrz atomowych powłok elektronowych.Oscylacje gamma są wynikiem procesów w jądrach węgla i cząstek elementarnych w konwersji.
flux radio
Ze względu na dużą długościach uwagę tych fal może być przeprowadzane nie biorąc pod uwagę atomistycznego strukturę podłoża.Jako wyjątek tylko wystawać bardzo krótkie strumienie są przylegające do podczerwieni.We właściwościach radiowych oscylacji kwantowej pojawiają się dość słaby.Jednakże muszą one być traktowane, na przykład, w analizie standardów molekularnej częstotliwości i czasu, w urządzeniu chłodzącym do temperatury o kilka stopni Kelvina.
właściwości kwantowe są uwzględniane w opisie oscylatorów i wzmacniaczy w milimetrowych i centymetr zakresach.Powstaje w radiu podczas jazdy przewodów AC dla odpowiedniej częstotliwości.Przechodzący fali elektromagnetycznej w przestrzeni podnieca prąd zmienny, odpowiadający tym.Ta właściwość jest używana w projektowaniu anten w radiu.
Widoczne płynie
ultrafioletowe i podczerwone jest widoczne w szerokim znaczeniu tzw część optyczna widma.Isolation of obszaru jest nie tylko ze względu na bliskość poszczególnych stref i podobnych urządzeń stosowanych w badaniach, a opracowane przede wszystkim do badania światła widzialnego.Obejmują one, w szczególności, luster i soczewek do ogniskowania promieniowania, siatki dyfrakcyjne, pryzmaty i inne.Częstotliwości
fal optycznych są porównywalne do tych cząsteczek i atomów, a długość z nich - z odległości międzycząsteczkowych i wymiarach molekularnych.Dlatego istotne w tym zakresie są zjawiskami, które są spowodowane przez struktury atomowej substancji.Z tego samego powodu, światło z falą właściwościach kwantowe.
pojawienie się przepływu optycznego
najbardziej znanego źródła jest słoneczny.Powierzchnia gwiazdy (fotosfery) ma temperaturę 6000 ° Kelvina emituje jasne białe światło.Najwyższa wartość widma ciągłego znajduje się w strefie "zielonej" - 550 nm.Istnieje maksymalna czułość wideo.Wahania w zakresie optycznym wystąpić ciała podczas ogrzewania.Dlatego podczerwieni przepływów nazywane także ciepła.
silniejszy ogrzewa ciało, tym wyższe częstotliwości, który jest maksymalny zasięg.W pewnym wzrostem temperatury obserwowanych żarzenia (świecą w zakresie widzialnym).Gdy to nastąpi, najpierw czerwona, żółta i więcej.Utworzenie i rejestracji przepływu optycznego może nastąpić w reakcjach biologicznych i chemicznych, z których jeden jest stosowany w fotografii.Dla większości istot żyjących na ziemi jako źródła energii przeprowadza fotosyntezę.Reakcja ta następuje w oczyszczalniach biologicznych narażonych optycznego promieniowania słonecznego.
Właściwości fal elektromagnetycznych
właściwości medium i źródło wpływu na charakterystykę przepływu.Zamontowane tak, że, w szczególności zależność czasową pól, które określa rodzaj strumienia.Na przykład, gdy odległość pomiędzy wibratorem (zwiększenie) promień krzywizny staje się większa.Rezultatem jest samolot fala elektromagnetyczna.Współdziałanie następuje również z materią w różny sposób.Absorpcja i emisja przepływu może być zwykle opisywane za pomocą klasycznych elektrodynamiczne wskaźników.Na falach zakresie optycznym i więcej twardych promieni powinny uwzględniać ich kwantowej natury.
