Ktorý objavil elektromagnetické vlny? Elektromagnetické vlnenie - stolní. Typy elektromagnetických vĺn

Elektromagnetické vlny (tabuľka, ktoré budú uvedené nižšie) predstavujú vyrušovanie magnetického a elektrického poľa sú distribuované v priestore. Ne existuje niekoľko typov. Štúdia týchto porúch sa zaoberá fyziky. Elektromagnetické vlny sú generované vzhľadom k tomu, že elektrické striedavé magnetické pole vytvára, a to zase generuje elektrický.

výskum histórie

Prvá teória, ktorá môže byť považovaná za najstaršiu varianty elektromagnetických vĺn o hypotézy, sú aspoň v čase Huygens. V tej dobe, špekulácie dosiahla kvantifikuje vývoj. Huygens v roku 1678, teda v roku vytvoril akýsi "osnovy" teórie - "Pojednanie o svete". V roku 1690 on tiež publikoval ďalšiu vynikajúcu prácu. Bolo povedané, kvalitatívne teóriu odrazu, lom v podobe, v akej je dnes zastúpený v školských učebniciach ( "Elektromagnetické vlnenie", stupeň 9).

Spolu s tým bol formulovaný Huygensovho princípe. S ním bolo možné študovať pohyb čela vlny. Tento princíp neskôr našiel jeho vývoj v prácach Fresnel. Huyghensov-Fresnelův princíp mal zvláštny význam v teórii difrakcia a vlnovej teórie svetla.

V roku 1660-1670 rokoch veľkého množstva experimentálnych a teoretických príspevkov boli vykonané štúdie Hookeův a Newton. Ktorý objavil elektromagnetické vlny? Koho pokusy boli vykonané za účelom preukázania ich existenciu? Aké sú rôzne typy elektromagnetických vĺn? O tom neskôr.

Zdôvodnenie Maxwell

Predtým, než budeme hovoriť o tom, kto objavil elektromagnetické vlny, je treba povedať, že prvý vedec, ktorý predpovedal svoju existenciu všeobecne stala Faraday. Jeho hypotéza, že predložila v roku 1832, rok. Teória konštrukcia následne zaoberá Maxwell. 1865, deviaty rok dokončila prácu. Výsledkom je, že Maxwell prísne formalizované matematickej teórie, ktorá by odôvodňovala existenciu javov, ktoré prichádzajú do úvahy. On tiež bol stanovený rýchlosť šírenia elektromagnetických vĺn, zhodovať s hodnotou potom použije rýchlosť svetla. To na oplátku mu umožnila doložiť hypotézu, že svetlo je druh žiarenia do úvahy.

experimentálne zisťovanie

Maxwellova teória bola potvrdená v experimentoch Hertz v roku 1888. Je potrebné povedať, že nemecký fyzik robil svoje pokusy vyvrátiť teóriu, cez jeho matematického základu. Avšak, vďaka jeho experimenty Hertz bol prvý, kto objavil elektromagnetické vlny v praxi. Okrem toho, v priebehu ich experimentov, vedci identifikovali vlastnosti a charakteristiky žiarenia.

Elektromagnetické vlny Hertz dostal v dôsledku excitačného pulzu série rýchlo prúdiť vibrátora pomocou zdroja vysokého napätia. Vysokofrekvenčné prúdy môžu byť detekované obvodu. Frekvencia kmitov zároveň bude tým vyššia, čím vyššia je kapacita a indukčnosť. Ale táto vysoká frekvencia nie je žiadna záruka, vysoký prietok. Pre realizáciu svojich experimentov, Hertz používal pomerne jednoduché zariadenie, ktoré sa teraz nazýva - "dipól". Zariadenie je oscilačného obvodu otvoreného typu.

Zážitok z jazdy Hertz

Registrácia žiarenia bolo vykonané pomocou prijímajúci vibrátora. Tento prístroj mal rovnakú štruktúru ako emitujúceho zariadenie. Pod vplyvom elektromagnetické vlny striedavého elektrického poľa budiace prúd výkyvom došlo v prijímacom zariadení. Ak sa v tomto zariadení jeho vlastnej frekvencie a frekvencie zhodujú toku, rezonančné objaviť. V dôsledku toho, poruchy došlo v prijímacieho zariadenia s väčšou amplitúdou. Výskumník zisťuje ich sledoval iskry medzi vodičmi v malej medzery.

To znamená, Hertz bol prvý, kto objavil elektromagnetické vlny, preukázali svoju schopnosť dobre uvažovať o vodičov. Boli skoro odôvodniť vznik trvalého svetla. Navyše Hertz určuje rýchlosť šírenia elektromagnetických vĺn vo vzduchu.

