Sino natuklasan electromagnetic waves? Electromagnetic waves - table. Mga uri ng electromagnetic waves

Electromagnetic waves (Table na kung saan ay ibinigay sa ibaba) ay kumakatawan sa gulo ng magnetic at electric patlang ay ipinamamahagi sa espasyo. Ang mga ito doon ay ang ilang mga uri. Ang pag-aaral ng mga disturbances ay nakikibahagi sa pisika. Electromagnetic alon na nabuo dahil sa ang katunayan na ang electric alternating magnetic field ay bumubuo ng, at ito naman ay bumubuo ng electrical.

pananaliksik kasaysayan

Ang unang teorya, na maaaring itinuturing na ang pinakalumang mga variant ng electromagnetic waves ng mga pagpapalagay, ang mga ito ng hindi bababa sa panahon ng Huygens. Noong panahong iyon, haka-haka naabot quantified pag-unlad. Huygens sa 1678, ang taon ginawa ng isang uri ng "outline" teorya - "Treatise sa mundo". Sa 1690-publish na rin siya ng isa pang mahusay na trabaho. Ito ay nakasaad ang husay teorya ng pagmuni-muni, repraksyon sa anyo na kung saan ito ay ngayon kinakatawan sa paaralan aklat-aralin ( "Electromagnetic waves", grade 9).

Kasama ng mga ito ay formulated Huygens 'prinsipyo. Gamit ito ay naging posible upang pag-aralan ang galaw ng mga alon harap. Ang prinsipyong ito ay mamaya na natagpuan sa kanyang pag-unlad sa mga gawa ng Fresnel. Huygens-Fresnel prinsipyo ay may pantanging kahulugan sa teorya ng pagdidiprakt at ang mga alon teorya ng ilaw.

Sa 1660-1670 taon ng malaking halaga ng pang-eksperimentong at panteorya kontribusyon ay ginawa sa pag-aaral Hooke at Newton. Sino natuklasan electromagnetic waves? Kanino eksperimento ay isinasagawa upang patunayan ang kanilang pag-iral? Ano ang iba't ibang uri ng electromagnetic waves? Sa ito mamaya.

pagbibigay-katarungan Maxwell

Bago namin makipag-usap tungkol sa kung sino natuklasan electromagnetic waves, dapat itong sinabi na ang unang siyentipiko na hinulaang ang kanilang pag-iral sa pangkalahatan, ay naging Faraday. Kanyang teorya siya ilagay sa harap sa 1832, ang taon. Construction teorya at pagkatapos ay nakikibahagi sa Maxwell. Sa pamamagitan ng 1865, nang ikasiyam na taon ito ay natapos ang trabaho. Bilang isang resulta, Maxwell mahigpit na formalized mathematical theory, justifying ang pagkakaroon ng phenomena sa ilalim ng pagsasaalang-alang. Siya ay din ay natutukoy bilis ng pagpapalaganap ng electromagnetic waves, nag-tutugma sa ang halaga at pagkatapos ay nalalapat liwanag bilis. Ito, sa turn, pinahihintulutan sa kanya upang patunayan ang teorya na ilaw ay isang uri ng radiation isinasaalang-alang.

pang-eksperimentong detection

Maxwell 's theory ay nakumpirma sa mga eksperimento ng Hertz noong 1888. Dapat itong sinabi na ang Aleman pisisista na isinasagawa ang kanyang mga eksperimento upang pabulaanan ang mga teorya, sa kabila ng kanyang matematikal na batayan. Gayunpaman, salamat sa kanyang mga eksperimento Hertz ay ang unang na natuklasan electromagnetic waves sa kasanayan. Sa karagdagan, sa kurso ng kanilang mga eksperimento, mga siyentipiko nakilala ang mga katangian at mga katangian ng radiation.

Electromagnetic Waves Hertz natanggap dahil sa ang paggulo pulse serye ng mga mabilis na dumaloy sa vibrator sa pamamagitan ng mataas na boltahe source. Mataas na dalas ng alon ay maaaring napansin sa pamamagitan ng circuit. Ang imbayog dalas ng sabay ang magiging mas mataas, mas mataas ang kapasidad at inductance. Ngunit ang mataas na dalas ay hindi garantiya ng mataas na daloy. Upang magsagawa ng kanilang mga eksperimento, Hertz gumamit ng isang walang kinikilingan simpleng aparato, na kung saan ay tinatawag na ngayong - "dipole antena". Ang aparato ay isang imbayog circuit ng mga bukas na uri.

