Что такое электромагнитная волна:
Электромагнитные волны представляют собой комбинацию волн в электрическом и магнитном полях, создаваемых движущимися зарядами. То есть рябь в электромагнитных волнах - это электрические и магнитные поля.
Создание электромагнитных волн начинается с заряженной частицы. Эта частица создает электрическое поле, которое действует на другие частицы. По мере ускорения частица колеблется в своем электрическом поле, которое создает магнитное поле. Находясь в движении, электрическое и магнитное поля, создаваемые заряженной частицей, являются самовоспроизводящимися, это означает, что электрическое поле, которое колеблется как функция времени, будет создавать магнитное поле и наоборот.
Характеристики электромагнитных волн
Электромагнитные волны характеризуются:
- Им не нужна материальная среда для распространения: они распространяются в материальных средах и в вакууме.
- Они возникают из-за электромагнитных сигналов.
- Это поперечные волны: направление распространения перпендикулярно направлению колебаний.
- Они периодичны во времени и пространстве: колебания повторяются через равные промежутки времени.
- В вакууме скорость распространения электромагнитных волн любой частоты составляет 3 x 108 РС.
- Длина волны - это расстояние между двумя соседними пиками между волнами, которое обозначается греческой буквой лямбда λ.
- Частота волны - это количество циклов за определенное время, она выражается в герцах, что означает количество циклов в секунду.
Типы электромагнитных волн
В зависимости от длины волны и частоты электромагнитные волны подразделяются на разные типы.
Радиоволны
Радиоволны характеризуются:
- частоты от 300 гигагерц (ГГц) до 3 килогерц (кГц);
- длины волн от 1 мм до 100 км;
- скорость 300000 км / с.
Искусственные радиоволны используются в спутниковой связи и телекоммуникациях, в радиопередачах, в радиолокационных и навигационных системах, а также в компьютерных сетях.
Радиоволны AM, используемые в коммерческих радиосигналах, находятся в диапазоне частот от 540 до 1600 кГц. Аббревиатура AM означает «амплитудно-модулированный». С другой стороны, радиоволны FM находятся в диапазоне частот от 88 до 108 мегагерц (МГц), а сокращение FM означает «частотная модуляция».
Радиоволны могут генерироваться естественным путем при молнии или других астрономических явлениях.
СВЧ
Микроволны - это электромагнитные волны, которые характеризуются:
- частоты от 300 МГц до 300 ГГц;
- длины волн от 1 метра до 1 мм;
- они путешествуют в вакууме со скоростью света.
Приставка «микро» указывает на то, что эти волны короче радиоволн. Микроволны также используются для передачи телевидения и телекоммуникаций, в беспроводных телефонах, в рации, в микроволновых печах и на мобильных телефонах.
Инфракрасные волны
Инфракрасные волны - это электромагнитные волны, которые характеризуются:
- частоты от 300 ГГц до 400 терагерц (ТГц);
- длины волн от 0,00074 до 1 мм.
Инфракрасные волны можно разделить на:
- дальняя инфракрасная область: от 300 ГГц до 30 ТГц (от 1 мм до 10 мкм)
- средний инфракрасный: от 30 до 120 ТГц (от 10 до 2,5 мкм); Y
- ближний инфракрасный диапазон: от 120 до 400 ТГц (от 2500 до 750 нм).
Видимый свет
Свет - это электромагнитная волна, для которой характерны:
- частоты от 400 до 790 ТГц.
- длины волн от 390 до 750 нм.
- скорость 300000 км / с.
Видимый свет создается вибрацией и вращением атомов и молекул, а также электронными переходами внутри них. Цвета производятся в узком диапазоне длин волн, а именно:
- фиолетовый: от 380 до 450 нм;
- синий: от 450 до 495 нм;
- зеленый: от 495 до 570 нм;
- желтый: от 570 до 590 нм;
- оранжевый: от 590 до 620 нм; Y
- красный: от 620 до 750 нм.
Ультрафиолетовый (УФ) свет
Электромагнитная волна ультрафиолетового света классифицируется как;
- Ближний УФ: от 300 до 400 нм;
- Среднее УФ: от 200 до 300 нм;
- Дальний УФ: от 200 до 122 нм; Y
- Экстремальный УФ: от 10 до 122 нм.
Ультрафиолетовый свет может вызывать химические реакции и флуоресценцию многих веществ. В Экстремальный УФ, может вызвать ионизацию веществ, через которые проходит (ионизирующее излучение). Этот тип ультрафиолетового света блокируется кислородом атмосферы и не достигает поверхности земли. Ультрафиолетовый свет в диапазоне от 280 до 315 нм блокируется озоновым слоем, предотвращая ущерб, который он может нанести живым существам. Только 3% солнечного ультрафиолетового света достигает Земли.
Хотя ультрафиолетовый свет невидим для людей, мы можем ощущать его воздействие на кожу, когда загораем или обжигаемся из-за длительного воздействия солнечных лучей. Другим вредным воздействием ультрафиолетового света является рак, особенно рак кожи. Однако людям и всем живым существам, вырабатывающим витамин D, необходим УФ-свет в диапазоне 295–297 нм.
Рентгеновские лучи
Рентгеновские лучи - это электромагнитные волны, которые характеризуются:
- энергия в диапазоне от 100 до 100 000 эВ;
- частоты в диапазоне от 30 петагерц до 30 эксагерц;
- длины волн от 0,01 до 10 нм.
Рентгеновские фотоны обладают достаточной энергией для ионизации атомов и разрыва молекулярных связей, что делает этот тип излучения вредным для живых существ.
Гамма лучи
Электромагнитные волны гамма-лучей характеризуются:
- энергии выше 100 кэВ;
- частоты больше 1019 Гц;
- длины волн менее 10 пикометров.
Это волны с самой высокой энергией, открытые Полем Виллардом в 1900 году при изучении эффектов излучения, испускаемого радио. Они производятся из радиоактивных материалов.
