Многие уже знают о том что длина электромагнитных волн

Леувиль Шарон

Мастер

(1523),
закрыт

5 лет назад

У радиоволн — самая большая длина волны. У гамма — самая короткая. Так и вот мы знаем что скорость света в однородном (не искривлённом пространстве) вакууме — это теоретический предел скорости для всего и вся, особенно для того что имеет массу, есть ли подобные пределы у длины электромагнитных волн? т. е. максимальная длина радиоволны, и минимальная длина гамма излучения?

White Rabbit

Искусственный Интеллект

(304561)

5 лет назад

Комментарий удален

White Rabbit
Искусственный Интеллект
(304561)
БЕЗГРАМОТНАЯ чушь — это то, что вы написали. Вы где учили физику — в церковно-приходской школе?? ? Да и там наверное бьют подсвечниками за несоответствие размерностей!
КАК вы сравниваете ЭНЕРГИЮ (типа — джоули) с ДЕЙСТВИЕМ (типа — джоуль-секунда) ?

Время потеряли в своих рассуждениях, уважаемый….

Сергей Гаврилов

Искусственный Интеллект

(182190)

5 лет назад

Комментарий удален

Сергей Гаврилов
Искусственный Интеллект
(182190)
Я это и имею в виду. Чтобы получить излучения с очень малой длиной волны, нужно подобрать физический процесс, дающий колоссальную энергию кванта.
Что касается очень длинных волн, то при разумных размерах излучателя их излучение крайне неэффективно.

Каждый раз, когда электрический ток изменяет свою частоту или направление, он генерирует электромагнитные волны — колебания электрического и магнитного силовых полей в пространстве. Один из примеров — изменяющийся ток в антенне радиопередатчика, который создает кольца распространяющихся в пространстве радиоволн.

Энергия электромагнитной волны зависит от ее длины — расстояния между двумя соседними «пиками». Чем меньше длина волны, тем выше ее энергия. В порядке убывания своей длины электромагнитные волны подразделяются на радиоволны, инфракрасное излучение, видимый свет, ультрафиолетовое, рентгеновское и гамма-излучение. Длина волны гамма-излучения не достигает и одной стомиллиардной метра, в то время как радиоволны могут иметь длину, исчисляющуюся в километрах.

Электромагнитные волны распространяются в пространстве со скоростью света, а силовые линии их электрического и магнитного полей располагаются под прямым углом друг к другу и к направлению движения волны.

Электромагнитные волны расходятся постепенно расширяющимися кругами от передающей антенны двусторонней радиостанции аналогично тому, как это делают волны, вызванные падением камешка в пруд. Переменный электрический ток в антенне создает волны, состоящие из электрического и магнитного полей.

Схема электромагнитной волны

Электромагнитная волна распространяется прямолинейно, а ее электрическое и магнитное поле перпендикулярны потоку энергии.

Преломление электромагнитных волн

Так же как и свет, все электромагнитные волны преломляются, когда входят в вещество под любым углом, кроме прямого.

Отражение электромагнитных волн

Если электромагнитные волны падают на металлическую параболическую поверхность, они фокусируются в точке.

Рост электромагнитных волн

ложный узор электромагнитных волн, исходящих из передающей антенны, возникает из одиночного колебания электрического тока. Когда ток течет вверх по антенне, электрическое поле (красные линии) направлено сверху вниз, а магнитное поле (зеленые линии) — против часовой стрелки. Если ток изменяет свое направление, то же самое происходит с электрическим и магнитным полями.

Объекты и процессы, существующие в космосе, такие как звезды, черные дыры, появляющиеся в результате взрыва звезд, также порождают перечисленные виды электромагнитных излучений. Исследование этих явлений осуществляется с помощью искусственно созданных спутников, ракет, запускаемых учеными и космических кораблей. В большинстве случаев, исследовательские работы направлены на изучение гамма и рентгеновских излучений. Изучение этого вида излучений практически невозможно в полной мере исследовать на поверхности земли, так как большая часть излучений, которые выделяет солнце, задерживает атмосфера нашей планеты. Уменьшение длины электромагнитных волн неизбежно приводит к довольно существенным качественным различиям. Электромагнитные излучения, обладающие различными показателями длины, имеют большое различие между собой, по способности веществ поглощать подобные излучения.

Шкала электромагнитных излучений

Важно

Самое интересное и любопытное в этой работе заключается в том, что оказывается электрические и магнитные поля, как вы знаете, и так как было доказано, что они существуют вместе. Но оказывается, они могут существовать и совершенно в отсутствии какого-либо вещества.