Pagmamaneho karanasan Hertz

Magparehistro radiation ay isinasagawa sa pamamagitan ng pagtanggap ng vibrator. Ang aparatong ito ay ang parehong istraktura tulad ng sa emitting aparato. Sa ilalim ng impluwensiya ng electromagnetic alon electric alternating patlang paggulo kasalukuyang pagbabagu-bago naganap sa tumatanggap na aparato. Kung sa device na ito ang kanyang likas na dalas at dalas ng flux nag-tutugma, ang resonance sa paglitaw. Bilang isang resulta, kaguluhan ang naganap sa isang reception patakaran ng pamahalaan na may isang mas higit na malawak. Researcher nadiskubre kanila, nanonood ng mga sparks sa pagitan ng conductors sa isang maliit na puwang.

Kaya, Hertz ay ang unang na natuklasan electromagnetic waves, pinatunayan ang kanilang kakayahan upang sumalamin rin sa conductors. halos sila ay nabigyang-katarungan sa pagbuo ng isang standing light. Bukod pa rito, Hertz tinutukoy bilis ng pagpapalaganap ng electromagnetic waves sa hangin.

Ang pag-aaral ng mga katangian ng

Electromagnetic waves palaganapin sa halos lahat ng environment. Sa puwang, na kung saan ay puno na may isang sangkap ng radiation ay maaaring sa ilang mga kaso ipamahagi na rin sapat. Ngunit sila ay bahagyang baguhin ang kanilang pag-uugali.

Electromagnetic waves sa vacuo tinutukoy na walang pagpapalambing. Ang mga ito ay ipinamamahagi sa anumang nagkataon malaking distansya. Ang punong-guro na mga katangian ay kinabibilangan ng polariseysyon waves, dalas at haba. Paglalarawan ng ari-arian ay isinasagawa sa balangkas ng elektrodinamika. Gayunman, ang radiation na mga katangian ng ilang rehiyon ng spectrum ay pansin sa mas tiyak na mga lugar ng pisika. Kabilang dito ang, halimbawa, ay maaaring isama ang optika.

Mag-aral nang husto electromagnetic radiation ng maikling-alon na parang multo katapusan ng seksiyon deal na may mataas na enerhiya. Dahil sa dynamics ng modernong mga ideya ceases upang maging disiplina sa sarili at pinagsama kasama ang mahinang pakikipag-ugnayan sa isang solong teorya.

Teorya inilapat sa pag-aaral ng mga ari-arian

Ngayon doon umiiral ang iba't-ibang mga pamamaraan para sa pagpapadali pagmomodelo at pag-aaral ang mga katangian ng display at vibrations. Ang pinaka-pangunahing ng napatunayan at kumpletong teorya ng quantum elektrodinamika ay isinasaalang-alang. Mula roon sa pamamagitan ng isa o ang iba pang simplifications ay nagiging posible na makuha ang sumusunod na pamamaraan, na kung saan ay malawak na ginagamit sa iba't-ibang mga patlang.

Paglalarawan may paggalang sa low-frequency radiation sa macroscopic kapaligiran ay isinasagawa sa pamamagitan ng mga klasiko elektrodinamika. Ito ay batay sa Maxwell 's equation. Sa application na ito, mayroong mga application upang gawing simple. Kapag pag-aaral ng optical optika ginagamit. Ang wave theory ay inilapat sa mga kaso kung saan ang ilang mga bahagi ng optical sistema ng laki malapit sa wavelength. Optika kabuuan ay ginagamit kapag malaking scattering proseso ay, pagsipsip ng mga photons.

