Ki je odkril elektromagnetno valovanje? Elektromagnetno valovanje - tabela. Vrste elektromagnetnih valov

elektromagnetni valovi

Zgodovina raziskav

Prva teorija, ki se lahko šteje za najstarejše različice elektromagnetnih valov hipotez, so vsaj v času Huygens. V času, špekulacije doseglo količinsko razvoj. Huygens leta 1678, v letu pripravila vrsto "skica" teorija - "Razpravo na svetu". Leta 1690 je objavila tudi novo odlično delo. je bil predstavljen je kvalitativna teorija refleksijo, lomom v obliki, v kateri je danes zastopana v šolskih učbenikih ("elektromagnetni valovi", Razred 9).

Poleg tega je bilo oblikovano načelo Huygens. S to postalo mogoče preučiti gibanje valovne fronte. To načelo je bilo kasneje ugotovljeno, njen razvoj v delih Fresnel. huygensovo načelo je imela poseben pomen v teoriji uklona in valovna teorija svetlobe.

V 1660-1670 letih velikega števila eksperimentalnih in teoretičnih prispevkov so bile v študiji Hooke in Newton. Ki je odkril elektromagnetno valovanje? Koga so bili izvedeni poskusi, da dokaže svoj obstoj? Katere so različne vrste elektromagnetnih valov? O tem kasneje.

Video: Spekter elektromagnetnega valovanja

Obrazložitev Maxwell

Preden govorimo o tem, kdo je odkril elektromagnetnih valov, je treba reči, da je prvi znanstvenik, ki je napovedal svoj obstoj na splošno, je postal Faraday. Njegova hipoteza je predstavila leta 1832, leto. Gradbena teorija kasneje ukvarja z Maxwell. Do 1865, je deveto leto, da konča delo. Kot rezultat, Maxwell strogo formalizirani matematične teorije, ki upravičuje obstoj pojavov obravnavane. On je bil določen tudi hitrost širjenja elektromagnetnih valov, sovpada z vrednostjo nato uporablja hitrost svetlobe. To, v zameno, mu dovoli, da potrjujejo hipotezo, da svetloba je vrsta sevanja šteje.

eksperimentalni odkrivanje

Maxwell je teorija je bila potrjena v poskusih Hertz leta 1888. Omeniti je treba, da je nemški fizik izvaja njegove poskuse, da bi ovrgli teorijo, kljub matematične osnove. Vendar pa je zaradi svojih poskusov Hertz je bil prvi, ki je odkril elektromagnetno valovanje v praksi. Poleg tega je v okviru svojih poskusih, so znanstveniki opredelili lastnosti in značilnosti sevanja.

Elektromagnetni valovi Hertz prejela zaradi dražljaja impulzno serije hitro teče v vibrator s pomočjo visoko napetostnega vira. Visokofrekvenčni tokovi lahko zazna vezje. frekvenca nihanja Tako je višja, večja je kapacitivnost in induktivnost. Toda to visokofrekvenčni nobenega zagotovila visoka toka. Za opravljanje svojih poskusov, Hertz uporablja dokaj preprosto napravo, ki se sedaj imenuje - "Hertzov dipol". Naprava je nihanje vezje odprtega tipa.

Vožnja izkušnje Hertz

Vnos sevanja je bila izvedena s pomočjo prejme vibratorjem. Ta naprava je imel enako strukturo kot da naprave, ki oddaja. Pod vplivom elektromagnetnega vala električnega polja izmeničnega vzbujanja pojavila trenutne nihanja v sprejemni napravi. Če v tej napravi njegova naravna frekvenca in frekvenca toka sovpadajo, resonanca pojavljajo. Kot rezultat, motnja pojavila v sprejemnem aparatu z večjo amplitudo. Raziskovalec jih odkrije, gledal iskre med vodniki v majhno režo.

Tako je Hertz je prvi, ki je odkril elektromagnetno valovanje, dokazali svojo sposobnost, da dobro premisli o vodnikov. Skoraj upravičujejo nastanek stalnega svetlobe. Poleg tega, Hertz določi hitrost širjenja elektromagnetnih valov v zraku.

Študija značilnosti

Elektromagnetni valovi širijo v skoraj vseh okoljih. V prostoru, ki je napolnjena s snovjo, sevanja lahko v nekaterih primerih se razdeli dovolj dobro. Vendar so nekoliko spremenili svoje vedenje.