Вот это очень важное заключение и было сделано в работах Джеймса Клерка Максвелла. Оказывается, электромагнитное поле может существовать даже там, где отсутствует какое-либо вещество.
Вот мы с вами говорили, что звуковые волны присутствуют лишь только там, где есть среда. То есть, колебания, происходящие с частицами, имеют способность передаваться лишь там, где находятся частицы, которые обладают способностью передавать это возмущение.

А вот, что касается электромагнитного поля, то оно может существовать там, где нет вещества, и отсутствуют какие-либо частицы.

Простая физика — 16. электромагнитные волны.

Инфо

В своих опытах Герц использо­вал два металлических стержня с шарами на концах, в ко­торых при электрическом разряде возникали такие электромагнитные колебания, как в электрическом конту­ре. Герц обнаружил, что при подаче высокого напряжения между шарами 1 происходил электрический разряд и од­новременно на некотором расстоянии от них возникала искра между шарами 2 на концах проволочной рамки.

Это доказывало, что при электрических коле­баниях в электрическом контуре в пространстве возника­ет вихревое переменное электромагнитное поле. Это поле создаёт электрический ток в витке проволоки.
Генрих Герц Измерив частоту ν гармонических колебаний в конту­ре и длину λ электромагнитной волны, Герц определил скорость электромагнитной волны: v = λ·ν Значение скорости электромагнитной волны, получен­ной в эксперименте Герца, совпало со значением скорос­ти электромагнитной волны по гипотезе Максвелла.

Подтверждение на опыте существования электромагнитных волн

Элект­ромагнитные волны разных частот отличаются друг от друга. Какое ЭМ излучение имеет наибольшую длину волны, частоту? Наименьшую длину волны, частоту? Радиоволны Получаются с помощью колебательных контуров и макроскопических вибраторов.

Свойства: радиоволны различных частот и с различными длинами волн по-разному поглощаются и отражаются средами, проявляют свойства диф­ракции и интерференции. Применение: Радиосвязь, телевидение, радиолокация. Инфракрасное излучение (тепловое) Излучается атомами или молекулами вещества.
Инфракрасное излучение дают все тела при любой температуре.

Электромагнитные волны

В абсолютном вакууме (среда с полным отсутствием кислорода), скорость перемещения электромагнитных волн равна скорости света – 300000 километров в секунду. Границы, установленные на шкале измерений электромагнитных волн, довольно не постоянны, а точнее условны.

Шкала электромагнитных излучений Электромагнитные излучения, обладающие самыми разнообразными показателями длины, друг от друга отличают по тому, каким способом они получены (тепловые излучения, антенные излучения, а также излучения, полученные в результате замедления скорости вращения так называемых «быстрых» электронов). Также, электромагнитные волны – излучения, отличаются по методам их регистрации, одним из которых является шкала электромагнитных излучений.

Электромагнитные волны.

Внимание

Полужирное начертание Гипермаркет знанийФизика и астрономияФизика 11 класс Что такое электромагнитная волна Электромагнитные волны Содержание

  • 1 Общие понятия об электромагнитных волнах
  • 2 Свойства электромагнитных волн
  • 3 Интересные факты о электромагнитных волнах
  • 4 Воздействие электромагнитных волн на здоровье человека

Общие понятия об электромагнитных волнах На сегодняшнем уроке мы с вами будем рассматривать такую необходимую тему, как электромагнитные волны. А важной эта тема является хотя бы по тому, что вся наша современная жизнь связана с телевиденьем, радиовещанием и мобильной связью.

Поэтому стоить подчеркнуть, что все это осуществляется за счет электромагнитных волн. Теперь перейдем к более подробному рассмотрению вопроса, связанного с электромагнитными волнами и в первую очередь озвучим определение таких волн.

Главная Онлайн учебники База репетиторов России Тренажеры по физике Подготовка к ЕГЭ 2017 онлайн Глава 2. Электромагнитные колебания и волны Существование электромагнитных волн было теоретически предсказано великим английским физиком Дж.

Максвеллом в 1864 году. Максвелл проанализировал все известные к тому времени законы электродинамики и сделал попытку применить их к изменяющимся во времени электрическому и магнитному полям. Он обратил внимание на ассиметрию взаимосвязи между электрическими и магнитными явлениями. Максвелл ввел в физику понятие вихревого электрического поля и предложил новую трактовку закона электромагнитной индукции, открытой Фарадеем в 1831 г.: Всякое изменение магнитного поля порождает в окружающем пространстве вихревое электрическое поле, силовые линии которого замкнуты.

