Elektromagnetni valovi: opredelitev, lastnosti, formule, primeri

Elektromagnetni valovi: opredelitev, lastnosti, vrste in formule skupaj s primeri popolnih problemov - Ali veste, kaj pomeni Elektromagnetno valovanje??? Če tega ne veste, imate pravico obiskati guruja Pendidikan.com. Ker bomo ob tej priložnosti razpravljali o pomenu elektromagnetnih valov, naravi valov Formule elektromagnetnih, tipi elektromagnetnih valov in elektromagnetnih valov, skupaj s primeri podrobnih problemov popolna. Zato si oglejmo spodnja mnenja.

Razumevanje elektromagnetnih valov

Elektromagnetni valovi so valovi, ki se lahko širijo tudi v odsotnosti medija. Elektromagnetna energija se širi v valovih z več znaki, ki jih je mogoče izmeriti, in sicer: valovna dolžina / valovna dolžina, frekvenca, amplituda / amplituda, hitrost. Amplituda je višina vala, medtem ko je valovna dolžina razdalja med dvema grebenoma. Frekvenca je število valov, ki preidejo točko v eni časovni enoti.

Frekvenca je odvisna od hitrosti preplezanega vala. Ker je hitrost elektromagnetne energije konstantna (svetlobna hitrost), sta valovna dolžina in frekvenca obratno povezani. Daljši kot je val, nižja je frekvenca in krajši je val, višja je frekvenca.

Elektromagnetno energijo oddajajo ali sproščajo vse mase v vesolju na različnih ravneh. Višja kot je raven energije v energentu, nižja je valovna dolžina proizvedene energije in večja je frekvenca. Za razvrščanje elektromagnetne energije se uporabljajo različne značilnosti valovne energije.

---

Po besedah ​​nizozemskega znanstvenika Christiana Huygensa (1629-1695) je svetloba v bistvu enaka zvoku in je v obliki valov. Razlika med svetlobo in zvokom je le v njihovi valovni dolžini in frekvenci. V tej teoriji je Huygens domneval, da lahko vsako točko na valovni fronti obravnavamo kot a vir novega vala in smer te valovne fronte je vedno pravokotna na prvotno valovno fronto zadevni.

V Huygensovi teoriji je mogoče razložiti dogodke odboja, loma, interference ali difrakcije svetlobe natančno, toda v Huygensovi teoriji je težko razložiti naravo svetlobe, ko se širi naravnost.

---

Teoretično osnovo za širjenje elektromagnetnih valov je leta 1873 prvič opisal James Clerk Maxwell v svojem prispevku pri Royal Society on teorija dinamike elektromagnetnega polja (angleško: A dinamična teorija elektromagnetnega polja), ki temelji na rezultatih njegovega raziskovalnega dela med letoma 1861 in 1865.

Poskusi James Clerk Maxwell (1831 - 1879), angleški znanstvenik (Škotska), je izjavil, da je hitrost valov Elektromagnetna energija je enaka svetlobni hitrosti, ki je 3 × 108 m / s, zato je Maxwell ugotovil, da je svetloba val. elektromagnetni. Maxwellov sklep podpira:

• Nemški znanstvenik Heinrich Rudolph Hertz (1857 - 1894), ki je dokazal, da so elektromagnetni valovi prečni valovi. To je v skladu z dejstvom, da lahko svetloba kaže polarizacijske simptome.
• Poskus nizozemskega znanstvenika Petra Zeemana (1852 - 1943), ki je izjavil, da lahko zelo močno magnetno polje vpliva na svetlobne žarke.
• Poskusi Stark (1874 - 1957), nemški znanstvenik, ki je razkril, da lahko zelo močna električna polja vplivajo na svetlobne žarke.
  

  ---

Jedro Maxwellove teorije elektromagnetnih valov je:

a. Spremembe v električnem polju lahko povzročijo magnetno polje.
b. Svetloba je elektromagnetno valovanje.

Natančni poskusi vodijo do naslednjih zaključkov:

1. Vzorec elektromagnetnega valovanja je enak vzorcu prečnega valovanja z vektorjem spreminjanja električnega polja pravokotno na vektor spreminjanja magnetnega polja.
2. Elektromagnetni valovi kažejo simptome odboja, loma, difrakcije, polarizacije in svetlobe.
3. Absorbirajo ga vodniki in prenašajo izolatorji.
   

