Co to jest fala elektromagnetyczna:
Fale elektromagnetyczne to kombinacja fal w polach elektrycznych i magnetycznych wytwarzanych przez poruszające się ładunki. Oznacza to, że fale elektromagnetyczne to pola elektryczne i magnetyczne.
Tworzenie fal elektromagnetycznych zaczyna się od naładowanej cząstki. Ta cząsteczka tworzy pole elektryczne, które wywiera siłę na inne cząsteczki. Gdy cząsteczka przyspiesza, oscyluje w swoim polu elektrycznym, które wytwarza pole magnetyczne. Po uruchomieniu pola elektryczne i magnetyczne wytworzone przez naładowaną cząsteczkę samonapędzają się, co oznacza, że pole elektryczne, które oscyluje w funkcji czasu, wytworzy pole magnetyczne i odwrotnie.
Charakterystyka fal elektromagnetycznych
Fale elektromagnetyczne charakteryzują się:
- Do rozmnażania nie potrzebują materialnego medium: rozmnażają się w mediach materialnych iw próżni.
- Wynikają z sygnałów elektromagnetycznych.
- Są to fale poprzeczne: kierunek propagacji jest prostopadły do kierunku oscylacji.
- Są okresowe w czasie i przestrzeni: oscylacje powtarzają się w równych odstępach czasu.
- W próżni prędkość propagacji fal elektromagnetycznych o dowolnej częstotliwości wynosi 3 x 108 SM.
- Długość fali to odległość między dwoma sąsiednimi pikami między falami, oznaczona grecką literą lambda λ.
- Częstotliwość fali to liczba cykli w określonym czasie, wyrażona w hercach, co oznacza cykle na sekundę.
Rodzaje fal elektromagnetycznych
W zależności od długości fali i częstotliwości fale elektromagnetyczne dzielą się na różne typy.
Fale radiowe
Fale radiowe charakteryzują się:
- częstotliwości od 300 gigaherców (GHz) do 3 kiloherców (kHz);
- długości fal od 1 mm do 100 km;
- prędkość 300 000 km/s.
Sztuczne fale radiowe są wykorzystywane w łączności satelitarnej i telekomunikacji, w transmisjach radiowych, w systemach radarowych i nawigacyjnych oraz w sieciach komputerowych.
Fale radiowe AM używane w komercyjnych sygnałach radiowych mieszczą się w zakresie częstotliwości od 540 do 1600 kHz. Skrót AM odnosi się do „modulowanej amplitudy”. Z drugiej strony fale radiowe FM mają zakres częstotliwości od 88 do 108 megaherców (MHz), a skrót FM odnosi się do „modulacji częstotliwości”.
Fale radiowe mogą być generowane naturalnie przez piorun lub inne zjawiska astronomiczne.
kuchenka mikrofalowa
Mikrofale to fale elektromagnetyczne, które charakteryzują się:
- częstotliwości od 300 MHz do 300 GHz;
- długości fal od 1 metra do 1 mm;
- podróżują w próżni z prędkością światła.
Przedrostek „mikro” wskazuje, że fale te są krótsze niż fale radiowe. Mikrofale są również wykorzystywane do transmisji telewizyjnych i telekomunikacyjnych, w telefonach bezprzewodowych, w, krótkofalówki, w kuchenkach mikrofalowych i telefonach komórkowych.
Fale podczerwone
Fale podczerwone to fale elektromagnetyczne, które charakteryzują się:
- częstotliwości od 300 GHz do 400 teraherców (THz);
- długości fal od 0,00074 do 1 mm.
Fale podczerwone można z kolei podzielić na:
- daleka podczerwień: od 300 GHz do 30 THz (1 mm do 10 µm)
- środkowa podczerwień: od 30 do 120 THz (10 do 2,5 µm); Tak
- bliska podczerwień: od 120 do 400 THz (2500 do 750 nm).
Widzialne światło
Światło to fala elektromagnetyczna charakteryzująca się:
- częstotliwości od 400 do 790 THz.
- długości fal od 390 do 750 nm.
- prędkość 300 000 km/s.
Światło widzialne jest wytwarzane przez drgania i rotację atomów i cząsteczek, a także przez przejścia elektronowe w ich obrębie. Kolory powstają w wąskim paśmie długości fal, a mianowicie:
- fioletowy: od 380 do 450 nm;
- niebieski: między 450 a 495 nm;
- zielony: między 495 a 570 nm;
- żółty: między 570 a 590 nm;
- pomarańczowy: między 590 a 620 nm; Tak
- czerwony: między 620 a 750 nm.
Światło ultrafioletowe (UV)
Fala elektromagnetyczna światła ultrafioletowego jest klasyfikowana jako;
- W pobliżu UV: od 300 do 400 nm;
- Średnie UV: od 200 do 300 nm;
- Dalekie UV: od 200 do 122 nm; Tak
- Ekstremalne UV: od 10 do 122 nm.
Światło UV może powodować reakcje chemiczne i fluorescencję w wielu substancjach. Ekstremalne UV, może powodować jonizację substancji, przez które przechodzi (promieniowanie jonizujące). Ten rodzaj światła UV jest blokowany przez tlen w atmosferze i nie dociera do powierzchni ziemi. Światło UV o długości od 280 do 315 nm jest blokowane przez warstwę ozonową, zapobiegając uszkodzeniom, jakie może wyrządzić żywym istotom. Tylko 3% słonecznego promieniowania UV dociera do Ziemi.
Chociaż światło UV jest niewidzialne dla ludzi, możemy odczuć jego wpływ na skórę, gdy opalamy się lub palimy z powodu długotrwałej ekspozycji na promienie słoneczne.Inne szkodliwe skutki promieniowania UV to nowotwory, szczególnie rak skóry. Jednak ludzie i wszystkie żywe istoty, które produkują witaminę D, potrzebują światła UV w zakresie 295-297 nm.
promienie rentgenowskie
Promienie rentgenowskie to fale elektromagnetyczne, które charakteryzują się:
- energia w zakresie od 100 eV do 100 000 eV;
- częstotliwości w zakresie od 30 petaherców do 30 eksaherców;
- długości fal od 0,01 do 10 nm.
Fotony rentgenowskie mają wystarczającą ilość energii, aby jonizować atomy i rozrywać wiązania molekularne, przez co ten rodzaj promieniowania jest szkodliwy dla organizmów żywych.
Promienie gamma
Fale elektromagnetyczne promieni gamma charakteryzują się:
- energie powyżej 100 keV;
- częstotliwości większe niż 1019 Hz;
- długości fal mniejsze niż 10 pikometrów.
Są to fale o najwyższej energii, odkryte przez Paula Villarda w 1900 roku podczas badania skutków promieniowania emitowanego przez radio. Są produkowane przez materiały radioaktywne.
