electromagnetice (tabelul care va fi prezentate mai jos) este o perturbare a câmpurilor magnetice și electrice sunt distribuite în spațiu.Lor sunt multe tipuri.Studiul se ocupă cu fizica acestor tulburări.Undele electromagnetice sunt produse ca urmare a faptului că, câmpul electric alternativ generează câmpuri magnetice, iar aceasta la rândul său generează electric.
Istorie Cercetare
prima teorie, care pot fi considerate cele mai vechi versiuni ale ipotezelor despre undele electromagnetice sunt cel puțin la momentul Huygens.La acea vreme, a ajuns la speculații și-a exprimat de dezvoltare cantitativă.Huygens în 1678, anul a produs un fel de "schiță" teorie - "Tratat asupra lumii".În 1690 a publicat, de asemenea, un alt lucru minunat.Acesta a fost prezentat teoria calitativă a reflexie, refracție în forma în care este reprezentată astăzi în manualele școlare ("unde electromagnetice", Grad 9).
Odata cu aceasta a fost formulată principiu Huygens.Cu aceasta, posibilitatea de a studia mișcarea frontul undei.Acest principiu mai târziu a găsit dezvoltarea în lucrările lui Fresnel.Principiul Huygens-Fresnel are o semnificație specială în teoria difracție și teoria val de lumină.
În 1660-1670 de ani de mari contribuții experimentale și teoretice au fost făcute în cercetare Hooke și Newton.Care a descoperit undele electromagnetice?Ce experimente au fost efectuate pentru a demonstra existența lor?Care sunt tipurile de unde electromagnetice?Acest lucru a fost pe.
Justificare Maxwell
Înainte de a vorbi despre care a descoperit undele electromagnetice, ar trebui spus că primul om de stiinta care a prezis existența lor, în general, a devenit Faraday.Ipoteza lui a invocat în 1832, anul.Construirea unei teorii mai târziu a studiat Maxwell.De 1865, al nouălea an a terminat această lucrare.Ca urmare, Maxwell formalizate strict teorie matematică, care justifică existența fenomenelor luate în considerare.De asemenea, el a fost determinată viteza de propagare a undelor electromagnetice coincide cu valabilă dacă valoarea viteza luminii.Acest lucru, la rândul său, ia permis să susțină ipoteza că lumina este un tip de radiație luate în considerare.Teoria observație
Experimental
Maxwell a fost confirmat în experimentele de Hertz în 1888.Ar trebui să fie spus că fizicianul german efectuat experimentele sale de a infirma teoria, în ciuda temei matematice.Cu toate acestea, datorită experimentele sale Hertz a fost primul care a descoperit undele electromagnetice practic.În plus, în cursul experimentelor lor, oamenii de stiinta au identificat proprietățile și caracteristicile de radiatii.Oscilații și unde electromagnetice
primit Hertz prin seria puls de excitație de flux rapid în shaker cu o sursă de înaltă tensiune.Curenți de înaltă frecvență poate fi detectat de către circuitul.În care frecvența de oscilație este mai mare, cu atât mai mare capacitate și inductanță.Dar cu aceeași frecvență mare este nici o garanție de debit mare.Pentru a efectua experimentele lor Hertz utilizat un dispozitiv relativ simplu, care se numește acum - ". Hertz vibrator"Dispozitivul este un circuit de oscilație de tip deschis.Radiații
șoferi Experienta Hertz
Inregistrare a fost realizată cu ajutorul vibratorului primit.Acest dispozitiv a avut aceeași structură ca și cea a dispozitivului emițătoare.Sub influența undelor electromagnetice câmpul alternativ electrice în receptor este oscilații de curent excitate.Dacă acest dispozitiv frecvența sa naturală și frecvența meciului Stream, atunci nu este de rezonanță.Ca urmare a perturbații în receptorul cu o amplitudine mai mare apar.Cercetator le descoperă, uitam de scântei între conductori într-un mic decalaj.