źródłem strumienia
Pomimo różnic fizycznych, wszędzie - w substancji radioaktywnych, nadajników telewizyjnych, żarówka - Fale elektromagnetyczne wzbudzane przez ładunków elektrycznych, które poruszają się z przyspieszeniem.Istnieją dwa podstawowe rodzaje źródeł: mikroskopowe i makroskopowe.Na początku znajduje się gwałtowne przejście od naładowanych cząstek od jednego do drugiego poziomu w cząsteczek lub atomów.Źródła
Mikroskopijne emitują rentgenowskie, gamma, ultrafioletowe, podczerwone, widzialne, a w niektórych przypadkach, promieniowania długofalowego.Jako przykład tych ostatnich jest linia widma wodoru, co odpowiada fali o 21 cm. Zjawisko to jest szczególnie ważne w astronomii.Źródła
makroskopowe typu są grzejniki, w którym wolne elektrony z przewodami okresowe synchroniczne oscylacje.W systemach z tej kategorii są generowane przepływy od milimetra do najdłużej (w linii energetycznych).Struktura
i moc płynie
ładunki elektryczne poruszające się z przyspieszeniem i okresowo zmieniające się prądy wpływają na siebie z pewnymi siłami.Kierunek i wielkość zależy od takich czynników jak wielkość i konfiguracja tej dziedzinie, który zawiera prąd i opłat, ich względną wielkość i kierunek.Znaczący wpływ i właściwości elektryczne środowiska, jak również zmiany w stężeniu opłat i aktualnego źródła dystrybucji.
Ze względu na złożoność ogólnego zestawienia problemu złożyć prawo obowiązujące w jednej formule nie może.Struktura, zwany pole elektromagnetyczne i pod uwagę, jeśli jest to konieczne, ponieważ matematycznie obiektu, określonej przez rozkład ładunków i prądów.To z kolei stwarza danego źródła, biorąc pod uwagę warunki brzegowe.Warunki określone przez kształt i właściwości w strefie oddziaływania materiału.Jeśli jest to wykonywane na nieskończonej przestrzeni uzupełnione wyżej wymienionych warunkach.Jako specjalny dodatkowy warunek w takich przypadkach działa jako warunek promieniowania.Poprzez to zagwarantowane "prawo" zachowanie pola w nieskończoności.Badanie
Chronologia
teoria ciałko-kinetyczna Uniwersytet w niektórych swoich pozycjach przewidywanie pewne postulaty teorii pola elektromagnetycznego, "obrotowe" (obrotowa) ruch cząstek, "zyblyuschayasya" (fala) teoria światła, jej wspólnota z natury elektrycznej i tak dalej. D.Przepływy podczerwieni zostały odkryte w 1800 roku przez Herschela (brytyjski naukowiec), aw następnym, 1801 m, Ritter opisane ultrafiolet.Promieniowanie ultrafioletowe krótszy niż, zakres Roentgen został otwarty w 1895 roku, rok, w dniu 8 listopada.Następnie okazało się, jak X-ray.
fale elektromagnetyczne badano przez wielu naukowców.Jednak pierwsze do zbadania możliwości przepływów, ich zasięg staje Narkevitch-Iodko (białoruska figura naukowe).Studiował właściwości przepływu w stosunku do praktyki medycznej.Promieniowanie gamma została odkryta przez Paul Villard w 1900 roku.W tym samym czasie odbyła studia Plancka teoretyczne właściwości czarnego.W trakcie badania nie były otwarte proces kwantowy.Jego praca była początkiem rozwoju fizyki kwantowej.Następnie została ona opublikowana kilka dzieł Einsteina i Plancka.Ich badania doprowadziły do powstania takiego jak foton.To, z kolei, był początkiem stworzenia kwantowej teorii prądów elektromagnetycznych.Jej rozwój nadal w pracach czołowych postaci naukowych XX wieku.
dalsze badania i prace nad kwantową teorią promieniowania elektromagnetycznego i jego oddziaływanie z materią doprowadziły do powstania elektrodynamiki kwantowej, w formie, w jakiej istnieje dziś.Wśród wybitnych uczonych, którzy studiowali ten problem, należy wspomnieć, oprócz Einsteina i Plancka, Bohr, Bose, Dirac, de Broglie, Heisenberga, Tomonagi, Schwingera, Feynman.
Wnioski wartość
fizyki we współczesnym świecie jest wystarczająco duży.Prawie wszystko, co jest do dzisiaj w życiu człowieka, ukazał się dzięki praktycznego wykorzystania badań wielkich naukowców.
