Som upptäckte de elektromagnetiska vågorna?

Elektromagnetiska vågor (tabell som kommer att ges nedan) är en störning av de magnetiska och elektriska fälten är fördelade i rymden.Deras finns flera typer.Studien behandlar fysiken i dessa störningar.Elektromagnetiska vågor alstras på grund av det faktum att det elektriska växelfältet alstrar magnetiska fält, och detta i sin tur genererar elektrisk.

Historia Forskning

första teorin, som kan anses vara de äldsta versionerna av hypoteser om elektromagnetiska vågor är åtminstone till tiden för Huygens.På den tiden, spekulation nådde uttryckt kvantitativt utveckling.Huygens 1678, har under året tagit fram en typ av "utkast" teori - "Treatise på världen".1690 publicerade han också en annan underbar arbete.Det presenterades den kvalitativa teorin om reflexion, refraktion i den form som det är idag representerat i skolböckerna ("elektromagnetiska vågor", graderar 9).

Tillsammans med detta formulerades Huygens princip.Med den, möjlighet att studera rörelsen hos vågfronten.Denna princip senare fann sin utveckling i verk av Fresnel.Huygens princip har särskild betydelse i teorin om diffraktion och den våg teorin om ljuset.

Under 1660-1670 års stora experimentella och teoretiska bidrag gjordes i forskning Hooke och Newton.Som upptäckte de elektromagnetiska vågorna?Vilka experiment utfördes för att bevisa sin existens?Vilka är de typer av elektromagnetiska vågor?Detta var på.

Motivering Maxwell

Innan vi talar om vem som upptäckte elektromagnetiska vågor, bör det sägas att den första forskare som förutspådde deras existens i allmänhet har blivit Faraday.Hans hypotes han lade fram 1832, året.Konstruktion av en teori studerade senare Maxwell.Genom 1865, det nionde året avslutade han arbetet.Som ett resultat, Maxwell strikt formalis matematisk teori, motiverar existensen av de fenomen som övervägs.Han bestämdes också hastigheten för utbredning av elektromagnetiska vågor sammanfaller med gäller om värdet av ljusets hastighet.Detta i sin tur tillät honom att styrka hypotesen att ljuset är en typ av strålning övervägas.

Experimentell observation

Maxwells teori bekräftades i experimenten i Hertz 1888.Det bör sägas att den tyska fysikern genomfört sina experiment för att motbevisa teorin, trots sin matematiska grund.Men tack vare sina experiment Hertz var den första som upptäckte elektromagnetiska vågor praktiskt.Dessutom under sina experiment har forskare identifierat egenskaper och kännetecken för strålning.

elektromagnetiska svängningar och vågor Hertz emot av excitationspulsen serie av snabbt flöde i skakapparat med en källa för hög spänning.Högfrekventa strömmar kan detekteras av kretsen.Varvid svängningsfrekvensen är högre, ju högre kapacitans och induktans.Men på samma höga frekvens är ingen garanti för högt flöde.För att genomföra sina experiment Hertz använt en relativt enkel anordning, som nu kallas - ". Hertz vibrator"Anordningen är en öppen typ svängningskretsen.

Driving Experience Hertz

Register strålning utfördes med hjälp av det mottagande vibratorn.Denna anordning hade samma struktur som den hos den emitterande anordningen.Under påverkan av den elektromagnetiska vågen elektriska växelfält i mottagaren är exciterade ström oscillationer.Om denna enhet sin naturliga frekvens och frekvensen hos strömmen matchen, då finns det resonans.Som ett resultat av störningar i mottagaren med en större amplitud inträffar.Forskare upptäcker dem, titta på gnistor mellan ledarna i en liten lucka.

Således var Hertz den första som upptäckte elektromagnetiska vågor har visat sin förmåga att reflektera väl på ledarna.De var nästan motiverade bildningen av en stående ljus.Vidare Hertz bestämdes utbredningshastighet av elektromagnetiska vågor i luft.

studie av egenskaperna hos elektromagnetiska vågor utbreder sig i nästan alla miljöer.I det utrymme som är fyllt med ett material, kan strålningen fördelas i många fall ganska bra.Men de något att ändra sitt beteende.

Elektromagnetiska vågor i vakuum bestäms utan dämpning.De distribueras till någon godtyckligt stort avstånd.De viktigaste funktioner inkluderar våg polarisering, frekvens och längd.Beskrivning av fastigheterna genomförs inom ramen för elektro.Men egenskaperna hos vissa delar av spektrumet strålning som bedriver mer specifika områden av fysiken.Hit hör till exempel vara optik.Studien

hårt elektromagnetisk strålning av kortvåg spektrala änden av avsnittet handlar om hög energi.Med hänsyn till dynamiken i moderna idéer upphört att vara självdisciplin och i kombination med svaga interaktioner i en enda teori.

teorier som används i studien av egenskaperna hos

Idag finns det olika metoder för att underlätta modellering och undersökning av manifestationer och egenskaper hos vibrationerna.Den mest grundläggande av beprövade och betraktas som en fullständig teori om kvantelektrodynamik.Därifrån genom en eller de andra förenklingar blir möjligt att erhålla följande metoder, som ofta används inom olika områden.