   ---

Elektromagnetni valovi so se rodili kot kombinacija domišljije in ostrine uma, ki temelji na prepričanju o urejenosti in urejenosti naravnih pravil.
Preizkusni rezultati pred tem so med drugim razkrili tri pravila električnih pojavov, kot sledi.

• Coulombov zakon: Električni naboj ustvarja močno električno polje.
• Biot-Savartov zakon: Pretok električnega naboja (toka) ustvarja magnetno polje okoli njega.
• Faradayev zakon: Spreminjajoče se magnetno polje (B) lahko ustvari električno polje (E).

---

Lastnosti elektromagnetnih valov

• Spremembe v električnem polju in magnetnem polju se pojavljajo hkrati.
• Smeri električnega in magnetnega polja sta pravokotni drug na drugega.
• Velikost električnega in magnetnega polja je medsebojno sorazmerna, to je glede na razmerje E = c. B.
• Smer širjenja elektromagnetnih valov je vedno pravokotna na smer električnega in magnetnega polja.
• Elektromagnetni valovi se lahko širijo v vakuumu.
• Elektromagnetni valovi se širijo s hitrostjo, ki je odvisna samo od električnih in magnetnih lastnosti medija.
• Hitrost širjenja elektromagnetnih valov v vakuumu je splošna konstanta in je njegova vrednost c = 3 x 108 m / s.
• Elektromagnetni valovi so prečni valovi.
• Elektromagnetni valovi so lahko podvrženi procesu odbijanja, loma, polarizacije, interference in difrakcije (upogibanja).
  

  ---

Očesna svetloba ni edina vrsta, ki omogoča elektromagnetno sevanje. Mnenje Jamesa Clerka Maxwella kaže, da lahko obstajajo tudi drugi elektromagnetni valovi, ki se razlikujejo od vidne svetlobe na oko, saj ima valovno dolžino in frekvenco. Ta teoretični zaključek je neverjetno okrepil Heinrich Hertz, ki je lahko ustvaril in naletel na dva vidna vala, ki jih je napovedal Maxwell.

Nekaj ​​let kasneje je Guglielmo Marconi pokazal, da se nevidni valovi lahko uporabljajo za brezžično komunikacijo in tako postanejo tisto, kar radio je. Zdaj ga uporabljamo tudi za televizijo, rentgenski žarki, gama žarki, infrardeči žarki, ultravijolični žarki so primeri elektromagnetnega sevanja. Vsega se je mogoče naučiti skozi Maxwellovo razmišljanje.

---

VIR ELEKTROMAGNETNIH VALOV

1. Električno nihanje.
2. Sunlight ® proizvaja svetlobo infrardeči.
3. Žarnica Mercury ® proizvaja ultra vijolična.
4. Proizvaja bombardiranje elektronov v vakuumski cevi na kovinskem čipu RTG (uporablja se za rentgenske žarke).

Nastane nestabilno atomsko jedro gama žarki.

Danes imajo to opremo skoraj vsi. Tako majhen je, da se lahko udobno prilega žepu, kljub temu pa ima zelo veliko funkcijo, zlasti za komunikacijo. Ja, ta stvar je mobilni telefon (mobilni telefon). Trenutno se mobilni telefoni ne uporabljajo samo za klicanje, temveč tudi za druge funkcije, kot so pošiljanje in prejemanje kratkih sporočil (SMS), poslušanje glasbe ali fotografiranje. Kako se lahko mobilne naprave povežejo z drugimi mobilnimi napravami, če so daleč druga od druge?

---

Vrste elektromagnetnih valov

1. Radijski val

Radijski valovi so oblika elektromagnetnega sevanja in nastanejo, ko je predmet električno nabit iz nihajočega vala (nosilni val) se modulira z avdio valom (superponirana frekvenca) na frekvenci, ki jo vsebuje frekvenca radijskih valov (RF) v elektromagnetnem spektru, njihovo elektromagnetno sevanje pa potuje s pomočjo električnih ali nihajnih nihanj magnetno.