Astfel, Hertz a fost primul care a descoperit undele electromagnetice a dovedit capacitatea de a reflecta bine pe conductorii.Ei au fost aproape justificate formarea unei lumină în picioare.Mai mult, Hertz a determinat viteza de propagare a undelor electromagnetice în aer.Studiu
dintre caracteristicile undelor electromagnetice propaga in aproape toate mediile.În spațiul care este umplut cu un material, radiația poate fi distribuit în multe cazuri destul de bine.Dar își schimbă ușor comportamentul lor.Undele electromagnetice
in vid sunt determinate fără amortizare.Acestea sunt distribuite la orice distanță arbitrar mare.Principalele caracteristici includ polarizare val, frecvența și lungimea.Descrierea proprietăților se efectuează în cadrul electrodinamicii.Cu toate acestea, caracteristicile de radiații ale unor regiuni ale spectrului sunt angajate în domenii mai specifice ale fizicii.Acestea includ, de exemplu, includ optica.Studiul
radiații electromagnetice greu de unde scurte la sfârșitul spectrală a secțiunii se ocupă de mare de energie.Ținând cont de dinamica de idei moderne, a încetat să fie auto-disciplina și combinate cu interacțiunile slabe într-o singură teorie.Teoriile
utilizate în studiul proprietăților
Astăzi, există diverse metode pentru a facilita modelarea și studiul manifestărilor și proprietăți ale vibrațiilor.Cele mai fundamentale de dovedit și a considerat o teorie completă a electrodinamicii cuantice.Aceasta prin unul sau celelalte simplificările devine posibil să se obțină următoarele metode, care sunt utilizate pe scară largă în diverse domenii.
Descriere radiatii relativ joasă frecvență în mediul macroscopic se realizează prin intermediul unor electrodinamicii clasice.Ea se bazează pe ecuațiile lui Maxwell.În aplicația, există aplicații pentru a simplifica.Când studii optice ale optica utilizate.Teoria val aplicabilă în cazurile în care o parte din dimensiunea sistemului optic aproape de lungimea de undă.Optică Quantum este utilizat atunci când procesele de difuzie sunt importante, absorbția de fotoni.
teorie optică geometrică - cazul limită în care se permite lungime de undă neglijare.De asemenea, există unele secțiuni aplicate și fundamentale.Acestea includ, de exemplu, includ astrofizica, biologie de viziune și fotosinteza, fotochimie.Cum sunt clasificate undele electromagnetice?Tabelul arata distribuția pe grupe, este după cum urmează.
Clasificarea
gamă de frecvență existent de unde electromagnetice.Între ele, nu există nici tranziții bruște, uneori se suprapun.Granițele dintre ele sunt destul de relative.Datorită faptului că debitul este distribuit în mod continuu, frecvența este asociat rigid cu lungimea.Mai jos sunt intervalele de unde electromagnetice.Numele
| lungime | frecvență | |
| Gamma | Mai puțin de 17 | mai mult de 6 • 1019 Hz |
| Roentgen | 10 nm- 17 | 3 • 1016-6 • 1,019 Hz |
| ultraviolete | 380-10 nm | 7,5 • 1014-3 • 1,016 radiații vizibile Hz |
| 780-380 nm | 429-750 THz | |
| infraroșu | 1 mm - 780 nm | 330 GHz-429 THz |
| ultrascurt | 10 m - 1 mm | 30 MHz la 300 GHz |
| scurt | 100 m - 10 m | 3-30 MHz |
| Media | 1 km - 100 m | 300 kHz-3 MHz |
| lung | 10 km - 1 km | 30-300 kHz |
| foarte lung | mai mult de 10 km | puțin 30 kHz |
ultrascurte de lumina poate fi împărțită în micrometru (sub-milimetru), milimetru, centimetru, decimetru, metru.În cazul în care lungimea de undă a radiației electromagnetice este mai mică de un metru, apoi sa numit oscilație de frecvență foarte înaltă (SHF).