Beskrivning relativt lågfrekvent strålning i den makroskopiska miljön utförs med hjälp av klassiska elektrodynamik.Den är baserad på Maxwells ekvationer.I ansökan finns program för att förenkla.När det används optiska studier av optik.Vågteori tillämplig i de fall där en viss del av den optiska systemets storlek nära våglängden.Kvantoptik används när spridningsprocesser är viktiga, absorptionen av fotoner.

geometrisk optisk teori - den begränsande fall där tillåten försumma våglängd.Det finns också några tillämpade och grundläggande delar.Hit hör till exempel vara astrofysik, biologi vision och fotosyntes, fotokemi.Hur klassificeras elektromagnetiska vågor?Tabellen visar tydligt fördelningen i grupper, är såsom följer.

Klassificering

befintliga frekvensområde av elektromagnetiska vågor.Mellan dem, finns det inga abrupta övergångar, ibland de överlappar.Gränserna mellan dem är ganska relativ.Beroende på det faktum att flödet fördelas kontinuerligt, är frekvensen fast förbunden med längden.Nedan är intervallen av elektromagnetiska vågor.

Ultra ljus kan delas in i mikrometer (sub-millimeter), millimeter, centimeter, decimeter, meter.Om våglängden av den elektromagnetiska strålningen är mindre än en meter, sedan dess kallas svängning med mycket hög frekvens (SHF).

typer av elektromagnetiska vågor

ovan presenterade serier av elektromagnetiska vågor.Vilka är de olika typer av flöden?Grupp joniserande strålning innefattar gamma- och röntgenstrålning.Det bör sägas att har förmåga att jonisera atomer och ultraviolett ljus, och även synligt ljus.Gränserna, som är gamma- och röntgen flussmedel, definieras mycket villkorat.Som en allmän orientering antog än 20 eV - 0,1 MeV.Gamma flöden i snäv mening utsända kärna, X - e-atom skal under utstötning från låglänta elektron banor.Men denna klassificering inte är tillämpliga på hårt strålning som alstras utan kärnor och atomer.

röntgen flöde som genereras under retardationen av snabba laddade partiklar (protoner, elektroner, och andra) och som ett resultat av processer som sker inuti de atomära elektronskal.Gamma svängningar är resultatet av processer inom kärnan av atomer och elementarpartiklar i omvandlingen.

radio flussmedel

grund av det stora längder övervägande av dessa vågor kan utföras utan att ta hänsyn till den atomistiskt strukturen av mediet.Som ett undantag endast skjuta mycket korta strömmar är i anslutning till IR.I radioegenskaperna hos kvant svängningar visas ganska svag.Emellertid bör de betraktas, exempelvis vid analys av molekylära standarder av frekvens och tid under kylningen anordningen till en temperatur några få grader Kelvin.

kvantmekaniska egenskaper beaktas i beskrivningen av oscillatorer och förstärkare i millimeter och centimeter områden.Det bildas i radio när du kör AC ledare för motsvarande frekvens.En passerande elektromagnetiska vågor i rymden exciterar en växelström, motsvarande den.Denna egenskap används i utformningen av antenner i radio.

Synlig flöden

ultraviolett och infraröd strålning är synligt i vid bemärkelse så kallad optisk del av spektrumet.Isolering av området är beror inte bara på närheten till de respektive zonerna, och liknande anordningar som används i forskning och utvecklade huvudsakligen i studien av synligt ljus.Hit hör bland annat, speglar och linser för att fokusera strålningen, diffraktionsgitter, prismor och andra.

frekvenser av optiska vågor är jämförbara med de hos molekyler och atomer, och längden av dem - med de intermolekylära avstånden och molekylära dimensioner.Därför viktigt inom detta område är fenomen som orsakas av den atomära strukturen av ämnet.Av samma skäl, ljuset med den våg besitter kvantmekaniska egenskaper.

uppkomsten av optiska flödes

mest kända källan är solen.Ytan av stjärnan (fotosfären) har en temperatur på 6000 ° Kelvin avger starkt vitt ljus.Det högsta värdet av det kontinuerliga spektrumet ligger i den "gröna" zonen - 550 nm.Det finns en maximal visuell känslighet.Fluktuationer i den optiska intervallet uppstå när uppvärmda organ.Infraröd flöden därför även hänvisad till som värme.

starkare värmer kroppen, ju högre frekvens, vilket är den maximala räckvidden.Vid en viss temperaturhöjningar som observerats incandescence (lyser i det synliga området).När detta inträffar först rött, sedan gult och mer.Skapande och registrering av optiska flödes kan förekomma i biologiska och kemiska reaktioner, en av vilka används inom fotografin.För de flesta varelser som lever på jorden som energikälla utför fotosyntes.Denna biologiska reaktion sker i anläggningar exponerade optisk solstrålning.