О ЧЁМ ГОВОРИТ ЛУЧ СВЕТА

Изики уже давно замечали, что по обе стороны свето­вого спектра действуют какие-то невидимые излучения. Если за красным краем солнечного спектра поставить термо­метр, он сильно нагревается. А за фиолетовым концом спек­тра не только нагревается термометр, но и сильно чернеют фотопластинки. Невидимые излучения за красным концом спектра назвали инфракрасными, а за фиолетовым кон­цом — ультрафиолетовыми.

Итак, помимо видимого света существуют невидимые из­лучения.

В то время, когда начала так бурно развиваться спектро­скопия, английский физик Максвелл обобщил результаты опытных исследований электрических и магнитных свойств материи и создал теорию электромагнитных волн.

Когда электромагнитная волна встречает на своём пути мельчайшие электрически заряженные частицы — электроны, то она действует на них с некоторой силой. Электроны на­чинают колебаться подобно тому, как колеблется пробка под действием водяных волн. По характеру этих колебаний можно было установить, что сила воздействия электромагнитных волн на электрон непрерывно меняет своё направление и пе­риодически то возрастает до некоторого максимума, то опять уменьшается. Это и является характерным для электромагнит­ной волны.

Но там, где есть периодическое колебание, которое рас­пространяется в пространстве, там можно говорить и о длине волны. В случае водяных волн мы называли длиной волны расстояние между двумя ближайшими гребнями. В слу­чае электромагнитных волн мы можем называть длиной волны расстояние между двумя ближайшими точками, в которых электромагнитная сила, действующая на электрон, получает наибольшее значение и направлена в одну и ту же сторону. Здесь полная аналогия с водяными волнами (гребень — наи­большее отклонение частиц воды, направленное вверх).

Как же возбуждать такие электромагнитные волны? Впо­следствии физики нашли много способов, но в то время при­менили самый простой: зарядили один металлический стержень с шаром на конце положительным электричеством, а другой такой же стержень — отрицательным, а затем сблизили их настолько, чтобы между шарами проскочила искра. Искра — это чрезвычайно кратковременный ток через воздух, он длится тысячные доли секунды. При этом электрические заряды перескакивают с одного стержня на другой и обратно, меняя направление миллионы раз в секунду. Происходит искровой разряд, в стержнях возникает колебание электрического тока. При этом в пространстве расходятся невидимые глазом электро­магнитные волны.

С помощью искрового разряда немецкий физик Г. Герц в 1888 году получил электромагнитные волны длиной в 9 мет­ров. Спустя 7 лет русский физик А. С. Попов изобрёл ра­дио— одно из величайших достижений науки и техники на­шего времени. С помощью электромагнитных волн он послал первую в мире радиограмму.

Изучая свойства световых и электромагнитных волн, фи­зики пришли к выводу, что природа их одинакова. И те и другие волны распространяются с одинаковой скоростью, от­ражаются и преломляются по одним и тем же законам. Рас­пространение световых волн в телах зависит от электрических и магнитных свойств этих тел так же, как и распространение в них электромагнитных волн. Свет — это те же электромаг­нитные волны, как и волны, получаемые от искрового раз­ряда. Оба типа волн отличаются лишь тем, что у них раз­лична длина волны. Мы помним, что видимые глазом волны имеют длину от 4000 до 7500 А, а радиоволны, с которыми работал Попов,— около 10 метров, т. е. в десятки миллионов раз больше. Инфракрасные и ультрафиолетовые излучения суть также электромагнитные волны; длина волн у первых больше, чем у красного света, а у вторых меньше, чем у фиолетового.

Итак, природа радиоволн и видимого света одинакова: свет — это тоже электромагнитные волны, только с меньшей длиной волны. Различие в длине волны и определяет разли­чие в свойствах световых и радиоволн.

С помощью технических приборов можно возбуждать радио­волны различной длины. Физики достигают этого тем, что заставляют электрические заряды колебаться с нужной ча­стотой. Если заряды колеблются с частотой, равной 300 ты­сячам в секунду, в пространстве возбуждается волна длиной в один километр. А чтобы получить электромагнитные волны длиной в один сантиметр, нужно достигнуть 30 миллиардов колебаний зарядов в секунду! Чем короче длина электромаг­нитных волн, тем больше должна быть частота колебаний заряда, тем труднее этой частоты достигнуть. Знаменитый русский физик П. Н. Лебедев, который исследовал электромаг­нитные волны и убедительно показал, что свет — это электро­магнитное излучение, получил в 90-х годах самые короткие в то время волны — длиной в 6 миллиметров. Дальше техника получения коротких электромагнитных волн развивалась мед­ленно: встречались большие технические трудности. В 1924 г. советский физик А. А. Глаголева-Аркадьева получила волны ещё короче — в одну десятую миллиметра. Благодаря её ра­ботам был заполнен весь спектр электромагнитных волн, возбуждаемых техническими установками — вибраторами. Даль­ше идут ещё более короткие волны, возбуждаемые колебаниями зарядов внутри излучающих молекул и в атомах. Это — уже инфракрасные излучения, видимый свет и другие.

