Ηλεκτρομαγνητικά κύματα: Ορισμός, Ιδιότητες, Τύποι, Οφέλη, Φάσμα

Ηλεκτρομαγνητικά κύματα: Ορισμός, Ιδιότητες, Τύποι, Οφέλη, Φάσμα - Σε αυτήν τη συζήτηση θα εξηγήσουμε για τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα. Που περιλαμβάνει την κατανόηση των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων, τη φύση των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων, τον τύπο των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων, τα οφέλη των κυμάτων ηλεκτρομαγνητικά κύματα, τύποι ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων, φάσμα ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων και παραδείγματα ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων συζητούνται πλήρως και κατανοητό. Για περισσότερες λεπτομέρειες, ανατρέξτε προσεκτικά στην παρακάτω κριτική.

Ηλεκτρομαγνητικά κύματα: Ορισμός, Ιδιότητες, Τύποι, Οφέλη, Φάσμα

Ας συζητήσουμε πρώτα την έννοια των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων.

Κατανόηση των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων

Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα είναι κύματα που ακτινοβολούν χωρίς να περάσουν από ένα μέσο που μεταφέρει ηλεκτρική και μαγνητική ενέργεια (ηλεκτρομαγνητική). Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα δεν χρησιμοποιούν μέσο διάδοσης, όπως και σε άλλους τύπους κυμάτων. Επειδή δεν χρησιμοποιεί μέσο διάδοσης, τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα είναι επίσης γνωστά ως ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία.

Υπάρχουν τέσσερις θεωρίες που αποτελούν τη βάση για την ύπαρξη ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων, δηλαδή:

1. Ένα ηλεκτρικό φορτίο που δημιουργεί ένα ηλεκτρικό πεδίο (προτείνει ο Coulomb)
2. Η ύπαρξη ενός μαγνητικού πεδίου γύρω από ένα ηλεκτρικό ρεύμα (προτείνει ο Oersted)
3. Οι αλλαγές στη μαγνητική ροή / μαγνητικό πεδίο μπορούν να προκαλέσουν ηλεκτρικό μαγνητικό πεδίο (προτείνεται από τον Faraday)
4. Οι αλλαγές στο ηλεκτρικό πεδίο μπορεί να προκαλέσουν μαγνητικό πεδίο (προτείνει ο Maxwell)

Ιδιότητες ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων

Σύμφωνα με το πείραμα Hertz, μπορεί να βρεθεί ότι τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα έχουν τις ακόλουθες ιδιότητες:

1. Τα ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία είναι κάθετα μεταξύ τους και κάθετα προς την κατεύθυνση της διάδοσης των κυμάτων.
2. Ένα από τα εγκάρσια κύματα
3. Τα ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία αλλάζουν ταυτόχρονα, έτσι ώστε να έχουν και οι δύο μέγιστες και ελάχιστες τιμές ταυτόχρονα και με τον ίδιο τόπο
4. Η ταχύτητα διάδοσης των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων εξαρτάται μόνο από τις ηλεκτρικές και μαγνητικές ιδιότητες του μέσου μέσω του οποίου ρέουν. Η ταχύτητα διάδοσης των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων σε κενό είναι (3,108 m / s)
5. Το μέγεθος του μαγνητικού πεδίου και του ηλεκτρικού πεδίου είναι άμεσα ανάλογο μεταξύ τους, π.χ. E = c x B. (E = ηλεκτρικό πεδίο, B = μαγνητικό πεδίο, c = ταχύτητα ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων).
6. Δεν παραμορφώνεται από μαγνητικά ή ηλεκτρικά πεδία
7. Υπάρχει αντανάκλαση, διάθλαση, παρεμβολές, περίθλαση και πόλωση. Το μήκος κύματος και η συχνότητα συνδέονται μέσω εξισώσεων. γ =. f με την περιγραφή:
   c = ταχύτητα φωτός (3.108 m / s)
   = Μήκος κύματος (m)
   f = Συχνότητα (Hz)
8. Χωρίς ηλεκτρικό φορτίο

Τύπος ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων

Η ταχύτητα διάδοσης των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων από τον Maxwell υπολογίζεται με τον ακόλουθο τύπο:

Οφέλη των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων

Τα οφέλη των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων είναι τα εξής:

1. Οι ακτίνες Χ έχουν μικρότερα μήκη κύματος και υψηλότερες συχνότητες, καθιστώντας ευκολότερη τη διείσδυση περισσότερο υλικό που δεν μπορεί να διαπεραστεί από φωτεινά κύματα με χαμηλή συχνότητα απορροφημένη από το υλικό ότι. Οι ακτινογραφίες χρησιμοποιούνται από γιατρούς όταν εξετάζουν εσωτερικά όργανα όπως οστά για τη διάγνωση ασθενών. Επίσης, οι ακτίνες Χ χρησιμοποιούνται στις πτήσεις του αεροδρομίου για να δουν το περιεχόμενο της αποσκευής ή της βαλίτσας ενός επιβάτη χωρίς να χρειάζεται να το ανοίξετε, έτσι ώστε η διαδικασία αναμονής να μπορεί να είναι πιο γρήγορη.
2. Τα ραδιοκύματα έχουν μεγαλύτερη εμβέλεια. Τα ραδιοκύματα χρησιμοποιούνται για τη μετάδοση σημάτων που δεν είναι προσβάσιμα από ραδιοκύματα υπέρυθρες, αλλά η ποσότητα ενέργειας που μεταδίδεται δεν είναι τόσο μεγάλη όσο αυτή που μπορεί να μεταδοθεί από κύματα υπέρυθρες. Τα ραδιοκύματα χρησιμοποιούνται από τηλεοπτικούς σταθμούς, ραδιόφωνο και άλλες συσκευές για τη μετάδοση σημάτων επικοινωνίας. Και τα ραδιοκύματα χρησιμοποιούνται επίσης για ραντάρ για να γνωρίζουν τη θέση των αντικειμένων πάνω από την επιφάνεια της γης και χρησιμοποιούνται επίσης για δορυφορική απεικόνιση στη γη για τις ανάγκες δημιουργίας τρισδιάστατων χαρτών.
3. Το υπέρυθρο φως δεν μπορεί να δει αλλά μπορεί να ανιχνευθεί πάνω από το φάσμα κόκκινου φωτός που χρησιμοποιείται συχνά για τη μεταφορά μιας μορφής ενέργειας που δεν είναι πολύ μεγάλη. Οι υπέρυθρες ακτίνες χρησιμοποιούνται σε κονσόλες παιχνιδιών και σε ορισμένους τύπους τηλεχειριστηρίων, έτσι ώστε οι χρήστες να μην χρειάζονται καλωδιακά μέσα για τη μετάδοση δεδομένων με τη μορφή ενέργειας.
4. Τα μικροκύματα έχουν μήκη κύματος της τάξης μερικών cm και συχνότητες κοντά στις συχνότητες φυσικού συντονισμού των μορίων νερού σε στερεά και υγρά. Η γρήγορη απορρόφηση των μικροκυμάτων από τα μόρια του νερού στα τρόφιμα μοιάζει με τον μηχανισμό θέρμανσης σε μια ψησταριά μικροκυμάτων όπως σε ένα φούρνο μικροκυμάτων.

Φάσμα ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων

Το φάσμα των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων περιλαμβάνει ραδιοκύματα, τηλεοπτικά κύματα, μικροκύματα, υπέρυθρες ακτίνες, ορατό φως, υπεριώδεις ακτίνες, ακτίνες Χ, ακτίνες γάμμα. Μερικά από αυτά τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα έχουν διαφορετικά μήκη κύματος και συχνότητες. Εδώ είναι μια εικόνα του μήκους κύματος και της συχνότητας μερικών από το φάσμα ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων.

Παραδείγματα ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων

Το παρακάτω είναι ένα παράδειγμα προβλήματος με ηλεκτρομαγνητικά κύματα:

1. Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα σε ένα μέσο έχουν ταχύτητα 2,8 x 10⁸ Κυρία. Εάν η διαπερατότητα του μέσου είναι 12,76 x 10^–7 wb / Am, τότε ποια είναι η διαπερατότητα του μέσου;
Λύση:
Είναι γνωστό:
c = 2,8 x 10⁸ Κυρία
= 12,76 x 10^–7 wb / Πμ
Απάντηση:

Έτσι εξηγήθηκε Ηλεκτρομαγνητικά κύματα: Ορισμός, Ιδιότητες, Τύποι, Οφέλη, Φάσμα, ελπίζουμε ότι μπορεί να προσθέσει τις γνώσεις και τις γνώσεις σας. Σας ευχαριστούμε που επισκεφθήκατε και μην ξεχάσετε να διαβάσετε άλλα άρθρα.