Elektromagnetno valovanje v vakuumu določi brez dušenja. Ti so razdeljeni na katero koli poljubno velike razdalje. Glavne značilnosti vključujejo polarizacije valove, pogostosti in dolžine. Opis lastnosti se izvaja v okviru elektrodinamiki. Vendar pa so značilnosti sevanja nekaterih območjih spektra, ki se ukvarjajo v več posebnih področjih fizike. Med njimi so, na primer, lahko vključujejo optiko.

Študija trdi elektromagnetno sevanje kratkovalovnih spektralno koncu oddelek se ukvarja z visoko energijo. Glede na dinamiko sodobnih idej preneha biti samodisciplina in v kombinaciji s šibkimi interakcijami v eni teoriji.

Video: UHF mikrovalovna pištolo

Teorija se uporablja pri preučevanju lastnosti

Danes obstajajo različne metode za lajšanje modeliranje in proučevanje lastnosti zaslonov in vibracij. velja za najbolj temeljno od dokazano in popolno teorijo kvantne elektrodinamiki. Iz njega z enim ali druge poenostavitve postane mogoče dobiti od naslednjih načinov, ki se pogosto uporabljajo v različnih področjih.

Opis zvezi z nizkofrekvenčno sevanje v makroskopskem okolje izvedemo s pomočjo klasičnih elektrodinamiki. Temelji na Maxwellove enačbe. V vlogi, obstajajo aplikacije za poenostavitev. Pri proučevanju optičnih optiko uporablja. Teorija val se uporablja v primerih, ko so nekateri deli optičnega sistema velikosti blizu valovni dolžini. Kvantna optika se uporablja, kadar so bistvene sipanje procesi, absorpcijo fotonov.

Geometrijska optični teorija - omejevalni primer, v katerem je valovna dolžina zanemarjajo dovoljena. Obstajajo tudi številne uporabne in temeljne sekcije. Med njimi so, na primer, vključujejo astrofizike, biologije vizije in fotosintezo, fotokemije. Kako so razvrščeni elektromagnetne valove? Iz tabele je razvidno porazdelitev za skupino je prikazana spodaj.

razvrstitev

tam frekvenčne pasove elektromagnetni valovi. Med njimi ni nobenih nenadnih prehodov, včasih se prekrivajo. Meje med njimi so precej relativne. Glede na to, da je tok porazdeljeno neprekinjeno, je frekvenca togo povezana z dolžino. Spodaj so razponi elektromagnetnih valov.

Ultrakratki svetloba lahko razdelimo v mikrometra (Podmilimetrske), milimeter, centimeter, decimeter, meter. Če je dolžina sevanja elektromagnetnih valov manj kot meter, nato pa svoje imenovano nihanja zelo visoke frekvence (SHF).

Vrste elektromagnetnih valov

Zgoraj območju elektromagnetnega valovanja. Katere so različne vrste tokov? skupina ionizirajoče sevanje Vključuje gama in X-žarki. Treba je omenjeno, da lahko ionizira in ultravijolično svetlobo in celo vidno svetlobo. Stopnje ki gama in rentgenskih tok, definirana zelo pogojno. Kot splošno usmeritev sprejetih mejnih 20 eV - 0,1 MeV. Gama-tokov v ožjem pomenu, ki ga jedra, X oddajajo - E-ovoju atoma povleče iz orbite nizko ležečih elektronov. Vendar pa ta razvrstitev ne velja za trdo polju, ki brez jedra in atomov.

Rentgenska vzbujenega pri upočasnjevanju hitro nabite delce (protonov, elektronov in drugi) in zato procesih, ki potekajo v notranjosti atomske elektronska lupina. Gama nihanja nastanejo kot posledica procesov znotraj atomskih jeder in pretvorbo osnovnih delcev.

radijski tokovi

Zaradi velike vrednosti dolžine obravnavi teh valov se lahko izvede, ne da bi pri tem upoštevala razdrobljenem strukturo medija. Kot izjema, da služijo le kratke tokove, ki so v bližini infrardečega območja. V lastnosti radijskega kvantnih oscilacij pojavi zelo šibko. Vendar pa morajo upoštevati, na primer, pri analizi molekulsko standard čas in frekvenco med ohlajevanje na temperaturo nekaj stopinjah Kelvina.