2. Mikrovalovi

Mikrovalovna pečica (Micro Wave) je elektromagnetno valovanje s super visoko frekvenco (super visoka frekvenca), ki je nad 3 GHz (3 × 109 Hz)
Če predmet absorbira mikrovalove, bo na njem prišlo do segrevanja. Če hrana absorbira mikrovalovno sevanje, se vroče in v kratkem skuha. Ta postopek se uporablja v mikrovalovni pečici.

Mikrovalovi se uporabljajo tudi v radarjih. Radar se uporablja za iskanje in določanje sledi predmeta z mikrovalovi s frekvenco približno 1010 Hz.

3. Infrardeči žarki (infrardeča)

Infrardeče je elektromagnetno sevanje valovnih dolžin, daljših od vidne svetlobe, vendar krajše od radijskih valov. Njegovo ime (iz latinskega infra, "spodaj"), rdeča je barva vidne svetlobe z najdaljšo valovno dolžino. Infrardeče sevanje ima obseg treh "naročil" in ima valovno dolžino med 700 nm in 1 mm. Infrardeči zrak je po naključju odkril sir William Herschell, britanski kraljevski astronom, ko je vodil raziskovalni projekt raziskave iščejo optične filtrirne materiale, ki bodo uporabljeni za zmanjšanje svetlosti sončne slike v sončnem sistemu teleskop.

---

Formula elektromagnetnega valovanja

Maxwell je izjavil, da hitrost elektromagnetnih valov ustreza enačbi:

Enačba hitrosti elektromagnetnega valovanja

Iz zgornje formule se izkaže, da je hitrost širjenja elektromagnetnih valov odvisna od električne propustnosti in magnetne prepustnosti medija. Tako je na splošno enačba za hitrost širjenja elektromagnetnih valov za različna sredstva:

---

• MAXWELLOVA TEORIJA

Koncept, ki lahko razloži ta pojav, je koncept elektromagnetnih valov. Pojem elektromagnetnih valov se izkaže za zelo širokega, ne le v povezavi s televizorjem ali mobilnimi telefoni, temveč tudi s številnimi drugimi aplikacijami, ki jih pogosto lahko najdemo okoli sebe vsak dan. Takšne aplikacije vključujejo mikrovalovno pečico, radio, radar ali rentgenske žarke.

Dva temeljna zakona sta tista, ki povezujeta pojav elektrike in magnetizma.

Najprej lahko električni tok ustvari (inducira) magnetno polje. Ti so znani kot simptomi magnetna indukcija. Ustanovitelj tega koncepta je bil Oersted, ki je eksperimentalno odkril ta pojav in ga v celoti oblikoval Ampere. Pojav magnetne indukcije je znan kot Amperov zakon.

---

Michael Faraday, odkritelj elektromagnetne indukcije

Drugič, časovno spremenljivo magnetno polje lahko ustvari (inducira) električno polje v obliki električnega toka. Ti simptomi so znani kot simptomi elektromagnetna indukcija. Koncept elektromagnetne indukcije je eksperimentalno odkril Michael Faraday, v celoti pa ga je oblikoval Joseph Henry. Zakon o elektromagnetni indukciji je postal znan kot zakon o elektromagnetni indukciji Faraday-Henry.

---

James Clerk Maxwell je iz zgoraj omenjenih dveh osnovnih načel električne energije in magnetizma ter ob upoštevanju koncepta simetrije, ki velja v naravnih zakonih, podal predlog. Predlog, ki ga je podal Maxwell, in sicer, da če lahko časovno spreminjajoče se magnetno polje proizvaja električno polje, se lahko zgodi ravno nasprotno. Tako je Maxwell predlagal, da lahko časovno spremenljivo električno polje proizvaja (inducira) magnetno polje. Maxwellov predlog je kasneje postal tretji zakon, ki povezuje elektriko in magnetizem.

---

James Clerk MaxwellUstanovitelj teorije elektromagnetnih valov

Tretje načelo je, da lahko električno polje, ki se spreminja s časom, ustvari magnetno polje. To tretje načelo, ki ga je predlagal Maxwell, je v bistvu razvoj Amperejeve formulacije zakona. Zato je to načelo znano kot Ampere-Maxwellov zakon.