Geometric optical teorya - ang takda sa kaso na kung saan ang wavelength ng kapabayaan pinapayagan. Mayroon ding ilang mga inilalapat at pangunahing seksyon. Kabilang dito ang, halimbawa, isama astrophysics, biology ng pananaw at potosintesis, potokimika. Paano iniuri electromagnetic waves? Ang talahanayan sa ay malinaw na nagpapakita ng pamamahagi para sa grupo ay ipinapakita sa ibaba.

pag-uuri

May mga saklaw ng dalas ng electromagnetic waves. Sa pagitan ng mga ito, walang abrupt transition, minsan sila nagsasapawan. Ang hangganan sa pagitan ng mga ito ay sa halip na kamag-anak. Dahil sa ang katunayan na ang daloy ay ipinamamahagi patuloy na, ang dalas ay rigidly nauugnay sa haba. Sa ibaba ay ang mga hanay ng mga electromagnetic waves.

Ultrashort ilaw ay maaaring nahahati sa mikron (sub-milimetro), milimetro, sentimetro, desimetro, meter. Kung ang wavelength ng electromagnetic radiation na mas mababa sa isang metro, at pagkatapos ay ang kanyang tinatawag na imbayog ng sobrang mataas na dalas (SHF).

Mga uri ng electromagnetic waves

Sa itaas, saklaw ng electromagnetic waves. Ano ang iba't ibang uri ng daloy? Group ng ionizing radiation ay kinabibilangan ng gamma at X-ray. Dapat itong sinabi na ay magagawang upang ionize atoms at ultraviolet light, at kahit na nakikitang ilaw. Ang margin na gamma at X-ray pagkilos ng bagay, na tinukoy napaka-conditional. Bilang isang pangkalahatang oryentasyon tinanggap limitasyon 20 eV - 0.1 MeV. Gamma-dumadaloy sa makitid na kahulugan emitted sa pamamagitan ng nucleus, X - e-atomic shell sa panahon ejection mula sa mababang-nakahiga orbit ng mga electron. Gayunpaman, ang pag-uuri ay hindi akma sa hard radiation na nalikha nang hindi nuclei at atoms.

X-ray pagkilos ng bagay na nabuo kapag decelerating mabilis sisingilin particle (protons, electrons, at iba pa) at samakatuwid ang mga proseso na nagaganap sa loob ng atomic electron shell. Gamma oscillations magaganap bilang isang resulta ng mga proseso sa loob ng atomic nuclei at ang conversion ng elementary particles.

radio stream

Dahil sa malaking halaga ng mga haba ng pagsasaalang-alang ng mga waves ay maaaring natupad nang walang pagkuha sa account ang atomistic istraktura ng medium. Bilang isang exception sa paghahatid lamang ng maikling batis na katabi ng infrared rehiyon. Sa mga pag-aari ng radyo quantum oscillations mangyari medyo mahina. Gayunpaman, kailangan nila upang isaalang-alang, halimbawa, kapag ang pagtatasa ng molecular pamantayan ng oras at dalas sa panahon ng paglamig patakaran ng pamahalaan sa isang temperatura ng ilang degrees Kelvin.

Quantum properties ay isinasaalang-alang sa ang paglalarawan ng oscillators at amplifiers sa milimetro at centimeter hanay. Radio slot ay nabuo sa panahon ng paggalaw ng AC conductor naaangkop na dalas. Ang pasadong electromagnetic waves sa espasyo excites isang alternating kasalukuyang, nararapat na ito. Ang property na ito ay ginagamit sa ang disenyo ng antennas sa radyo.

makikita daloy

Ultraviolet at infrared radiation ay makikita sa malawak na kahulugan ng salita tinaguriang optical parang multo rehiyon. I-highlight ang lugar na ito ay sanhi hindi lamang ang proximity ng kani-kanilang mga lugar, ngunit ay katulad sa mga aparatong ginagamit sa pag-aaral at bumuo ng higit sa lahat sa pag-aaral ng nakikitang liwanag. Kabilang dito ang, sa partikular, ang mga salamin at lenses para sa tumututok ang radiation, pagdidiprakt gratings, prisms, at iba pa.

Dalas ng optical waves ay maihahambing sa mga ng mga molecules at atoms, at ang kanilang mga haba - na may intermolecular distansya at sukat molekular. Samakatuwid mahalaga sa larangan na ito ay phenomena na sanhi ng atomic istraktura ng mga sangkap. Para sa parehong dahilan, sindihan na may wave at may katangian ng kabuuan.

