Mikä on sähkömagneettinen aalto:
Sähkömagneettiset aallot ovat yhdistelmä sähköisten ja magneettikenttien aaltoja, jotka syntyvät liikkuvien varausten avulla. Toisin sanoen sähkömagneettisten aaltojen aaltoilut ovat sähköisiä ja magneettikenttiä.
Sähkömagneettisten aaltojen luominen alkaa varatusta hiukkasesta. Tämä hiukkanen luo sähkökentän, joka vaikuttaa voimaan muihin hiukkasiin. Kun hiukkanen kiihtyy, se värähtelee sähkökentässään, mikä tuottaa magneettikentän. Liikkeessä ollessaan varatun hiukkasen luomat sähkö- ja magneettikentät jatkuvat itsestään, tämä tarkoittaa, että ajan funktiona värähtelevä sähkökenttä tuottaa magneettikentän ja päinvastoin.
Sähkömagneettisten aaltojen ominaisuudet
Sähkömagneettisille aalloille on tunnusomaista:
- He eivät tarvitse aineellista väliainetta etenemiseen: ne etenevät materiaalivälineissä ja tyhjiössä.
- Ne johtuvat sähkömagneettisista signaaleista.
- Ne ovat poikittaisiaaltoja: etenemissuunta on kohtisuorassa värähtelyn suuntaan.
- Ne ovat jaksollisia ajassa ja tilassa: värähtelyt toistetaan yhtäjaksoisesti.
- Tyhjössä minkä tahansa taajuuden sähkömagneettisten aaltojen etenemisnopeus on 3 x 108 neiti.
- Aallonpituus on kahden vierekkäisen aaltojen välisen huipun välinen etäisyys, joka on merkitty kreikkalaisella kirjaimella lambda λ.
- Aallon taajuus on jaksojen lukumäärä tietyn ajan, se ilmaistaan herteinä, mikä tarkoittaa jaksoja sekunnissa.
Sähkömagneettisten aaltojen tyypit
Aallonpituudesta ja taajuudesta riippuen sähkömagneettiset aallot luokitellaan erityyppisiin.
Radioaallot
Radioaalloille on tunnusomaista:
- taajuudet välillä 300 gigahertsiä (GHz) - 3 kilohertsiä (kHz);
- aallonpituudet 1 mm - 100 km;
- nopeus 300000 km / s.
Keinotekoisia radioaaltoja käytetään satelliittiviestinnässä ja tietoliikenteessä, radiolähetyksissä, tutka- ja navigointijärjestelmissä sekä tietokoneverkoissa.
Kaupallisissa radiosignaaleissa käytetyt AM-radioaallot ovat taajuusalueella 540 - 1600 kHz. Lyhenne AM viittaa "moduloituun amplitudiin". Toisaalta FM-radioaallot ovat taajuusalueella 88-108 megahertsiä (MHz), ja lyhenne FM viittaa "taajuusmodulaatioon".
Radioaaltoja voi tuottaa luonnostaan salama tai muu tähtitieteellinen ilmiö.
Mikroaaltouuni
Mikroaallot ovat sähkömagneettisia aaltoja, joille on tunnusomaista:
- taajuudet välillä 300 MHz - 300 GHz;
- aallonpituudet 1 metrin ja 1 mm välillä;
- ne kulkevat tyhjiössä valon nopeudella.
Etuliite "mikro" osoittaa, että nämä aallot ovat lyhyempiä kuin radioaallot. Mikroaaltoja käytetään myös televisio - ja tietoliikennelähetyksiin langattomissa puhelimissa radiopuhelimet, mikroaaltouuneissa ja matkapuhelimissa.
Infrapuna-aallot
Infrapuna-aallot ovat sähkömagneettisia aaltoja, joille on tunnusomaista:
- taajuudet välillä 300 GHz - 400 terahertsiä (THz);
- aallonpituudet välillä 0,00074 - 1 mm.
Infrapuna-aallot voidaan luokitella puolestaan:
- infrapuna: 300 GHz t 30 THz (1 mm - 10 µm)
- keskimmäinen infrapuna: välillä 30 - 120 THz (10 - 2,5 pm); Y
- lähi-infrapuna: välillä 120 - 400 THz (2500 - 750 nm).
Näkyvä valo
Valo on sähkömagneettinen aalto, jolle on tunnusomaista:
- taajuudet välillä 400 ja 790 THz.
- aallonpituudet välillä 390 - 750 nm.
- nopeus 300000 km / s.
Näkyvää valoa tuottaa atomien ja molekyylien tärinä ja pyöriminen sekä elektroniset siirtymät niiden sisällä. Värit tuotetaan kapealla aallonpituusalueella, nimittäin:
- violetti: välillä 380 - 450 nm;
- sininen: välillä 450 ja 495 nm;
- vihreä: välillä 495 - 570 nm;
- keltainen: 570 - 590 nm;
- oranssi: 590 - 620 nm; Y
- punainen: 620 - 750 nm.
Ultravioletti (UV) valo
Ultraviolettivalon sähkömagneettinen aalto luokitellaan;
- Lähellä UV: välillä 300 ja 400 nm;
- Medium UV: 200-300 nm;
- Kaukainen UV: välillä 200 - 122 nm; Y
- Äärimmäinen UV: välillä 10 - 122 nm.
UV-valo voi aiheuttaa kemiallisia reaktioita ja fluoresenssia monissa aineissa. Äärimmäinen UV, voi aiheuttaa ionisoitumista aineista, joiden läpi se kulkee (ionisoiva säteily). Tämäntyyppinen UV-valo on estetty ilmakehässä olevan hapen kautta, eikä se saavuta maan pintaa. Otsonikerros estää 280–315 nm: n UV-valon estäen vahinkoja, joita se voi aiheuttaa eläville olennoille. Vain 3% auringon UV-valosta saavuttaa Maan.
Vaikka UV-valo ei ole ihmisille näkymätöntä, voimme tuntea sen vaikutukset ihoon, kun rusketamme tai poltamme pitkäaikaisen altistumisen vuoksi auringonsäteille.Muut UV-valon haitalliset vaikutukset ovat syöpä, etenkin ihosyöpä. Ihmiset ja kaikki elävät olennot, jotka tuottavat D-vitamiinia, tarvitsevat kuitenkin UV-valoa alueella 295-297 nm.
Röntgensäteet
Röntgensäteet ovat sähkömagneettisia aaltoja, joille on tunnusomaista:
- energia välillä 100 eV - 100 000 eV;
- taajuudet välillä 30 petahertsiä - 30 eksahertsia;
- aallonpituudet välillä 0,01 - 10 nm.
Röntgensätefotonilla on tarpeeksi energiaa atomien ionisoimiseksi ja molekyylisidosten rikkomiseksi, mikä tekee tämäntyyppisestä säteilystä haitallista eläville.
Gammasäteet
Gammasäteiden sähkömagneettisille aalloille on tunnusomaista:
- energiat yli 100 keV;
- taajuudet ovat suurempia kuin 1019 Hz;
- aallonpituudet alle 10 pikometriä.
Nämä ovat korkeimman energian aallot, jotka Paul Villard löysi vuonna 1900 tutkien radion lähettämän säteilyn vaikutuksia. Niitä tuotetaan radioaktiivisilla materiaaleilla.