Iz treh osnovnih načel električne energije in magnetizma zgoraj je Maxwell videl osnovni vzorec. Časovno spremenljivo magnetno polje lahko ustvari električno polje, ki se spreminja s časom, časovno spremenljivo električno polje pa lahko tudi magnetno polje.

---

Če ta postopek poteka neprekinjeno, bo neprekinjeno proizvajalo magnetno in električno polje. Če se to magnetno polje in električno polje istočasno širijo (širijo) v vesolju v vseh smereh, je to valni pojav. Takšen val se imenuje elektromagnetno valovanje ker je sestavljen iz električnih in magnetnih polj, ki se širijo v vesolju.

Sprva so bila elektromagnetna valovanja še vedno napovedi Maxwella, ki je intuitivno lahko videl osnovne vzorce v elektriki in magnetizmu, kot smo že omenili. Zaradi tega J C Maxwell velja za odkritelja in oblikovalca osnov elektromagnetnih valov.

Maxwellova teorija o elektriki in magnetizmu napovedal obstoj elektromagnetnih valov

Nekatera pravila o magnetizmu in elektriki, ki podpirajo razvoj koncepta elektromagnetnih valov, vključujejo:

1. Coulombov zakon pravi: "Statični električni naboj lahko povzroči električno polje."
2. Zakon Biot & Savart pravi: "Pretok električnega naboja (električnega toka) lahko povzroči magnetno polje".
3. Faradayev zakon pravi: "Spreminjajoče se magnetno polje lahko povzroči električno polje".
   

   ---

Po Faradayevem zakonu Maxwell postavil naslednjo hipotezo: "Spremembe električnega polja lahko povzročijo magnetno polje." Ta hipoteza je bila preizkušena in se imenuje Maxwellova teorija. Jedro Maxwellove teorije elektromagnetnih valov je:

1. Spremembe v električnem polju lahko povzročijo magnetno polje.
2. Svetloba je elektromagnetno valovanje. Hitrost elektromagnetnih valov (c) je odvisna od propustnosti (e) in prepustnosti (permeabilitas) snovi.

Po Maxwellu je hitrost širjenja elektromagnetnih valov oblikovana tako:

Enačba hitrosti elektromagnetnega valovanja

Iz zgornje formule se izkaže, da je hitrost širjenja elektromagnetnih valov odvisna od električne propustnosti in magnetne prepustnosti medija. Tako je na splošno enačba za hitrost širjenja elektromagnetnih valov za različna sredstva:

Izkazalo se je, da spremembe električnega polja povzročijo magnetno polje, ki ni fiksno določeno ali se spreminja. Tako da bo sprememba magnetnega polja povzročila novo spreminjajoče se električno polje.

---

Proces pojavljanja električnega in magnetnega polja poteka hkrati in se širi v vse smeri. Smer vektorjev električnega in magnetnega polja je pravokotna drug na drugega. Elektromagnetni valovi so torej valovi, ki so posledica spreminjanja magnetnih polj in zaporedna električna polja, kjer sta smer električnega polja in vektorji magnetnega polja pravokotna drug na drugega naravnost.

Če se v PQ žici spreminjajo napetosti tako v velikosti kot v smeri, potem se v PQ žici elektroni premikajo naprej in nazaj, z drugimi besedami v PQ žici obstajajo električne vibracije. Spremembe napetosti povzročajo spremembe električnega polja v prostoru okoli žice, medtem ko spremembe električnega toka povzročajo spremembe magnetnega polja. Spremembe električnega in magnetnega polja se širijo v vse smeri.

Ker se širjenje sprememb v magnetnem in električnem polju občasno širi, se širjenje sprememb v električnem in magnetnem polju običajno imenuje elektromagnetno valovanje. (DRAGULJ)

Natančni poskusi vodijo do naslednjih zaključkov:

Vzorec elektromagnetnega valovanja je enak vzorcu prečnega valovanja z vektorjem spreminjanja električnega polja pravokotno na vektor spreminjanja magnetnega polja.

1. Elektromagnetni valovi kažejo simptome odboja, loma, difrakcije, polarizacije in svetlobe.
2. Absorbirajo ga vodniki in prenašajo izolatorji.