Kvantna lastnosti upoštevajo pri opisu oscilatorjev in ojačevalnikov v milimetrskih in centimeter območjih. Radio reža je nastala med gibanjem AC vodnikov primerno frekvence. Pozitivna elektromagnetno valovanje v prostoru-ons AC, ustreza njej. Ta lastnost se uporablja pri oblikovanju anten na radiu.

vidni tokovi

Ultravijolična in infrardeče sevanje je viden v širokem pomenu besede, tako imenovane optično spektralno območje. Označite to področje je posledica ne samo neposredno bližino posameznih področjih, vendar so podobne naprave, ki se uporabljajo v študiji in razvila predvsem v študiji vidne svetlobe. Te vključujejo zlasti zrcala in leče za fokusiranje sevanja, difrakcije rešetke, prizme, in drugi.

Frekvenčni optični valovi so primerljivi s tistimi od molekul in atomov ter njihove dolžine - z medmolekulskih razdalj in molekulskih dimenzij. Zato je bistvenega pomena na tem področju, so pojavi, ki jih atomske strukture zaradi snovi. Iz istega razloga, svetlobo z valom in ima kvantnih lastnosti.

Pojav optičnih tokov

Najbolj znan vir je sonce. Star ploskev (Fotosfera) ima temperaturo 6000 ° Kelvina in oddajajo belo svetlobo. Največja vrednost spektra je nenehno v "zelena" cona - 550 nm. Na voljo je tudi največja vizualno občutljivost. Nihanja v optičnem območju pride, ko ogrevana telesa. Infrardeči tokovi so zato imenujejo tudi vročino.

Močnejši kot je grelno telo poteka, višja je frekvenca, kjer je spekter največja. žarenje opazili pri določeni temperaturi dvignjeni (sij v vidnem območju). Ko se prvič pojavi rdeča, nato rumena in potem. Vzpostavitev in registracija optičnega toka se lahko pojavijo pri bioloških in kemijskih reakcij, od katerih je uporabljena na sliki. Za večino bitja, ki živijo na Zemlji, kot vir energije opravlja fotosintezo. Ta biološki reakcija poteka v obratih pod vplivom optičnega sončnega sevanja.

Značilnosti elektromagnetnih valov

Lastnosti medija in vira vpliva na lastnosti toka. Torej nameščen, zlasti časovni potek polja, ki določa vrsto pretoka. Na primer, ko je oddaljenost od vibratorja (povečanje) polmer ukrivljenosti postane večja. Rezultat je ravnina elektromagnetni val. Interakcija z materialom nastane kot drugače. absorpcijske in emisijske procesi tokovi se na splošno lahko opišemo s klasičnimi elektrodinamične razmerij. Za valovi optičnega območju in več trdih žarkov je treba upoštevati njihovo kvantni naravi.

viri tokovi

Kljub fizičnih razlik, povsod - v radioaktivne snovi, televizijski oddajnik, žarnice - elektromagnetni valovi so navdušeni električnih nabojev, ki se giblje s pospeškom. Obstajata dve glavni vrsti virov: mikroskopske in makroskopske. Prvi pojavi nenadni prehod od nabitih delcev od enega do drugega nivoja znotraj molekul ali atomov.

Mikroskopski viri oddajajo rentgenskih, gama, UV, IR, vidne, in v nekaterih primerih, dolgovalovno sevanje. Ker je primer slednja vodika spektralno črto, ki ustreza val 21 cm. Ta pojav je posebno pomembno pri radioastronomija.

Viri makroskopsko Tip predstavljajo onesnaževalce v katerih so prosti elektroni vodniki narejene sinhrono periodično nihanje. V sistemih tej kategoriji so ustvarjene tokove od milimetra do najdaljših (v električnih vodov).

Struktura in moč tokov

Električni naboj premika s pospeševanjem in periodično spreminja tokove vplivajo druga na drugo z določenimi silami. Njihova velikost in smer sta odvisna od takih dejavnikov, kot so velikost in konfiguracijo v polju, ki vsebuje tokove in obremenitve, njihova velikost in medsebojno smer. V bistvu pod vplivom električnih karakteristik in mediju kot tudi spremembe v koncentraciji in porazdelitev izhodnih tokov naboja.