štúdium charakteristík

Elektromagnetické vlny šíria takmer vo všetkých prostrediach. V priestore, ktorý je naplnený látkou žiarenie môže v niektorých prípadoch byť distribuované dostatočne dobre. Ale ľahko zmeniť svoje správanie.

Elektromagnetické vlny vo vákuu stanoviť bez útlmu. Sú distribuované do akejkoľvek ľubovoľne veľké vzdialenosti. Hlavné vlastnosti zahŕňajú polarizácia vlny, frekvencie a dĺžky. Popis vlastností sa vykonáva v rámci elektrodynamiky. Avšak vlastnosti žiarenie niektorých oblastiach spektra sú zapojené do viac špecifických oblastiach fyziky. Tie zahŕňajú, napríklad, môžu zahŕňať optiku.

Usilovne študovať elektromagnetické žiarenie krátkovlnné spektrálnej konci zaoberá vysokou energiou sekcii. Vzhľadom k tomu, že dynamika moderných myšlienok prestáva byť self-disciplína a v kombinácii s slabých interakcií v jedinej teórie.

Teóriu aplikovať pri štúdiu vlastností

V súčasnosti existujú rôzne metódy pre uľahčenie modelovania a štúdium vlastností displeja a vibrácií. je považovaný za najzákladnejšie preukázanú a kompletné teórie kvantovej elektrodynamiky. Z toho jedným alebo ďalšie zjednodušenie bude možné získať nasledujúcimi spôsobmi, ktoré sú široko používané v rôznych oblastiach.

Opis s ohľadom na nízkofrekvenčné žiarenie v makroskopické prostredí sa vykonáva pomocou klasickej elektrodynamiky. Je založený na Maxwellove rovnice. V aplikácii, existujú aplikácie, aby zjednodušili. Pri štúdiu optických optiku použitá. Teória vlna sa používa v prípadoch, keď niektoré časti optického systému o veľkosti v tesnej blízkosti vlnovej dĺžky. Kvantová optika sa používa, keď podstatné rozptyl procesy, absorpciu fotónov.

Geometrická optické teórie - medzné prípad, v ktorom je vlnová dĺžka zanedbanie povolené. Existuje aj niekoľko aplikovaných a základných sekcií. Tie zahŕňajú, napríklad, zahŕňať astrofyzika, biológie videnie a fotosyntéze, fotochémii. Ako sa klasifikujú elektromagnetické vlny? Tabuľka jasne ukazuje, že distribúcia pre skupiny sú uvedené nižšie.

klasifikácia

Existuje frekvenčné rozsahy elektromagnetických vĺn. Medzi nimi neexistuje žiadna náhlej prechody, niekedy prekrývajú. Hranice medzi nimi sú skôr relatívne. Vzhľadom na to, že tok je distribuovaný kontinuálne, frekvencia je pevne spojený s dĺžkou. Nižšie sú uvedené rozsahy elektromagnetických vĺn.

Ultrakrátkych svetlo možno rozdeliť do mikrometra (sub-milimeter), milimeter, centimeter, decimeter, meter. Ak sa pri vlnovej dĺžke elektromagnetického žiarenia menšia ako jeden meter, potom jeho názvom kmitanie super vysoké frekvencie (SHF).

Typy elektromagnetických vĺn

Vyššie, sa pohybuje v rozmedzí elektromagnetických vĺn. Aké sú rôzne typy tokov? Skupina ionizujúceho žiarenia zahŕňajú gama a röntgenové lúče. Treba povedať, že je schopný pre ionizáciu atómov a ultrafialového svetla, a dokonca aj viditeľné svetlo. Okraje, ktoré sú gama a X-ray tok, je definovaný veľmi podmienené. Ako všeobecné orientácia prijaté krajné 20 eV - 0,1 MeV. Gama-tečie v úzkom zmysle emitovaného jadra, X - e-atómového obalu počas vyhadzovanie z orbity nízko položených elektrónov. Avšak, toto rozdelenie sa nevzťahuje na pevný žiarenie generovaného bez jadier a atómov.

X-ray tok vznikajúce pri spomaľovaní rýchlo nabité častice (protóny, elektróny, a ďalšie), a preto sú procesy, ktoré sa vyskytujú v atómových elektrónové vrstvy. Gama oscilácie dochádza v dôsledku procesov v atómových jadier a konverziu elementárnych častíc.

rozhlasové prúdy

Vzhľadom k veľkej hodnoty dĺžok zohľadnenie týchto vĺn sa môže vykonať bez toho, aby s ohľadom na atomistickú štruktúru média. Ako výnimka slúžiť iba krátke prúdy, ktoré sú v tesnej blízkosti oblasti infračerveného žiarenia. Vo vlastnostiach radio kvantovej oscilácie sa vyskytujú pomerne slabá. Avšak, je potrebné vziať do úvahy, napríklad pri analýze molekulárnej štandard času a kmitočtu v priebehu chladiaceho zariadenia na teplotu o niekoľko stupňov Kelvina.