Maxwellove napovedi o elektromagnetnih valovih so bile dejansko dokazane. Heinrich Hertz je s svojimi eksperimenti dokazal obstoj elektromagnetnih valov. Hertzov lastni eksperiment je bil ustvarjanje elektromagnetnih valov iz električnega dipola (dva napolnjena pola) električni naboj z različnimi, sosednjimi pozitivnimi in negativnimi naboji) kot oddajnik in drug električni dipol kot sprejemnik. Trenutne oddajne in sprejemne antene uporabljajo to načelo.

---

• HERTZOV EKSPERIMENT ELEKTROMAGNETNIH VALOV

Heinrich Hertz je prvi preizkusil Maxwellovo hipotezo o elektromagnetnih valovih. Hertzovi poskusi so dokazali resničnost Maxwellove hipoteze. Tako je bilo končno njegovo ime določeno kot frekvenčna enota v SI, in sicer HERTZ (Hz).

S tem eksperimentom je Hertzu uspelo ustvariti elektromagnetne valove in jih sprejemnik zaznal. Ta poskus je uspel dokazati, da so bili elektromagnetni valovi prvotno le formula Maxwellova teorija resnično obstaja in hkrati potrjuje Maxwellovo teorijo valov elektromagnetni.

Lastnosti elektromagnetnih valov:

1. Elektromagnetni valovi se lahko širijo v vesolju brez medija (vakuum)
2. To je prečni val
3. Nima električnega naboja, zato se premika po premici tako v magnetnem kot v električnem polju
4. Lahko doživi odsev (odsev), lom (lom), mešanje (interferenca), upogibanje (difrakcija), polarizacijo (polarizacijo)
5. Spremembe električnega in magnetnega polja se pojavljajo hkrati, zato so električna in magnetna polja v fazi in neposredno sorazmerna

---

SPEKTAR ELEKTROMAGNETNIH VALOV

Zmnožek valovne dolžine (l) in frekvence vala (f) je enak hitrosti vala (c). Formulirano na naslednji način.

c =. f

Razporeditev vseh oblik elektromagnetnih valov glede na njihovo valovno dolžino in frekvenco imenujemo elektromagnetni spekter. Slika elektromagnetnega spektra spodaj je razporejena po valovni dolžini (merjeno v enotah _m), ki pokriva zelo nizko energijsko območje z valovnimi dolžinami visoke in nizke frekvence, kot so radijski valovi do zelo visokih energij, z nizkimi valovnimi dolžinami in visokimi frekvencami, kot so rentgensko in gama sevanje Žarek.

Razmerje frekvence (f), valovne dolžine () in hitrosti širjenja elektromagnetnih valov (c):

---

Primer elektromagnetnega spektra:

• Radijski val

Radijski valovi so razvrščeni glede na valovno dolžino ali frekvenco. Če je valovna dolžina velika, mora biti frekvenca nizka ali obratno. Frekvence radijskih valov se začnejo od 30 kHz in več in so razvrščene glede na njihovo frekvenčno širino. Radijski valovi nastajajo s pospeševanjem električnih nabojev skozi prevodne žice. Te naboje ustvarja elektronsko vezje, imenovano oscilator.

Ti radijski valovi se oddajajo iz antene in jih antena tudi sprejema. Radia ne slišite neposredno, toda radijski sprejemnik bo valovno energijo najprej pretvoril v zvočno.

• Mikrovalovna pečica

Mikrovalovi (mikrovalovi) so radijski valovi z najvišjo frekvenco nad 3 GHz. Če predmet absorbira mikrovalove, bo na njem prišlo do segrevanja. Če hrana absorbira mikrovalovno sevanje, se v zelo kratkem času segreje. Ta postopek se uporablja v mikrovalovnih pečicah za hitro in ekonomično kuhanje hrane.

Mikrovalovi se uporabljajo tudi na letalih RADAR (Radio Detection and Ranging), kar pomeni iskanje in določanje sledi predmeta z uporabo mikrovalov. Radarska letala izkoriščajo odsevne lastnosti mikrovalov. Ker je hitrost širjenja elektromagnetnih valov c = 3 X 108 m / s, potem z opazovanjem časovnega zamika med oddajanjem in sprejemom.