Funktioner elektromagnetiska vågor

egenskaperna hos mediet och en källa för inflytande på flödesegenskaperna.Så det monterade, i synnerhet tidsberoendet av fälten, som identifierar vilken typ av ström.När exempelvis avståndet från vibratom (ökande) kurvradien blir större.Resultatet är en plan elektromagnetisk våg.Interaktionen uppträder också med materia på olika sätt.Absorption och emissionsflöde kan oftast beskrivas med klassisk elektro förhållanden.För vågor av det optiska fältet och flera hårda strålar bör ta hänsyn till deras kvantnatur.

ström källa

Trots de fysiska skillnaderna, överallt - i radioaktiva ämnen, TV-sändare, en glödlampa - de elektromagnetiska vågor exciteras av de elektriska laddningar som rör sig med acceleration.Det finns två grundläggande typer av källor: mikroskopiska och makroskopiska.Först finns det en abrupt övergång av laddade partiklar från en till en annan nivå inom de molekyler eller atomer.

Mikroskopiska källor avger röntgen, gamma, ultraviolett, infrarött, synligt, och i vissa fall, långvågig strålning.Som ett exempel på det senare är den linje av vätespektrum, vilket svarar mot en våg av 21 cm. Är särskilt viktigt i astronomi Detta fenomen.

källor makroskopisk typ är radiatorer där fria elektroner av ledare gör regelbundna synkrona svängningar.I system av denna kategori genereras flöden från millimeter till den längsta (i kraftledningar).

struktur och effektflödena

elektriska laddningar som rör sig med acceleration och regelbundet förändrade strömmar påverkar varandra med vissa krafter.Riktningen och storleken är beroende av sådana faktorer som storlek och konfiguration av fältet, som innehåller strömmarna och avgifter, deras relativa storlek och riktning.Betydande inflytande och elektriska egenskaperna hos din miljö, liksom förändringar i koncentrationen av laddning och strömfördelning källa.

På grund av komplexiteten i den allmänna problemet att lämna lagen i kraft i en enda formel kan inte.Strukturen, som kallas det elektromagnetiska fältet och betraktas, om så är nödvändigt, som en matematisk objekt, bestämmes av fördelningen av laddningar och strömmar.Det i sin tur skapar en given källa, med hänsyn till randvillkor.Regler och villkor bestäms av formen och egenskaperna hos det fria samspelet mellan materialet.Om det genomförs på den oändliga rymden, kompletterad med de ovan nämnda omständigheterna.Som en särskild ytterligare villkor i sådana fall fungerar som ett villkor för strålning.Genom den garanterade "rätt" beteende av fältet på oändlighet.

Kronologi studie

corpuscle-kinetisk teori University i vissa av sina positioner förutse några postulat teorin om elektromagnetiska fält, "roterande" (roterande) rörelse av partiklar, "zyblyuschayasya" (våg) teorin om ljuset, dess gemensamhet med den typ av el och så vidare. D.Infraröd flöden upptäcktes år 1800 av Herschel (brittisk vetenskapsman), och i nästa, 1801 m, beskrev Ritter ultraviolett.Strålning kortare än ultraviolett var Roentgen sortiment öppnades 1895, det år den 8 november.Därefter blev det känt som X-ray.

elektromagnetiska vågor har studerats av många forskare.Men den första att undersöka möjligheterna av flöden, har deras räckvidd blivit Narkevitch-Iodko (vitryska vetenskapligt siffra).Han studerade egenskaperna hos flödet i förhållande till läkekonsten.Gammastrålning upptäcktes av Paul Villard 1900.Samtidigt höll Planck teoretiska studier av egenskaperna hos en svart.Under studien de var öppna kvantprocess.Hans arbete var början på utvecklingen av kvantfysik.Den har senare publicerat flera verk av Einstein och Planck.Deras forskning har lett till bildandet av en sådan sak som en foton.Detta i sin tur, markerade början av skapandet av kvantmekaniska teorin för elektromagnetiska strömmar.Dess utveckling fortsatte i verk av de ledande vetenskapsmän av det tjugonde århundradet.

Ytterligare forskning och arbete med kvantmekaniska teorin för elektromagnetisk strålning och dess växelverkan med materia ledde så småningom till bildandet av kvantelektro i den form som den ser ut idag.Bland de framstående forskare som studerat denna fråga, bör vi nämna, förutom Einstein och Planck, Bohr, Bose, Dirac, de Broglie, Heisenberg, Tomonaga, Schwinger, Feynman.

Slutsats

värde i fysik i den moderna världen är tillräckligt stor.Nästan allt som används i dag i människans liv, verkade tack vare den praktiska användningen av forskning av stora vetenskapsmän.