Kvantové vlastnosti sú brané do úvahy pri opise oscilátorov a zosilňovačov v milimetrových a centimetrové rozsahy. Radio slot vzniká pri pohybe striedavých vodičov vhodné frekvencie. Stretávacím elektromagnetické vlny v priestore vybudí striedavý prúd, zodpovedajúci k nemu. Táto vlastnosť sa používa pri návrhu antén v rádiu.

viditeľné prúdy

Ultrafialové a infračervené žiarenie je vidieť v širšom slova zmysle takzvané optické spektrálnu oblasť. Zvýrazniť tento priestor je spôsobené nielen blízkosť jednotlivých oblastí, ale sú podobné zariadenia používané v tejto štúdii a vyvinuté hlavne v štúdiu viditeľného svetla. Patrí medzi ne, najmä zrkadlá a šošovky pre zaostrovanie žiarenia, difrakčné mriežky, hranoly a ďalšie.

Frekvenčný optickej vlny sú porovnateľné s molekulami a atómami, a ich dĺžka - s medzimolekulových vzdialenosťou a molekulárnych rozmerov. Preto je nevyhnutné, v tejto oblasti sú javy, ktoré sú spôsobené na atómovej štruktúry látky. Z rovnakého dôvodu, svetlo s vlnou a má kvantovej vlastnosti.

Vznik optických tokov

Najznámejším zdrojom je Slnko. Hviezda povrch (fotosféry) má teplotu 6000 kelvinov, a produkujú jasné biele svetlo. Najvyššia hodnota spojitým spektrom sa nachádza v "zelenej" zóny - 550 nm. K dispozícii je tiež maximálny vizuálny citlivosť. Výkyvy v optickej oblasti dochádza pri zahrievaní tela. Infračervené toky sú preto tiež označovaný ako teplo.

Čím silnejšie je vykurovacie teleso prebieha, tým vyššia je frekvencia, kde je spektrum je maximálna. žeravenia pozorovaná pri určitej teplote sa zvýši (svetlo vo viditeľnej oblasti). Keď sa na prvý pohľad zdá červená, potom žlté a následne. Vznik a registrácia optického toku môže dôjsť v biologických a chemických reakcií, z ktorých jeden sa používa na fotografiu. U väčšiny tvorovia žijú na Zemi ako zdroj energie vykonáva fotosyntézu. Táto biologická reakcia prebieha v rastlinách pod vplyvom optického slnečného žiarenia.

Vlastnosti elektromagnetických vĺn

Vlastnosti médiá a zdrojom ovplyvňujú tokové vlastnosti. Takže montáž, najmä časová závislosť na pole, ktoré udáva typ toku. Napríklad, ak je vzdialenosť medzi vibrátora (zvýšenie) je polomer zakrivenia sa stáva väčší. Výsledkom je rovinná elektromagnetická vlna. Interakcia s materiálom, sa vyskytuje vo forme rôzne. Absorpčné a emisné procesy toky môžu byť všeobecne opisuje pomocou klasickej elektrodynamické pomerov. Pre vlny rozsahu optického a ďalšie tvrdé žiarenie by mali byť brané do úvahy ich kvantový charakter.

zdroje prúdy

Napriek fyzické rozdiely, všade - rádioaktívne látky, televízneho vysielača, explodovať - elektromagnetické vlny sú excitované elektrických nábojov, ktoré sa pohybujú so zrýchlením. Existujú dva hlavné typy zdrojov: mikroskopické a makroskopické. Prvý nastane náhly prechod z nabitých častíc z jednej na druhú úroveň vnútri molekúl alebo atómov.

Mikroskopické zdroje emitujú röntgen, gama, ultrafialové, infračervené, viditeľné, a v niektorých prípadoch, dlhovlnné žiarenie. Ako príklad je tento spektrálnej čiaru vodíka, ktorá zodpovedá vlne 21 cm. Tento jav je obzvlášť dôležité v rádiovom astronómii.

Zdroje makroskopické typu predstavujú žiariče, v ktorej sú voľné elektróny vodiče vyrobené synchrónny periodickej kmitania. V systémoch tejto kategórie sú generované tokov milimetra do najdlhších (vo vedení).