Radarska antena se lahko vrti v vse smeri, ki lahko hkrati deluje kot oddajnik in oddajnik elektromagnetnih valov. Če je časovni interval za pošiljanje impulzov na cilj in sprejemanje odsevnih impulzov od cilja t, nato razdalja cilja do središča radarja s lahko določimo s formulo:

s = c ▲ t

2

---

• Infrardeči žarek

Infrardeči žarki pokrivajo frekvenčno območje 1011Hz do 1014 Hz ali območje valovnih dolžin 10-4 cm do 10-1 cm. Če preučite spekter žarnice z žarilno nitko z detektorjem, priključenim na miliampermeter, je igla ampermetra nekoliko nad rdečim koncem spektra. Svetloba, ki je ni mogoče videti, vendar jo je mogoče zaznati nad rdečim spektrom, imenujemo infrardeče sevanje.

Infrardečo svetlobo proizvajajo elektroni v molekulah, ki vibrirajo, ko se predmeti segrejejo. Torej mora vsak vroč predmet oddajati infrardeče žarke. Količina oddane infrardeče svetlobe je odvisna od temperature in barve predmeta.

---

• Vidna svetloba / svetloba

Vidna svetloba ali svetloba je svetloba, ki lahko pomaga našemu vidu. Razlike v občutljivosti v očesu zaradi svetlobe različnih frekvenc ali valovnih dolžin povzročajo različne barve. Barvni spekter svetlobe po naraščajoči valovni dolžini je:

• Vijolična (390nm-455nm)
• Modra (455nm-492nm)
• Zelena (492nm-577nm)
• Rumena (577nm-597nm)
• Oranžna (597nm-622nm)
• Rdeča (622nm-780nm)

---

• Ultravijolična svetloba 

Ultravijolična svetloba ima frekvenco v območju 1015 Hz do 1016 Hz ali v območju valovnih dolžin 10-8 m 10-7 m. Te valove tvorijo atomi in molekule v električnem plamenu. Sonce je glavni vir, ki oddaja ultravijolično svetlobo na zemeljsko površje, ozonska plast je v zgornji plasti Vzdušje deluje tako, da absorbira ultravijolično svetlobo in oddaja ultravijolično svetlobo, ki živim bitjem ne škoduje živeti na zemlji.

---

• RTG 

X-žarki imajo frekvenco med 10 Hz in 10 Hz. Valovna dolžina je zelo kratka, torej od 10 cm do 10 cm. čeprav je tako, toda rentgenski žarki imajo močno prodorno moč, lahko prodrejo v debele knjige, nekaj centimetrov debelega lesa in 1 cm debele aluminijaste plošče.

---

• Gama žarki

Gama žarki imajo frekvenco med 10 Hz in 10 Hz ali valovno dolžino med 10 cm in 10 cm. Največja prodorna moč, ki povzroči resne učinke, če jo absorbirajo telesna tkiva.

---

Uporaba elektromagnetnih valov v vsakdanjem življenju:

• Radio

Radijska energija je najnižja oblika elektromagnetne energije z valovnimi dolžinami od tisoč kilometrov do manj kot meter. Najpogosteje se uporablja v komunikacijah, za vesoljske raziskave in radarske sisteme. Radar je koristen za preučevanje vremenskih vzorcev, neviht, ustvarjanje 3D zemljevidov zemeljske površine, merjenje padavin, gibanje ledu v polarnih regijah in spremljanje okolja. Valovna dolžina radarja je od 0,8 do 100 cm.

• Mikrovalovna pečica

Valovna dolžina mikrovalovnega sevanja je od 0,3 do 300 cm. Njegova uporaba je predvsem na področjih komunikacije in dostave informacij prek odprtih prostorov, kuhanja in aktivnih sistemov PJ. V aktivnem sistemu PJ se na tarčo sproži mikrovalovni impulz in se izmeri njegov odboj, da se preučijo značilnosti cilja. Primer aplikacije je mikrovalovna kamera (TRMI) za merjenje tropskih padavin (TMI), ki meri mikrovalovno sevanje oddajajo iz elektromagnetnega spektra Elektromagnetna energija zemeljske atmosfere za merjenje izhlapevanja, vsebnosti in intenzivnosti vode v oblaku dež.

