Elektromagnetické vlny (tabuľka, ktoré budú uvedené ďalej), je nečakaná odchýlka z magnetického a elektrického poľa sú distribuované v priestore.Ich niekoľko typov.Štúdia sa zaoberá fyzikou týchto porúch.Elektromagnetické vlny sa vyrábajú v dôsledku skutočnosti, že striedavé elektrické pole vytvára magnetické pole, a to zase generuje elektrický.
História Výskum
Prvá teória, ktorá môže byť považovaná za najstaršiu verzia hypotéz o elektromagnetických vĺn sú aspoň do doby Huygens.V tej dobe, špekulácie dosiahla vyjadril kvantitatívne rozvoj.Huygens v roku 1678, rok produkoval druh "osnovy" teórie - "Pojednanie o svete".V roku 1690 on tiež publikoval ďalšie úžasné dielo.To bol predstavený kvalitatívne teóriu odrazu, lom v podobe, v akej je dnes zastúpená v učebniciach ("elektromagnetické vlny", Grade 9).
Spolu s tým bol formulovaný princíp Huygens.S ním je možnosť študovať pohyb prednej vlny.Tento princíp neskôr našiel jeho vývoj v prácach Fresnel.Huyghensov-Fresnelův princíp má osobitný význam v teórii difrakcia a vlnovej teórie svetla.
V rokoch 1660-1670 veľkých experimentálnych a teoretických príspevkov boli vykonané v oblasti výskumu Hooke a Newton.Kto objavil elektromagnetické vlny?Aké boli vykonané pokusy dokázať ich existenciu?Aké sú typy elektromagnetických vĺn?To bolo ďalej.
Odôvodnenie Maxwell
Než budeme hovoriť o tom, kto objavil elektromagnetické vlny, je potrebné povedať, že prvý vedec, ktorý predpovedal svoju existenciu všeobecne, sa stal Faraday.Jeho hypotéza, že predložila v roku 1832, rok.Výstavba teórie neskôr študoval Maxwell.Do roku 1865, deviaty rok ukončil túto prácu.V dôsledku toho, Maxwell prísne formalizované matematickej teórie, ktorá by odôvodňovala existenciu javov berie do úvahy.Tiež bola určená rýchlosť šírenia elektromagnetických vĺn sa zhodujú s sa použije v prípade, že hodnota rýchlosti svetla.Toto, podľa poradia, dovolil jemu doložiť hypotézu, že svetlo je typ žiarenia do úvahy.
Experimentálne sledovanie
Maxwellova teória bola potvrdená v experimentoch Hertz, v roku 1888.Je potrebné povedať, že nemecký fyzik robil svoje pokusy vyvrátiť teóriu, aj napriek jeho matematický základ.Avšak, vďaka jeho experimenty Hertz bol prvý, kto objavil elektromagnetické vlny prakticky.Okrem toho, v rámci svojich experimentov vedci identifikovali vlastnosti a charakteristiky žiarenia.
elektromagnetické kmity a vlny Hertz dostal budiaceho pulzu séria rýchlo prúdiť v šejkri so zdrojom vysokého napätia.Vysokofrekvenčné prúdy môžu byť detekované obvodu.Vyznačujúci sa tým, frekvencia oscilácií je vyššia, tým vyššia je kapacita a indukčnosť.Ale zároveň vysoké frekvencie nie je zárukou vysokého prietoku.Ak chcete vykonávať ich experimenty Hertz používal relatívne jednoduché zariadenie, ktorá sa teraz nazýva - ". Hertz vibrátor"Zariadenie je otvorený typu oscilácie obvodu.
Driving Experience Hertz
Registrácia radiácie bola vykonaná pomocou prijímajúceho vibrátora.Toto zariadenie malo rovnakú štruktúru, ako má emitujúcej zariadenie.Pod vplyvom elektromagnetické vlny elektrického striedavého poľa v prijímači je nadšený súčasnej oscilácie.Ak je toto zariadenie jeho vlastnej frekvencie a frekvencie prúdu zápasu, potom je rezonanciu.V dôsledku porúch v prijímači s väčšou amplitúdou dôjsť.Výskumník zisťuje ich, pozoroval iskry medzi vodičmi v malej medzery.
Tak, Hertz bol prvý, kto objavil elektromagnetické vlny preukázal svoju schopnosť dobre odrážať na vodiče.Boli takmer odôvodňuje vznik stáleho svetla.Okrem toho, Hertz určuje rýchlosť šírenia elektromagnetických vĺn vo vzduchu.
štúdium vlastností elektromagnetických vĺn šíri takmer vo všetkých prostrediach.V priestore, ktorý je naplnený materiálom, žiarenia môžu byť v mnohých prípadoch veľmi dobre.Ale oni len nepatrne zmeniť svoje správanie.
Elektromagnetické vlny vo vákuu sú určené bez tlmenia.Sú distribuované do akejkoľvek ľubovoľne veľké vzdialenosti.Medzi hlavné funkcie patrí vlny polarizáciu, frekvenciu a dĺžku.Popis vlastností sa vykonáva v rámci elektrodynamiky.Avšak, charakteristiky žiarenie niektorých oblastiach spektra sú zapojené do viacerých špecifických oblastiach fyziky.Tie zahŕňajú, napríklad, zahŕňa optiku.Štúdia
tvrdý elektromagnetické žiarenie krátkovlnné spektrálny konci oddielu sa zaoberá vysokou energiou.S ohľadom na dynamiku modernými myšlienkami prestali byť self-disciplína a v kombinácii s slabých interakcií v jedinej teórie.
teórie používané pri štúdiu vlastností
dnes, existujú rôzne metódy pre uľahčenie modelovanie a štúdium prejavov a vlastností vibrácií.Najzákladnejšie z osvedčenej a zvažoval kompletné teórie kvantovej elektrodynamiky.Z toho jedným alebo ďalšie zjednodušenie bude možné získať nasledujúcimi spôsobmi, ktoré sú široko používané v rôznych oblastiach.
Popis relatívne nízkofrekvenčné žiarenie v makroskopické prostredí sa vykonáva pomocou klasickej elektrodynamiky.Je založený na Maxwellových rovníc.V aplikácii, existujú aplikácie na zjednodušenie.Pri použití optických štúdie optiky.Wave teórie použiteľné v prípadoch, keď určitá časť optického veľkosti systému v tesnej blízkosti vlnovej dĺžky.Kvantová optika sa používa, keď sú dôležité rozptyl procesy, absorpciu fotónov.
geometrická optická teória - limitujúcim prípad, v ktorom je dovolené zanedbanie vlnovú dĺžku.Tiež tam sú niektoré aplikovanej a základné oddiely.Patrí medzi ne napríklad patrí astrofyzika, biológie vízie a fotosyntézy, fotochémii.Ako sú klasifikované elektromagnetické vlny?Tabuľka zreteľne ukazuje rozdelenie do skupín, je nasledujúci.
Klasifikácia
existujúce frekvenčný rozsah elektromagnetických vĺn.Medzi nimi, nie je tam žiadny náhlej prechody, niekedy prekrývajú.Hranice medzi nimi sú skôr relatívne.Vzhľadom k tomu, že prietok je distribuovaný kontinuálne, frekvencia je pevne spojená s dĺžkou.Nižšie sú uvedené rozsahy elektromagnetických vĺn.Názov
| dĺžka | frekvencie | |
| Gamma | menej ako 5 hodín | viac ako 6 • 1019 Hz |
| Roentgen | 10 nm- sedemnásť hodín | 3 • 1016-6 • 1019 Hz |
| Ultraviolet | 380-10 nm | 7,5 • 1014-3 • 1016 Hz |
| viditeľné žiarenie od 780 do 380 nm | 429-750 THz | |
| Infrared | 1 mm - 780 nm | 330 GHz, 429 THz |
| ultrakrátkych | 10 m - 1 mm | 30 MHz do 300 GHz |
| Short | 100 m - 10 m | 3-30 MHz |
| Priemerná | 1 km - 100 m | 300 kHz-3 MHz |
| Long | 10 km - 1 km | 30-300 kHz |
| extra dlhé | viac než 10 km | najmenej 30 kHz |
ultrakrátkych svetlo môže byť rozdelená do mikrometra (sub-milimeter), milimeter, centimeter, decimeter, meter.V prípade, že vlnová dĺžka elektromagnetického žiarenia je menšia ako jeden meter, potom jeho názvom kmitanie super vysokej frekvencii (SHF).
Typy elektromagnetických vĺn
nad prezentované rozsahy elektromagnetických vĺn.Aké sú rôzne druhy tokov?Skupina ionizujúce žiarenie sa skladá gama a röntgeny.Je potrebné povedať, že je schopný pre ionizáciu atómov a ultrafialové žiarenie, a dokonca aj viditeľné svetlo.Hranice, ktoré sú gama a x-ray tok, definované veľmi podmienené.Ako všeobecné orientácia prijatého na viac ako 20 eV - 0,1 MeV.Gamma tečie v úzkom zmysle vyžarovaného jadra, X - e-atómového obalu pri vyhadzovaní z nízko položených elektrónové orbity.Avšak, toto rozdelenie sa nevzťahuje na pevný žiarenia generovaného bez jadier a atómov.
X-ray tok vznikajúce pri spomaľovaní rýchleho nabitých častíc (protóny, elektróny, a ďalšie), a v dôsledku procesov, ktoré sa vyskytujú vo vnútri atómovej elektrónových vrstiev.Gama oscilácie sú výsledkom procesov v rámci jadier atómov a elementárnych častíc v prevode.
radio flux
Vzhľadom k veľkému dĺžok posúdenie týchto vĺn sa môže vykonať bez toho, aby s ohľadom na atomistickú štruktúru média.Jedná sa o výnimku iba vyčnievať veľmi krátke potoky sú priľahlé k infračervený.V rozhlasových vlastnostiach kvantových kmitov javí ako pomerne slabý.Mali by však byť považované za, napríklad v analýze štandardov molekulovej frekvencie a času v priebehu chladiaceho zariadenia na teplotu o niekoľko stupňov Kelvina.
kvantovej vlastnosti sú brané do úvahy pri opise oscilátorov a zosilňovačov v milimetrových a centimetrové vzdialenosti.To tvorilo v rádiu pri jazde AC vodičov pre príslušnú frekvenciu.Stretávacím elektromagnetická vlna vo vesmíre vzrušuje striedavého prúdu, čo zodpovedá to.Táto vlastnosť sa používa pri návrhu antén v rádiu.
Viditeľné tečie
ultrafialovým a infračerveným žiarením je viditeľný v širokom slova zmysle tzv optická časť spektra.Izolácia oblasti je spôsobené nielen k blízkosti príslušných zón, a podobné zariadenia vo výskume a vyvinutých najmä pri štúdiu viditeľného svetla.Medzi ne patrí, najmä, zrkadlá a šošovky pre zaostrenie žiarenia, difrakčné mriežky, hranolov a ďalšie.
frekvencie optických vĺn sú porovnateľné s tými, molekúl a atómov, a dĺžka oboch - s medzimolekulárnych vzdialenostiach a rozmery molekúl.Preto je nevyhnutné, v tejto oblasti sú javy, ktoré sú spôsobené na atómovej štruktúry látky.Z rovnakého dôvodu sa svetlo s vlnou má kvantovej vlastnosti.
vznik optického toku
najslávnejší zdroja je slnko.Povrch hviezdy (fotosféry), má teplotu 6000 kelvinov vydáva jasné biele svetlo.Najvyššia hodnota kontinuálneho spektra sa nachádza v "zelenej" zóny - 550 nm.Je tu maximum vizuálnu citlivosť.Výkyvy v rozsahu optického dôjsť pri zahrievaní tela.Infračervené toky preto tiež označovaný ako teplo.
silnejší ohrieva telo, tým vyššia je frekvencia, čo je maximálny dosah.Pri určitej teplote stúpa pozorovaných žiarovky (svieti vo viditeľnom rozsahu).Ak k tomu dôjde, najprv červená, potom žlté a ďalšie.Vytvorenie a registrácia optického toku sa môže objaviť v biologických a chemických reakciách, z ktorých jeden sa používa vo fotografii.Pre väčšinu tvorovia žijú na Zemi ako zdroj energie vykonáva fotosyntézu.Táto biologická reakcia sa vyskytuje v rastlinách vystavených optické slnečné žiarenie.
Vlastnosti elektromagnetických vĺn
vlastností dymu a zdroj vplyvu na tekutosť.Tak to montáž, najmä časovú závislosť polí, ktoré identifikuje typ prúdu.Napríklad, ak je vzdialenosť medzi vibrátorom (zvýšenie) je polomer zakrivenia sa stáva väčší.Výsledkom je rovina elektromagnetická vlna.Interakcia dochádza tiež s niekoľkými rôznymi spôsobmi.Absorpčné a emisné tok môže zvyčajne byť opísaná pomocou klasických elektrodynamické pomerov.Pre vlnách optického poľa a viac pevných lúčov by mali brať do úvahy ich kvantovej povahy.
