Какво Е Електромагнитно Излъчване?

{h1}

Електромагнитното излъчване е форма на енергия, която включва радиовълни, микровълни, рентгенови и гама лъчи, както и видима светлина.

Електромагнитното (ЕМ) излъчване е форма на енергия, която е навсякъде около нас и приема много форми, като радиовълни, микровълни, рентгенови лъчи и гама лъчи. Слънчевата светлина също е форма на ЕМ енергия, но видимата светлина е само малка част от ЕМ спектъра, която съдържа широк спектър от електромагнитни дължини на вълните.

Електромагнитна теория

Някога се смяташе, че електричеството и магнетизмът са отделни сили. Въпреки това през 1873 г. шотландският физик Джеймс Клерк Максуел разработва единна теория за електромагнетизма. Изследването на електромагнетизма се занимава с това как електрически заредените частици взаимодействат помежду си и с магнитните полета.

Има четири основни електромагнитни взаимодействия:

  • Силата на привличане или отблъскване между електрическите заряди е обратно пропорционална на квадрата на разстоянието между тях.
  • Магнитните полюси се получават по двойки, които се привличат и отблъскват един друг, колкото правят електрическите заряди.
  • Електрическият ток в проводник произвежда магнитно поле, чиято посока зависи от посоката на тока.
  • Движещото се електрическо поле произвежда магнитно поле и обратно.

Максуел също разработва набор от формули, наречени уравнения на Максуел, за да опише тези явления.

Вълни и полета

ЕМ излъчването се създава, когато атомна частица, като например електрон, се ускорява от електрическо поле, което го кара да се движи. Движението произвежда осцилиращи електрически и магнитни полета, които се движат под прав ъгъл един към друг в сноп светлинна енергия, наречен фотон. Фотоните пътуват в хармонични вълни с възможно най-бързата скорост във Вселената: 186,282 мили в секунда (299,792,458 метра в секунда) във вакуум, известна също като скоростта на светлината. Вълните имат определени характеристики, дадени като честота, дължина на вълната или енергия.

Електромагнитните вълни се образуват, когато електрическо поле (показано с червени стрелки) се свързва с магнитно поле (показано със сини стрелки). Магнитните и електрическите полета на електромагнитната вълна са перпендикулярни едно на друго и спрямо посоката на вълната.

Електромагнитните вълни се образуват, когато електрическо поле (показано с червени стрелки) се свързва с магнитно поле (показано със сини стрелки). Магнитните и електрическите полета на електромагнитната вълна са перпендикулярни едно на друго и спрямо посоката на вълната.

Кредит: NOAA.

Дължина на вълната е разстоянието между два последователни пика на вълната. Това разстояние е дадено в метри (m) или части от тях. Честотата е броят на вълните, които се образуват за дадена продължителност от време. Обикновено се измерва като броя на вълновите цикли в секунда или херца (Hz). Късата дължина на вълната означава, че честотата ще бъде по-висока, защото един цикъл може да премине за по-кратко време, според Университета на Уисконсин. По същия начин, по-дългата дължина на вълната има по-ниска честота, тъй като всеки цикъл отнема повече време.

ЕМ спектърът

ЕМ излъчването обхваща огромен диапазон от дължини на вълната и честоти. Този обхват е известен като електромагнитен спектър. ЕМ спектърът обикновено е разделен на седем области, в ред на намаляване на дължината на вълната и увеличаване на енергията и честотата. Общите обозначения са: радиовълни, микровълни, инфрачервена (IR), видима светлина, ултравиолетова (UV), рентгенови и гама лъчи. Обикновено излъчването с по-ниска енергия, като радиовълни, се изразява като честота; микровълните, инфрачервената, видимата и UV светлината обикновено се изразяват като дължина на вълната; и по-високоенергийното излъчване, като рентгенови и гама лъчи, се изразява като енергия на фотон.

Електромагнитният спектър обикновено се разделя на седем области, в ред на намаляване на дължината на вълната и увеличаване на енергията и честотата: радиовълни, микровълни, инфрачервена, видима светлина, ултравиолетови, рентгенови и гама лъчи.

Електромагнитният спектър обикновено се разделя на седем области, в ред на намаляване на дължината на вълната и увеличаване на енергията и честотата: радиовълни, микровълни, инфрачервена, видима светлина, ултравиолетови, рентгенови и гама лъчи.

Кредит: Biro Emoke Shutterstock

Радио вълни

Радио вълните са в най-ниския диапазон на ЕМ спектъра, с честоти до около 30 милиарда херца или 30 гигагерца (GHz), и дължини на вълната над 10 милиметра (0,4 инча). Радиото се използва главно за комуникации, включително гласови, информационни и развлекателни медии.

микровълни

Микровълните попадат в обхвата на ЕМ спектъра между радио и ИЧ. Те имат честоти от около 3 GHz до около 30 трилиона херца, или 30 терагерца (THz), и дължини на вълната от около 10 mm (0,4 инча) до 100 микрометра (μm), или 0,004 инча. Микровълните се използват за комуникация с висока честотна лента, радари и като източник на топлина за микровълнови печки и промишлени приложения.

Инфрачервен

Инфрачервената линия е в обхвата на ЕМ спектъра между микровълните и видимата светлина. IR има честоти от около 30 THz до около 400 THz и дължини на вълната от около 100 μm (0,004 инча) до 740 нанометра (nm), или 0,00003 инча. IR светлината е невидима за човешките очи, но можем да я усетим като топлина, ако интензитетът е достатъчен.

Видима светлина

Видимата светлина се намира в средата на ЕМ спектъра, между IR и UV. Той има честоти от около 400 THz до 800 THz и дължини на вълната от около 740 nm (0,00003 инча) до 380 nm (.000015 инча). По-общо, видимата светлина се определя като дължината на вълната, която е видима за повечето човешки очи.

ултравиолетов

Ултравиолетовата светлина е в обхвата на ЕМ спектъра между видима светлина и рентгенови лъчи. Той има честоти около 8 × 1014 до 3 × 1016 Hz и дължини на вълната от около 380 nm (.000015 инча) до около 10 nm (0,0000004 инча). UV светлината е компонент на слънчевата светлина; той обаче е невидим за човешкото око. Има многобройни медицински и промишлени приложения, но може да повреди живата тъкан.

Рентгенови лъчи

Рентгеновите лъчи са грубо класифицирани в два вида: меки рентгенови лъчи и твърди рентгенови лъчи. Меките рентгенови лъчи обхващат обхвата на ЕМ спектъра между UV и гама лъчи. Меките рентгенови лъчи имат честоти около 3 × 1016 до около 1018 Hz и дължини на вълната около 10 nm (4 × 10−7 инча) до около 100 пикометра (pm) или 4 × 10−8 инча. Твърдите рентгенови лъчи заемат същия регион от ЕМ спектъра като гама лъчите. Единствената разлика между тях е техният източник: рентгеновите лъчи се произвеждат от ускоряващи се електрони, докато гама лъчите се произвеждат от атомни ядра.

Гама лъчи

Гама-лъчите са в обхвата на спектъра над меките рентгенови лъчи. Гама-лъчите имат честоти по-големи от около 1018 Hz и дължини на вълната по-малко от 100 pm (4 × 10−9 инча). Гама лъчението причинява увреждане на живата тъкан, което го прави полезен за убиване на ракови клетки, когато се прилага в внимателно измерени дози в малки региони. Неконтролираното излагане обаче е изключително опасно за хората.

Допълнителни ресурси

  • НАСА: Обиколка на електромагнитния спектър
  • HyperPhysics: Електромагнитният спектър


Видео Добавка: Екраниране от електромагнитни вълни с правилната шапка.




Изследване


Плаващ Безплатен: Нова Система За Левитация Използва Звукови Вълни
Плаващ Безплатен: Нова Система За Левитация Използва Звукови Вълни

Бъдещите Войници Могат Да Получат Мозъчни Бустери И Цифрови Приятели
Бъдещите Войници Могат Да Получат Мозъчни Бустери И Цифрови Приятели

Наука Новини


Подводен Ирландски Каньон Изсмуква Co2 От Атмосферата
Подводен Ирландски Каньон Изсмуква Co2 От Атмосферата

Изпотяване На Малките Неща, За Какво Става Дума Машиностроенето
Изпотяване На Малките Неща, За Какво Става Дума Машиностроенето

Лечението На Махмурлука: Какво Работи, Какво Не
Лечението На Махмурлука: Какво Работи, Какво Не

Затлъстяване, Но Здравословно? Сивата Зона Обърква Науката
Затлъстяване, Но Здравословно? Сивата Зона Обърква Науката

Олимпийските Медали За Игри В Токио Ще Бъдат Направени От Рециклирана Електроника
Олимпийските Медали За Игри В Токио Ще Бъдат Направени От Рециклирана Електроника


BG.WordsSideKick.com
Всички Права Запазени!
Възпроизвеждането На Използваните Материали Оставя Само Prostanovkoy Активна Връзка Към Сайта BG.WordsSideKick.com

© 2005–2020 BG.WordsSideKick.com