• infrardeči

Zdravstvene razmere je mogoče diagnosticirati s preučevanjem infrardečega sevanja iz telesa. Za odkrivanje težav s krvnim obtokom, artritisa in raka se uporabljajo posebne infrardeče fotografije, imenovane termogrami. Infrardeče sevanje lahko uporabimo tudi pri protivlomnih alarmih. Tat bo nevede blokiral svetlobo in skril alarm. Daljinski upravljalnik komunicira s televizorjem prek infrardečega sevanja, ki ga ustvarja LED (oddajanje svetlobe Diode), ki ga vsebuje enota, tako da lahko televizor z daljinskim upravljalnikom vklopimo na daljavo nadzor.

• Ultravijolično

UV-žarki so potrebni za asimilacijo rastlin in lahko uničijo klice kožnih bolezni.

• RTG

V medicini se rentgenski žarki pogosto uporabljajo za fotografiranje položaja kosti v telesu, zlasti za določanje zlomljenih kosti. Vendar mora biti uporaba rentgenskih žarkov previdna, ker se lahko tkivo človeških celic poškoduje zaradi predolge rentgenske žarke.

Iz zgornje razprave je mogoče sklepati, da je vloga elektromagnetnih valov tako velika, da je koristna v našem vsakdanjem življenju, ne da bi se zavedli njihovega obstoja.

Elektromagnetni spekter je obseg vseh mogočih elektromagnetnih sevanj. Elektromagnetni spekter lahko opišemo z valovno dolžino, frekvenco ali energijo na foton. Ta spekter je neposredno povezan z:

* Valovna dolžina, pomnožena s frekvenco, je svetlobna hitrost: 300 Mm / s, to je 300 MHz

* Energija fotonov je 4,1 feV na Hz, kar je 4,1 μeV / GHz

* Valovna dolžina, pomnožena z energijo na foton, je 1,24 eVm

---

Elektromagnetni spekter lahko razdelimo na več regij, ki segajo od gama žarkov do valov kratki visokoenergijski valovi do mikrovalov in radijskih valov zelo dolgih valovnih dolžin dolga. Ta delitev pravzaprav ni zelo jasna in je nastala iz zgodovinske praktične uporabe različnih metod odkrivanja.

Običajno se pri opisovanju energije elektromagnetnega spektra izraža v elektrovoltah za fotone visoka energija (nad 100 eV), v valovni dolžini za srednjo energijo in v frekvenci za energijo nizka (? = 0,5 mm). Tudi izraz "optični spekter" se še vedno pogosto uporablja pri elektromagnetnem spektru, čeprav dejansko pokriva le del valovnih dolžin (320 - 700 nm) [1].

In nekaj primerov elektromagnetnega spektra, kot so:

Radar

(Radio Detection And Ranging), se uporablja kot oddajnik in sprejemnik valov.

Infrardeči

Nastane iz atomskih vibracij v materialih in se uporablja za preučevanje molekularne strukture

Vidna svetloba

Ima valovno dolžino 3990 Aº - 7800 Aº.

Ultra vijolična

uporablja se za identifikacijo elementov materiala s spektroskopskimi tehnikami.

---

Aplikacije in prednosti elektromagnetnih valov v vsakdanjem življenju

Nekateri primeri uporabe elektromagnetnih valov v vsakdanjem življenju so opisani na naslednji način:

• Infrardeči satelitski teleskop

Infrardeči teleskop Objekt za vesoljski infrardeči teleskop (SIRTF) ali objekt za vesoljski infrardeči teleskop. SIRTF je četrti sistem za opazovanje zvezd, ki ga je začela NASA. Pred tem je ameriška vesoljska agencija lansirala vesoljski teleskop Hubble, ki ga je leta 1990 obkrožil vesoljski shuttle; Observatorij Gamma Ray, ustanovljen leta 1991; in rentgenski observatorij Chandra, ustanovljen leta 1999.

Vsak od teh sistemov za opazovanje se uporablja za opazovanje luči drugačne barve, ki jih z zemeljske površine ni mogoče videti. Vsak sistem ima tudi različne funkcije.

S Hubblovim teleskopom raziskovalci iščejo "najbolj rdeče" predmete, kar pomeni, da so zelo daleč. S SIRTF boste lahko videli populacijo zvezd v teh zelo oddaljenih predmetih, ker bo SIRTF deloval v infrardečih svetlobnih valovih.