В конце XIX столетия физики открыли новые невидимые излучения. В наше время все знают, что внутренние органы человека можно «просвечивать» с помощью рентгенов­ских лучей, открытых в 1895 году физиком Рентгеном. Рентген обнаружил, что поток быстро летящих электронов, ударяясь о стекло или металлическую пластинку, вызывает появление невидимых излучений. Излучения были замечены случайно: они упали на бумагу, покрытую особым вещест­вом— платино-цианистым барием, и бумага в темноте засве­тилась. Рентгеновские излучения имеют длину волны при­мерно от 0,1 до 100 ангстремов. По длине волны они следуют за ультрафиолетовыми излучениями.

Вскоре после открытия рентгеновских излучений в природе были найдены излучения с ещё более короткой длиной волны, так называемые гамма-излучения. Их испускают радио­активные вещества.

Таким образом, шкала излучений, обнаруженных человеком в природе, оказалась очень широкой. Если идти от наиболее

ІІ ІШ

Ь|| І

&г-.

•»II

Оі

А1′ *|

А?-

ДЛИННЫХ волн к коротким, мы увидим следующую картину (рис. 17). Сначала идут радиоволны, они самые длинные. В их же число входят и излучения, открытые Лебедевым и Глаголевой-Ар­кадьевой. Далее идут инфракрасные излучения, видимый свет, рентгеновские излучения и, наконец, гамма-излучения.

Границы между различными излу­чениями весьма условны: излучения

Непрерывно следуют одно за другим и отчасти перекрывают друг друга.

Взглянув на шкалу электромагнит­ных волн, читатель может заключить, что видимые нами излучения составляют весьма небольшую часть общего из­вестного нам спектра излучений.

Для обнаружения и изучения неви­димых излучений физик должен был вооружиться дополнительными прибора­ми. Невидимые излучения можно обна­ружить по их действию. Так, например, радиоизлучения действуют на антенны, создавая в них электрические колеба­ния, инфракрасные излучения сильнее всего действуют на тепловые приборы (термометры), а все остальные излуче­ния наиболее сильно действуют на фотопластинки, вызывая в них хими­ческие изменения. Антенны, тепловые приборы, фотопластинки — это новые «глаза» физиков для различных участ­ков шкалы электромагнитных волн.

Открытие многообразных электро­магнитных излучений — одна из самых блестящих страниц истории физики.

ПРИЗМА ОТКАЗЫВАЕТСЯ СЛУЖИТЬ

Спектроскоп со стеклянной призмой оказал учёным большую помощь. Но после открытия невидимых электро­магнитных излучений выявилось, чтосте —

Клянная призма не для всех лучей прозрачна. Она пропускает только видимый свет и ближайшие к нему участки инфракрасных и ультрафиолетовых областей. Остальные излучения стекло не пропускает и, значит, нужно подыскивать призмы не из стекла, а из других материалов. Для длинноволновых инфракрасных излучений пришлось бы изготовить призмы из каменной соли или из минерала сильвина. Для средневолновых ультрафио­летовых излучений пришлось бы взять призму из кварца. Для коротковолновых же ультрафиолетовых и рентгеновских излучений вообще невозможно подобрать подходящую призму.

Стеклянная призма несёт хорошую службу только на не­большом участке спектральной шкалы.

Но не удастся ли нам разложить сложные излучения на простые и без призмы? Нельзя ли разделить излучения каким-нибудь другим путём? Оказывается, можно.

Эволюция света Современный мир светится яркими красками даже с космоса: космические станции и экипаж на борту могут лицезреть удивительную картину ночью: светящаяся паутина из ярких городских огней. Это – продукт …

Н Аш рассказ подходит к концу. Мы узнали теперь, какое мощное теоретическое и практическое оружие получил человек, изучая законы возникновения и распространения света, и как сложен был путь познания этих …

Современная промышленность предъявляет исключительно высокие требования к качеству металлов. Современные маши­ны и инструменты работают в самых разнообразных режимах температур, давлений, скоростей, электрических и магнит­ных полей. Возьмём, к примеру, режущий инструмент. …

tinyton.ru
Многие уже знают о том что длина электромагнитных волн
Многие уже знают о том что длина электромагнитных волн

Понравилась статья? Поделиться с друзьями: