Электромагнитные волны

Материал из Циклопедии
(перенаправлено с «Электромагнитное излучение»)
Перейти к: навигация, поиск
Урок 383. Излучение электромагнитных волн // Павел ВИКТОР (Урок физики в Ришельевском лицее) [42:13]

Электромагнитное излучение (электромагнитные волны) — колебание электромагнитного поля, которое распространяется в пространстве. Оно состоит из электрического и магнитного поля, которые колеблются перпендикулярно относительно друг друга и относительно вектора распространения электромагнитной волны. В электромагнитных волнах существует четкая зависимость частоты от длины волны и наоборот. Отсюда существует дифференциация электромагнитных волн по этим двум параметрам (в порядке увеличения частоты и уменьшения длины волны): радиоволны, микроволны, инфракрасное излучение, видимый свет, ультрафиолетовый спектр, рентгеновские и гамма-лучи.

Скорость электромагнитного излучения в вакууме равна скорости света: [math]c = 299\,792\,458 \,[/math] м/с. Из-за того, что состоит из фотонов, электромагнитное излучение несет в себе энергию и импульс, которые, взаимодействует с материей, могут передаваться ней.

[править] Электромагнитный спектр

Одним из общих разделов электромагнитного спектра является разделение его по длине волны на радио- и микроволны, инфракрасное излучение, видимый и ультрафиолетовый спектр, рентгеновские и гамма-лучи.

Поведение ЭМ-волн зависит от длины волны: чем больше частоты, тем меньше длины волны, и наоборот, чем меньше частоты, тем больше длины волны. Если излучение взаимодействует с отдельными атомами и молекулами, то взаимодействие зависит от энергии, которую несет в себе фотон. Спектроскапия позволяет наблюдать спектр гораздо больший чем видимый: обычный лабораторный спектрограф регистрирует длины волны от 2 до 2500 нм. Через спектографы можно получить подробную информацию о физических свойствах объектов, газов, или даже звезд. Из-за этого спектрографы используются в астрофизике для получения информации о химическом составе астрономических объектов. Например, атом водорода придает радиоизлучение с длиной волны, равной 21,12 см.

[править] Свет

Часть спектра ЭМ излучения с длиной волны между приблизительно 400 и 700 нм, это принимаемый человеческим глазом спектр, воспринимаемый как видимый блеск. Волны, близкие к видимому спектру (чуть более 700 нм и менее 400 нм), также иногда относят к видимому свету, тем более что волны подобной длины могут восприниматься некоторыми людьми.

Если излучение, из частот в видимом спектре, отбивается от объекта, оно попадает в человеческий глаз — так создается картина, воспринимаемая человеком. Не вся информация, которая передается через электромагнитные волны, может восприниматься человеком буквально. Например, через оптоволокно передаются электромагнитные сигналы видимого спектра, но при помощи различных устройств эти сигналы конвертируются в другие формы информации.

[править] Радиоволны

Радиоволны могут проносить в себе информацию через изменение амплитуды, частоты и фазы волны в пределах определенного частотного диапазона. Если ЭМ-излучение начинает взаимодействие с проводником, оно вынуждает электроны двигаться, таким образом индуцируется электрический ток. Этот эффект (скин-эффект) используется в антеннах. Кроме того, электромагнитные волны могут вызывать поглощение молекулами вещества энергии, из-за чего выделяется тепло — это явление используется в микроволновых печах.

Персональные инструменты
Пространства имён

Варианты
Действия
Навигация
Инструменты