Zaradi kompleksnosti celotnega sporočila problema uvesti zakon sile v obliki ene same formule ni lahko. Struktura imenujemo elektromagnetno polje, in velja, kot je potrebno, kot matematični predmet, ki ga je porazdelitev stroškov in tokov določi. To, v zameno, ustvarja določen vir, pri čemer upošteva robne pogoje. Izrazi, opredeljeni interakcij oblika območja in značilnosti materiala. Če se izvaja na neomejenem prostoru, so te okoliščine dopolnjuje. Kot poseben dodaten pogoj v takih primerih je pogoj sevanje. Ker je zagotovljeno "prav" vedenje polje v neskončnosti.

Kronologija študije

Korpuskularnega-kinetična teorija Lomonosov v nekaterih svojih položajev so predvideni določeni načeli teorije elektromagnetnega polja: "rotacijsko" (Rotacijska) gibanja delcev, "zyblyuschayasya" teorija (Wave) svetlobe, njeno občestvo z naravo električne energije in tako naprej. D. Infrardeči tokovi so odkrili leta 1800, ki ga Herschel (britanski znanstvenik), in v naslednjem, 1801 m, je Ritter opisano ultravijolično. Sevanje krajši od ultravijolične, je bil razpon odprli Rentgenski v 1895 letu, 8. novembra. Kasneje je postalo znano kot rentgenskega.

Vpliv elektromagnetnega valovanja so preučevali številni znanstveniki. Vendar pa je najprej preuči možnosti za tokove, se je njihov obseg postala Narkevitch-Iodko (beloruščina znanstvena slika). Študiral lastnosti tokov v zvezi s prakso medicine. Sevanje gama je odkril Paul Villard leta 1900. V istem obdobju Planck opravili teoretične študije o lastnostih črno telo. V študiji so bili odprti postopek quantum. Njegovo delo je bil začetek kvantne fizike. Kasneje je bilo objavljeno več Planck in Einstein. Njihova raziskava pripeljala do oblikovanja takšne stvari kot fotona. To, v zameno, je zaznamoval začetek ustvarjanja kvantne teorije elektromagnetnega toka. Njen razvoj še naprej v delih vodilnih znanstvenih osebnosti dvajsetega stoletja.

Nadaljnje raziskave in delo na področju kvantne teorije elektromagnetnega sevanja in njene interakcije z materijo je sčasoma privedlo do oblikovanja kvantnih elektrodinamiki v obliki, v kateri obstaja danes. Med odprtimi znanstvenikov, ki so študirali na to vprašanje, moramo omeniti, poleg Einstein in Planck, Bohr, Bose, Dirac, de Broglie, Heisenberg, Tomonaga, Schwinger, Feynman.

zaključek

Vrednost v sodobnem svetu fizike, je dovolj velik. Skoraj vse, kar se danes uporablja v človeškem življenju, pojavil zahvaljujoč praktično uporabo raziskav velikih znanstvenikov. Odkritje elektromagnetnih valov in njihovega študija, še posebej, je privedla do razvoja klasičnih in kasneje mobilnih telefonov, radijskih oddajnikov. Zlasti je pomembno praktično uporabo takega teoretičnega znanja na področju medicine, industrije in tehnologije.

Video: Polarizacija elektromagnetnih valov

To je zaradi razširjene uporabe kvantitativne znanosti. Vse fizikalne poskuse, ki temeljijo na meritvah, ki primerjava lastnosti pojavov študiral z obstoječimi standardi. To je za ta namen v okviru discipline razvili kompleksnih merilnih instrumentov in enot. Nekaj ​​vzorcev je skupna za vse obstoječe materialnih sistemov. Na primer, so zakoni o ohranitvi energije velja skupna fizikalnih zakonov.

Znanost kot celota, se imenuje v mnogih primerih temeljnih. To je predvsem posledica dejstva, da druge discipline daje opise, ki v zameno, za katera veljajo zakoni fizike. Tako je v kemiji preučevali ogljika, snov, dobljena iz njih, in preoblikovanja. Toda kemijske lastnosti telesa opredeljujejo fizikalne lastnosti molekul in atomov. Te lastnosti opisujejo takšne dele fizike, kot elektromagnetizma, termodinamike, in drugi.