Pred tem je leta 1983 sodelovanje med ZDA, Nizozemsko in Združenim kraljestvom ustanovilo IRAS ( Infrardeči astronomski satelit) ali Infrardeči astronomski satelit, ki prav tako še vedno deluje do zdaj.

---

• Diagnostika z uporabo rentgenskih žarkov

Zlome, notranje bolezni lahko zdravniki natančno odkrijejo in diagnosticirajo s pomočjo rentgenskih ali rentgenskih žarkov.

Odkar je Wilhelm Conrad Röntgen leta 1895 odkril rentgenske žarke, je medicinski svet hitro napredoval pri zdravljenju notranjih bolezni ali zlomov. Z rezultati rentgenskih posnetkov je ekipa zdravnikov dobila jasne informacije o tem, kateri deli naj se zdravijo.

---

• Radijski teleskop

Radijski teleskop za zajemanje radijskih valov in zaznavanje drugih signalov (pulsarjev) iz vesolja. Odkritje radijskih valov, ki so prišli iz vesolja in jih je na zemlji uspešno zaznal Karl Jansky inženirju elektrotehnike iz laboratorija Bell Telephone leta 1931, je uspelo razviti radijska astronomija. V bližini Socorro v Novi Mehiki je bila zgrajena vrsta 27 radijskih teleskopov.

Že desetletja je radijska astronomija hitro napredovala in ji je uspelo zagotoviti pregled vesolja s številnimi zaznavnimi spektri drugi valovi, ki prihajajo iz vesolja, kot so infrardeči, ultravijolični, rentgenski žarki, gama žarki in drugi pulsarji, dokler ne najdemo zvezde. nevtroni. Poleg tega mu je celo uspelo razkriti veliko stvari o kozmičnih žarkih, ki so jih končno temeljito raziskali jedrski fiziki, zlasti elementarni delci.

---

• Uporaba sončnih celic za zajemanje sončne energije

Elektromagnetne valove sonca v obliki vidne svetlobe podnevi lahko zajamejo sončne celice iz polprevodniških materialov, kot je silicij. Sončne celice bodo to toplotno energijo pretvorile v električno in lahko ustvarijo električno napetost.

Čez dan se napetost shranjuje v baterijah ali akumulatorjih, tako da jo lahko ponoči uporabljamo za vklop električne opreme ali ogrevanje vode. Razvijajo se tudi sončne celice za vožnjo avtomobilov brez nafte in plina.

---

• Generator elektromagnetnih valov

Znano je, da obstajajo elektromagnetni valovi. Težava je v tem, ali lahko elektromagnetno valovanje proizvaja neprekinjeno. Na podlagi Amperejevega zakona in Faradayevega zakona je bilo ugotovljeno, da lahko vrsta električnih nihanj neprekinjeno proizvaja elektromagnetna valovanja. Frekvenca, ki jo proizvajajo elektromagnetni valovi, se imenuje resonančna frekvenca, za LC vezje pa je oblikovana

To načelo se uporablja v radiodifuzni tehnologiji, tako televizijskih, radarskih, mikrovalovnih in radijskih valovih. Slika 21 prikazuje vezje, ki oddaja elektromagnetne valove. Po drugi strani pa lahko oddane elektromagnetne valove zajemamo skozi vrsto sprejemnikov elektromagnetnih valov

---

Primer težav

Elektromagnetni valovi v mediju imajo hitrost 2,8 x 108 m / s. Če je propustnost medija 12,76 x 10–7 wb / Am, določite prepustnost medija.

Odgovor:

Je znan:
c = 2,8 x 108 m / s,
= 12,76 x 10–7 wb / am.
Z uporabo Maxwellove enačbe dobimo:

Rešitev

To je pregled elektromagnetnih valov: opredelitev, lastnosti, vrste in formule, skupaj s primeri popolnih vprašanj. Upajmo, da je zgoraj pregledano koristno. To je vse in hvala.

Tukaj preberite tudi reference na sorodne članke:

• Definicija, formule in enote električne energije skupaj s primeri popolnih problemov.
• Razumevanje valov in popolne vrste valov
• "Fizika materiala" Opredelitev jakosti & (Formula - Raven intenzivnosti zvoka - uporaba zvočnega vala)