Štruktúra a sila tokov

Elektrický náboj sa pohybuje so zrýchlením a periodicky mení prúdy sa vzájomne ovplyvňujú určitej sily. Ich veľkosť a smer sú závislé na takých faktoroch, ako je veľkosť a usporiadanie poľa, ktorý obsahuje prúdy a poplatkov, ich veľkosť a relatívna smer. Podstatne ovplyvňovaný elektrické vlastnosti a konkrétne prostredie, ako aj zmeny v koncentrácii a distribúciu zdrojových prúdov náboja.

Vzhľadom na zložitosť celkového vyznenie problémov zaviesť zákon do platnosti v podobe jediného vzorca nemôže. Štruktúra nazýva elektromagnetické pole, a v prípade potreby považovať za matematický objekt, určí rozdelenie nákladov a prúdov. To zase vytvára určitý zdroj, pri zohľadnení okrajových podmienok. Termíny definované interakcie forma zóny a vlastnosti materiálu. Ak je vykonávaná na neohraničený priestor, tieto okolnosti sú doplnené. Ako zvláštne dodatočné podmienky v týchto prípadoch je podmienkou žiarenia. Kvôli tomu je zaručené "správne" správanie poľa v nekonečne.

chronológia štúdie

Korpuskulárnu-kinetická teória Lomonosov v niektorej zo svojich pozícií predvídanie niektoré princípy teórie elektromagnetického poľa .. "laloku" (rotačný) pohybu častíc, "zyblyuschayasya" (vlna) teória svetla, jej spoločenstvo s povahou elektrickej energie, atď. Infračervené toky boli zistené v roku 1800 Herschel (britský vedec), a v ďalšom, 1801 m, Ritter bol opísaný ultrafialové. Žiarenie kratšie ako ultrafialové žiarenie, rozsah bol otvorený Röntgen v roku 1895 rok, 8. novembra. Následne sa stal známy ako X-ray.

Vplyv elektromagnetických vĺn bola študovaná mnohých vedci. Avšak, prvý preskúmať možnosti potokov, ich rozsah sa stala Narkevitch-Iodko (Bieloruská vedecká obrázok). Študoval vlastnosti tokov vo vzťahu k výkonu lekárskej praxe. Gama žiarenie bol objavený Paulom Villard v roku 1900. V rovnakom období Planckova vykonané teoretické štúdie vlastností čierneho telesa. V priebehu štúdie boli otvorené kvantový proces. Jeho práca bol začiatok vývoja kvantovej fyziky. Následne niekoľko Planck a Einstein bol vydávaný. Ich výskum viedol k vytvoreniu niečoho takého ako fotón. To zase, označený začiatok vytvorenie kvantovej teórie elektromagnetického toku. Jeho vývoj pokračoval v dielach popredných vedeckých osobností dvadsiateho storočia.

Ďalší výskum a práca na kvantovej teórie elektromagnetického žiarenia a jeho interakcie s látkou vedie nakoniec k vytvoreniu kvantovej elektrodynamiky vo forme, v ktorej existuje dnes. Medzi vynikajúcich vedcov, ktorí študovali tento problém vyriešiť, je potrebné spomenúť, okrem Einstein a Planck, Bohr, Bose, Dirac, de Broglie, Heisenberg, Tomonaga, Schwinger, Feynman.

záver

Hodnota v modernom svete fyziky je dostatočne veľký. Takmer všetko, čo je používané dnes v ľudskom živote, sa objavil vďaka praktickému využitiu výskumu veľkých vedcov. Objav elektromagnetických vĺn a ich štúdia, najmä viedlo k vývoju bežných a neskôr mobilných telefónov, vysielačiek. Osobitnú dôležitosť praktického uplatnenia také teoretické vedomosti v oblasti medicíny, priemyslu a technológií.

To je vzhľadom k širokému využitiu kvantitatívneho vedy. Všetky fyzické experimenty založené na meraní, porovnanie vlastností javov sú študované s existujúcimi normami. To je pre tento účel v rámci disciplíny vyvinula komplexnú meracích prístrojov a zariadení. Niektoré vzory sú spoločné pre všetky existujúce materiálové systémy. Napríklad zákony zachovania energie sú považované za bežné fyzikálne zákony.

Veda ako celok sa nazýva v mnohých prípadoch zásadné. To je spôsobené predovšetkým k tomu, že ostatné disciplíny dávajú opisy, ktoré na oplátku dodržiavať zákony fyziky. Tak, v chémii študoval atómy, látky z nich odvodené, a transformácie. Avšak chemické vlastnosti telesa daná fyzikálnymi vlastnosťami molekúl a atómov. Tieto vlastnosti určenie týchto častí fyziky, ako elektromagnetizmu, termodynamiky, a iní.