Tipuri de unde electromagnetice
prezentate mai sus game de unde electromagnetice.Care sunt diferitele tipuri de fluxuri?Radiații ionizante grup cuprinde gama și raze X.Ar trebui să fie spus că este în măsură să ioniza atomii și lumina ultravioletă, și chiar lumina vizibila.Limitele, care sunt gamma și flux de raze X, definit foarte condiționată.Ca orientare generală adoptat peste 20 eV - 0,1 MeV.Gamma curge în sens îngust emis kernel, X - coajă de e-atomic în timpul de ejectie de orbitele joase electroni.Cu toate acestea, această clasificare nu se aplică la radiații greu generată fără nuclee și atomi.
flux de raze X generat în timpul decelerării de particule incarcate rapide (protoni, electroni, și altele) și, ca urmare a proceselor de care au loc în interiorul scoici de electroni atomice.Oscilații gamma sunt rezultatul unor procese din cadrul nucleele atomilor și particulelor elementare din conversia.
flux de radio
Datorită considerare mare lungimi acestor unde pot fi efectuate fără a lua în considerare structura atomistă a mediului.Ca o excepție de la iasă doar fluxuri foarte scurte sunt adiacente infraroșu.În proprietățile de radio ale oscilațiilor cuantice apar destul de slab.Cu toate acestea, ele ar trebui considerate, de exemplu, în analiza standardelor moleculare ale frecvenței și timp în aparatul de răcire la o temperatură de câteva grade Kelvin.
proprietăți cuantice sunt luate în considerare în descrierea oscilatoare și amplificatoare în milimetri și centimetri gamele.Sa format în radio în timp ce conduceți conductoare de curent alternativ pentru frecvența corespunzătoare.Un val electromagnetice care trece în spațiu excita un curent alternativ, corespunzătoare.Această proprietate este utilizat în proiectarea de antene în radio.
Vizibil curge
ultraviolete și radiații infraroșii este vizibil în sens larg așa-numita parte optică a spectrului.Izolarea zonei se datorează nu numai la apropierea zonelor respective, și dispozitive similare utilizate în cercetarea și dezvoltate în special în studiul de lumină vizibilă.Acestea includ, în special, oglinzile și lentilele pentru focalizarea radiației, rețele de difracție, prisme și celălalt.Frecvențele
undelor optice sunt comparabile cu cele ale moleculelor si atomilor, și lungimea ei - cu distanțele intermoleculare și dimensiunile moleculare.Prin urmare, esențială în acest domeniu sunt fenomene care sunt cauzate de structura atomica a substanței.Din același motiv, lumina cu valul are proprietăți cuantice.
apariția fluxului optic
cel mai celebru sursa este soarele.Suprafața de stele (fotosfera) are o temperatură de 6000 ° Kelvin emite lumină albă strălucitoare.Cea mai mare valoare a spectrului continuu este situat în zona "verde" - 550 nm.Există o sensibilitate vizuală maximă.Fluctuațiile în domeniul optic apar organisme atunci când este încălzit.Fluxurile infraroșu, prin urmare, de asemenea, menționată ca de căldură.
puternic incalzeste corpul, cu atât mai mare frecventa, care este intervalul maxim.La un anumit creșterile de temperatură de ardere observate (stralucesc in spectrul vizibil).Când se întâmplă acest lucru, în primul rând roșu, apoi galben și mai mult.Crearea și înregistrarea fluxului optic poate să apară în reacții biologice și chimice, dintre care unul este folosit în fotografie.Pentru cele mai multe creaturi care trăiesc pe pământ ca sursă de energie efectuează fotosinteza.Această reacție biologică are loc în plantele expuse radiațiilor solare optice.
Caracteristici unde electromagnetice proprietăți
de mediu și o sursă de influență asupra caracteristicilor de curgere.Deci, montat, în special dependența de timp a domeniilor, care identifică tipul de flux.De exemplu, atunci când distanța de la vibratorul (creșterea) rază de curbură mai mare devine.Rezultatul este o unda electromagnetica de avion.Interacțiunea de asemenea apare cu materia în moduri diferite.Fluxul de absorbție și de emisie pot fi, de obicei, descrise folosind rapoarte clasice electrodinamice.Pentru valuri de domeniul optic și mai multe raze dure ar trebui să ia în considerare natura lor cuantice.
