Promieniowanie elektromagnetyczne

Z Wikipedii

Masz nowe wiadomości (różnica z poprzednią wersją).

Widmo fal elektromagnetycznych

Spektrum fal elektromagnetycznych

Promieniowanie elektromagnetyczne (fala elektromagnetyczna) rozchodzące się w przestrzeni zaburzenie pola elektromagnetycznego, zaburzenie to ma charakter fali poprzecznej w której składowa elektryczna i magnetyczna prostopadłe do siebie i kierunku ruchu, nawzajem się przekształcają. Zmieniające się pole elektryczne wytwarza pole magnetyczne, a zmieniające się pole magnetyczne wytwarza pole elektryczne.

[edytuj] Podstawy teoretyczne

1. Istnienie fali elektromagnetycznej przewidział James Clerk Maxwell, wysłania i odbioru fal elektromagnetycznych dokonał Heinrich Hertz.

Z równań Maxwella w przestrzeni nie zawierającej ładunków wynika:

$\nabla^2 \mathbf{E} = \mu \varepsilon\frac{\partial^2}{\partial t^2} \mathbf{E}$

$\nabla^2 \mathbf{H} = \mu \varepsilon\frac{\partial^2}{\partial t^2} \mathbf{H}$

Równania te są liniowymi równaniami fali rozchodzącej się z prędkością $\frac{1}{\sqrt{\mu \varepsilon}}$ . Gdzie: $\varepsilon$ to przenikalność elektryczna, a $μ$ to przenikalność magnetyczna. Prędkość ta jest równa prędkości światła w próżni $c = \frac{1}{\sqrt{\mu \varepsilon}}$ . Przed zauważeniem tego przez Maxwella nie podejrzewano związku między elektrycznością, magnetyzmem a światłem.

2. Promieniowanie elektromagnetyczne o danej długości fali niesie ze sobą określoną energię $E = λν$

[edytuj] Własności promieniowania

Promieniowanie elektromagnetyczne rozchodząc się objawia swe własności falowe zachowujac się jak każda fala, ulegając interferencji, dyfrakcji, spełniając prawo odbicia i załamania.

Rozchodzenie się fali w ośrodkach silnie zależy od ośrodków oraz częstotliwości fali. Fala rozchodząc się w ośrodku pobudza do drgań cząsteczki, atomy i elektrony zawarte w ośrodku, które są źródłami fal wtórnych, zmieniając w stosunku do próżni warunki rozchodzenia się fali.

Powstawanie i pochłanianie promieniowania elektromagnetycznego wiąże się ze zmianą ruchu ładunku elektrycznego.

Własności promieniowania elektromagnetycznego silnie zależą od długości fali (częstotliwości promieniowania) i dlatego dokonano podziału promieniowania elektromagnetycznego ze względu na jego częstotliwość.

[edytuj] Widmo fal elektromagnetycznych

Fale elektromagnetyczne zależnie od długości fali (częstotliwości) przejawiają się jako (od fal najdłuższych do najkrótszych): fale radiowe, podczerwień, światło widzialne, ultrafiolet, promieniowanie rentgenowskie (promieniowanie X), promieniowanie gamma. Kwantem fali elektromagnetycznej jest foton.

Na diagramie literom odpowiadają rodzaje fale:

A - fale radiowe bardzo długie

B - fale radiowe

C - mikrofale

D - podczerwień

E - światło widzialne

F - ultrafiolet

G - promieniowanie rentgenowskie (promieniowanie X)

H - promieniowanie gamma

I - widmo światła widzialnego

Długości fal:

Pasmo	Długość [m]
Fale radiowe	>10^-4
Mikrofale	10^-4 - 3*10^-1
Podczerwień	710^-7 - 210^-3
Światło widzialne	410^-7 - 710^-7
Ultrafiolet	4*10^-7 - 10^-8
Promieniowanie rentgenowskie	10^-13 - 5*10^-8
Promieniowanie gamma	<10^-10