prúd zdroj
Napriek fyzickej rozdiely, všade - rádioaktívnych látok, televíznych vysielačov, žiarovka - Elektromagnetické vlny nadšení elektrickými nábojmi, ktoré sa pohybujú so zrýchlením.Existujú dva základné typy zdrojov: mikroskopické a makroskopické.Najprv tam je náhly prechod nabitých častíc z jednej na inú úroveň v rámci molekúl a atómov.Zdroje
Mikroskopické vydávať röntgen, gama, ultrafialové, infračervené, viditeľné, a v niektorých prípadoch, dlhé vlny žiarenia.Ako príklad sa jedná o druhý riadok na vodík spektra, čo zodpovedá vlne 21 cm. Tento jav je obzvlášť dôležité v astronómii.Zdroje
makroskopické typu sú radiátory, v ktorých voľné elektróny vodičov vykonávať pravidelné synchrónne oscilácie.V systémoch tejto kategórie sú generované toky z milimetra do najdlhšej (vo vedení).Štruktúra
a moc prúdi
elektrické náboje pohybujúce sa zrýchlením a periodicky sa meniace prúdy vzájomne ovplyvňujú s určitými silami.Smer a veľkosť sú závislé na takých faktoroch, ako je veľkosť a konfigurácie poľa, ktorá obsahuje prúdy a poplatkov, ich relatívna veľkosť a smer.Významný vplyv a elektrické vlastnosti prostredia, rovnako ako zmeny v koncentrácii náboja a prúdu distribúcie zdroje.
kvôli zložitosti všeobecného výkazu problému predložiť zákon do platnosti v jedinom vzorci nemôže.Štruktúra, nazvaný elektromagnetické polia a posúdil, ak je to nutné, ako matematický objekt, určenú distribúciou poplatkov a prúdov.To, podľa poradia, vytvára daný zdroj, pričom na okrajových podmienkach úvahy.Podmienky stanovené podľa tvaru a charakteristík zóny interakcie materiálu.Ak je vykonávaná na nekonečného priestoru, doplnené vyššie uvedených okolností.Ako špeciálny dodatočná podmienka v takýchto prípadoch pôsobí ako podmienku žiarenie.Cez to zaručená "správne" správanie pole v nekonečne.
Chronológia štúdie
teliesko-kinetická teória univerzita v niektorej zo svojich pozícií dočkať niektoré postuláty z teórie elektromagnetického poľa, "revolvingový" (rotačný) pohyb častíc, "zyblyuschayasya" (vlna) teória svetla, jeho spoločných s povahou elektrickej energie a tak ďalej. D.infračervené toky boli objavené v roku 1800 Herschel (britský vedec), a v ďalšej, 1801 m, Ritter opísal ultrafialové.Žiarenie kratšie ako ultrafialové, rozsah Röntgen bol otvorený v roku 1895, rok 8. novembra.Následne, to stalo sa známe ako X-ray.
elektromagnetické vlny bol študovaný mnohých vedci.Avšak, najprv preskúmať možnosti tokov, ich rozsah sa stal Narkevitch-Iodko (bieloruská vedecký obrázok).Študoval vlastnosti toku vo vzťahu k lekárskej praxi.Gama žiarenia bol objavený Paulom Villard v roku 1900.Zároveň Planck držal teoretické štúdium vlastností čierneho telesa.V priebehu štúdie boli otvorené kvantovým procesom.Jeho práca bol začiatok vývoja kvantovej fyziky.To bolo následne publikoval niekoľko diel Einstein a Planck.Ich výskum viedol k vytvoreniu niečoho takého ako fotón.Toto, podľa poradia, ohlasoval začiatok vzniku kvantovej teórie elektromagnetického prúdov.Jej vývoj pokračoval v dielach vedúcich vedeckých osobností dvadsiateho storočia.
Ďalší výskum a práca na kvantovej teórie elektromagnetického žiarenia a jeho interakcie s hmotou nakoniec viedol k vytvoreniu kvantovej elektrodynamiky v podobe, v ktorej existuje dnes.Medzi vynikajúcich vedcov, ktorí študovali tento problém vyriešiť, je potrebné spomenúť, okrem Einstein a Planck, Bohr, Bose, Dirac, de Broglie, Heisenberg, Tomonaga, Schwinger, Feynman.
Záver
hodnota fyziky v modernom svete je dostatočne veľký.Takmer všetko, čo je používané dnes v ľudskom živote, sa objavil vďaka praktickému využitiu výskumu veľkých vedcov.