sursă curent
ciuda diferențelor fizice, peste tot - în substanțe radioactive, emițătoare de televiziune, un bec incandescent - undele electromagnetice excitate de sarcinile electrice care se deplasează cu accelerație.Există două tipuri de bază de surse: microscopice și macroscopice.La început există o tranziție bruscă de particule incarcate de la un nivel la altul în cadrul moleculelor sau atomilor.Surse
microscopice emit raze X, gamma, ultraviolete, infraroșii, vizibile, și, în unele cazuri, radiațiile de undă lungă.Ca un exemplu al acestuia din urmă este linia a spectrului hidrogenului, ceea ce corespunde la un val de 21 cm. Acest fenomen este deosebit de important în astronomie.Surse
tip macroscopice sunt radiatoare în care electroni liberi de conductoare face oscilații periodice sincrone.În sistemele din această categorie sunt generate fluxuri de milimetru la cel mai lung (în liniile de alimentare).Structura
și puterea curge sarcini electrice
deplasează cu accelerație și curenți schimbare periodic afecta reciproc cu anumite forțe.Directia si magnitudinea sunt dependente de factori cum ar fi mărimea și configurația terenului, care conține curenții și taxele, amploarea lor relativă și direcția.O influență semnificativă și caracteristicile electrice ale mediului dvs., precum și modificări în concentrația de încărcare și sursa de curent de distribuție.
Datorită complexității din situația generală a problemei de a prezenta legea forței într-un singur formulă nu se poate.Structura, numit câmpul electromagnetic și a considerat, dacă este necesar, ca un obiect matematic, determinată de distribuția sarcinilor și curenți.Aceasta, la rândul său, creează o sursă dată, luându-se în considerare condițiile de frontieră.Termeni și condiții determinate de forma și caracteristicile zonei de interacțiune a materialului.În cazul în care se efectuează pe spațiul infinit, completate de circumstanțele menționate mai sus.Ca o condiție suplimentară specială în astfel de cazuri, acționează ca o condiție de radiații.Prin aceasta garantat comportamentul "dreapta" a câmpului la infinit.Studiu
Cronologia
teorie-corpuscul cinetică Universitatea în unele dintre pozițiile lor așteaptă unele postulate ale teoriei câmpului electromagnetic, "revolving" (de rotație) Propunerea de particule, "zyblyuschayasya" (val) teorie a luminii, comun cu natura de energie electrică și așa mai departe. D.Fluxurile infraroșu au fost descoperite în 1800 de către Herschel (om de știință britanic), și în următorul, 1801 m, Ritter descris ultraviolete.Radiații mai scurtă decât ultraviolete, gama Roentgen a fost deschis în 1895, anul la 8 noiembrie.Ulterior, a devenit cunoscut sub numele de X-ray.Undele electromagnetice
a fost studiat de catre multi oameni de stiinta.Cu toate acestea, primul de a explora posibilitățile de fluxuri, domeniul lor de aplicare a devenit Narkevitch-Iodko (figura științifică din Belarus).A studiat proprietățile fluxului în legătură cu practica medicală.Radiații gamma a fost descoperit de Paul Villard in 1900.Totodată Planck a avut loc studii teoretice ale proprietăților unui corp negru.In timpul studiului au fost proces cuantic deschise.Lucrarea Sa a fost începutul dezvoltării fizicii cuantice.Acesta a fost publicat ulterior de mai multe lucrări de Einstein și Planck.Lor de cercetare a dus la formarea de un astfel de lucru ca un foton.Acest lucru, la rândul său, a marcat începutul creării teoriei cuantice curenților electromagnetice.Dezvoltarea sa a continuat în lucrările dintre figurile științifice ale secolului XX.
Cercetari suplimentare și să lucreze pe teoria cuantica a radiației electromagnetice și interacțiunea acestuia cu materia în cele din urmă a dus la formarea de electrodinamică cuantică în forma în care ea există astăzi.Printre oamenii de stiinta restante care au studiat această problemă, trebuie să menționăm, în plus față de Einstein și Planck, Bohr, Bose, Dirac, de Broglie, Heisenberg, Tomonaga, Schwinger, Feynman.
Concluzie valoare
a fizicii în lumea modernă este suficient de mare.Aproape tot ceea ce este utilizat în prezent în viața umană, a apărut datorită utilizării în practică a cercetării de oameni de știință de mare.
