Mi az elektromágneses hullám:
Az elektromágneses hullámok az elektromos és mágneses mezők hullámainak kombinációja, amelyet mozgó töltések hoznak létre. Vagyis az elektromágneses hullámok hullámai elektromos és mágneses mezők.
Az elektromágneses hullámok létrehozása egy töltött részecskével kezdődik. Ez a részecske elektromos teret hoz létre, amely erőt fejt ki más részecskékre. Amint a részecske felgyorsul, elektromos mezőjében oszcillál, amely mágneses teret hoz létre. A mozgásba lépve a töltött részecske által létrehozott elektromos és mágneses mezők önmagukban öröklődnek, ez azt jelenti, hogy az idő függvényében lengő elektromos mező mágneses teret állít elő és fordítva.
Az elektromágneses hullámok jellemzői
Az elektromágneses hullámokat a következők jellemzik:
- A szaporodáshoz nincs szükségük anyagi közegre: anyagi közegben és vákuumban terjednek.
- Elektromágneses jelekből származnak.
- Keresztirányú hullámok: a terjedés iránya merőleges az oszcilláció irányára.
- Időben és térben periodikusak: az oszcillációk azonos időintervallumokban ismétlődnek.
- Vákuumban bármilyen frekvenciájú elektromágneses hullám terjedési sebessége 3 x 108 Kisasszony.
- A hullámhossz a két szomszédos hullám közötti csúcs közötti távolság, amelyet a görög lambda λ betű jelöl.
- A hullám frekvenciája egy bizonyos ideig tartó ciklusok száma, ez Hertz-ben van kifejezve, ami másodpercenkénti ciklust jelent.
Az elektromágneses hullámok típusai
A hullámhossztól és frekvenciától függően az elektromágneses hullámokat különböző típusokba sorolják.
Rádióhullámok
A rádióhullámokat a következők jellemzik:
- 300 gigahertz (GHz) és 3 kilohertz (kHz) közötti frekvenciák;
- hullámhosszak 1 mm és 100 km között;
- sebesség 300 000 km / s.
A mesterséges rádióhullámokat műholdas kommunikációban és távközlésben, rádióadásokban, radar- és navigációs rendszerekben, valamint számítógépes hálózatokban használják.
A kereskedelmi rádiójelekben használt AM rádióhullámok 540 és 1600 kHz közötti frekvenciatartományban vannak. Az AM rövidítés az "amplitúdó modulált" kifejezésre utal. Másrészt az FM rádióhullámok a 88 és 108 megahertz (MHz) közötti frekvenciatartományban vannak, és az FM rövidítés "frekvenciamodulációra" utal.
A rádióhullámokat természetesen villámok vagy más csillagászati jelenségek generálhatják.
mikrohullámú sütő
A mikrohullámok olyan elektromágneses hullámok, amelyeket a következők jellemeznek:
- 300 MHz és 300 GHz közötti frekvenciák;
- hullámhosszak 1 méter és 1 mm között;
- vákuumban, fénysebességgel haladnak.
A "mikro" előtag azt jelzi, hogy ezek a hullámok rövidebbek, mint a rádióhullámok. A mikrohullámokat televíziós és távközlési adásokhoz is használják, vezeték nélküli telefonokban walkie-talkie, mikrohullámú sütőkben és mobiltelefonokon.
Infravörös hullámok
Az infravörös hullámok olyan elektromágneses hullámok, amelyeket a következők jellemeznek:
- 300 GHz és 400 terahertz (THz) közötti frekvenciák;
- hullámhosszak 0,00074 és 1 mm között.
Az infravörös hullámok sorba sorolhatók:
- távoli infravörös: 300 GHz között t 30 THz (1 mm és 10 µm között)
- a középső infravörös: 30 és 120 THz (10–2,5 um) között; Y
- a közeli infravörös: 120 és 400 THz (2500 és 750 nm) között.
Látható fény
A fény egy elektromágneses hullám, amelyet a következők jellemeznek:
- 400 és 790 THz közötti frekvenciák.
- hullámhossza 390 és 750 nm között.
- sebesség 300 000 km / s.
A látható fényt az atomok és molekulák rezgése és forgása, valamint a bennük lévő elektronikus átmenetek hozzák létre. A színeket keskeny hullámhossz-sávban állítják elő, nevezetesen:
- ibolya: 380 és 450 nm között;
- kék: 450 és 495 nm között;
- zöld: 495 és 570 nm között;
- sárga: 570 és 590 nm között;
- narancssárga: 590 és 620 nm között; Y
- piros: 620 és 750 nm között.
Ultraibolya (UV) fény
Az ultraibolya fény elektromágneses hulláma besorolású;
- UV közelében: 300 és 400 nm között;
- Közepes UV: 200 és 300 nm között;
- Távolabbi UV: 200 és 122 nm között; Y
- Extrém UV: 10 és 122 nm között.
Az UV fény sok anyagban kémiai reakciókat és fluoreszcenciát okozhat. A Extrém UV, ionizálást okozhat azokon az anyagokon, amelyeken áthalad (ionizáló sugárzás). Ezt a fajta UV fényt az oxigén blokkolja a légkörben, és nem éri el a föld felszínét. A 280 és 315 nm közötti UV-fényt az ózonréteg blokkolja, megakadályozva az élő lények számára okozott károkat. A nap UV fényének csak 3% -a éri el a Földet.
Bár az UV fény az emberek számára láthatatlan, érezhetjük annak hatását a bőrön, ha barnulunk vagy égünk a napsugarak hosszan tartó kitettsége miatt. Az UV fény egyéb káros hatása a rák, különösen a bőrrák. Azonban az embereknek és minden D-vitamint termelő élőlénynek 295-297 nm-es UV-fényre van szüksége.
Röntgen
A röntgensugarak elektromágneses hullámok, amelyeket a következők jellemeznek:
- energia 100 és 100 000 eV közötti tartományban;
- 30 petahertz és 30 exahertz közötti frekvenciák;
- hullámhossza 0,01 és 10 nm között.
A röntgensugaras fotonok elegendő energiával rendelkeznek az atomok ionizálásához és a molekuláris kötések megszakításához, ezáltal az ilyen sugárzás káros az élőlényekre.
Gamma sugarak
A gammasugarak elektromágneses hullámait a következők jellemzik:
- 100 keV feletti energiák;
- 10-nél nagyobb frekvenciák19 Hz;
- hullámhossza kevesebb, mint 10 pikométer.
Ezek a legnagyobb energiájú hullámok, amelyeket Paul Villard fedezett fel 1900-ban, miközben a rádió által kibocsátott sugárzás hatásait tanulmányozta. Radioaktív anyagok előállítják őket.