Ang paglitaw ng optical daloy

Ang pinaka-tanyag na ang pinagmulan ay sa araw. Star ibabaw (potospir) ay may isang temperatura ng 6000 ° Kelvin, at naglalabas ng maliwanag na puting liwanag. Ang pinakamataas na halaga ng tuloy-tuloy na spectrum ay matatagpuan sa "green" zone - 550 nm. Mayroon ding isang maximum na visual na sensitivity. Pagbabagu-bago sa mga salamin sa mata na hanay mangyari kapag heated katawan. Infrared daloy samakatuwid ay tinutukoy din bilang init.

Ang mas malakas ang pag-init ng katawan ay tumatagal ng lugar, ang mas mataas na ang dalas na kung saan ang spectrum ay maximum. pagpapainit sinusunod sa isang tiyak na temperatura ay itataas (glow sa mga nakikitang hanay). Kapag ito ay unang lumitaw pula, pagkatapos ay dilaw at pagkatapos. Establishment at rehistrasyon ng mga optical daloy ay maaaring mangyari sa biological at chemical reaksyon, isa sa kung saan ay ginagamit sa mga larawan. Para sa karamihan ng mga nilalang na naninirahan sa lupa bilang isang enerhiya pinagmulan gumaganap ng potosintesis. Ito biological reaksyon tumatagal ng lugar sa ang mga halaman sa ilalim ng impluwensiya ng optical solar radiation.

Mga Tampok ng electromagnetic waves

Ang mga katangian ng medium at ang pinagmulan makakaapekto sa daloy ng mga katangian. Kaya naka-mount, sa partikular, ang oras pagpapakandili sa parang, na kung saan tumutukoy sa uri flow. Halimbawa, kapag ang distansya mula sa vibrator (pagtaas) ang radius ng kurbada ay nagiging mas malaki. Ang resulta ay isang plane electromagnetic wave. Pakikipag-ugnayan sa ang materyal ay nangyayari bilang naiiba. Ang pagsipsip at paglabas proseso fluxes ay maaaring pangkalahatan ay inilarawan gamit classical electrodynamic ratios. Para sa alon ng optical range at mas hard-ray ay dapat madala sa account ang kanilang kabuuan kalikasan.

pinagkukunan batis

Sa kabila ng pisikal na mga pagkakaiba, sa lahat ng dako - sa isang radioactive na substansiya, ang isang telebisyon transmiter, ang bombilya - electromagnetic waves ay nagaganyak sa pamamagitan electric singil na ilipat na may acceleration. Mayroong dalawang pangunahing uri ng mga mapagkukunan: mikroskopiko at macroscopic. Ang unang nangyayari bigla paglipat ng sisingilin particle mula sa isa sa isa pang antas sa loob ng molecules o atoms.

Microscopic pinagmumulan naglalabas ng X-ray, gamma, ultraviolet, infrared, nakikita, at sa ilang mga kaso, pang-wave radiation. Bilang isang halimbawa ng sa huli ay ang hydrogen parang multo linya na tumutugma sa isang wave ng 21 cm. Phenomenon na ito ay partikular na mahalaga sa radio astronomy.

Pinagmumulan ng macroscopic i-type ang kumakatawan emitters kung saan libreng mga electron conductors ay ginawa sabaysabay na panaka-nakang imbayog. Sa sistema ng kategoryang ito ay nakabuo ng daloy mula sa milimetro sa pinakamahabang (sa mga linya ng kapangyarihan).

Ang istraktura at ang lakas ng daloy

Isang electric singil sa paglipat sa acceleration at pagpapalit ng pana-panahon na alon ba sa isa't isa sa ilang mga pwersa. Ang kanilang magnitude at direksyon ay nakasalalay sa mga kadahilanan tulad ng laki at configuration sa parang, na naglalaman ng mga alon at singil, ang kanilang magnitude at may kaugnay na direksyon. Malaki naiimpluwensyahan sa pamamagitan ng mga de-koryenteng katangian at ang partikular na daluyan pati na rin ang mga pagbabago sa singil konsentrasyon at pamamahagi ng source alon.

Dahil sa ang pagiging kumplikado ng ang kabuuang statement problema upang ipakilala ang batas ng pwersa sa anyo ng isang solong formula ay hindi. Ang isang istraktura na tinatawag na electromagnetic field at itinuturing bilang kinakailangan bilang mathematical bagay, natutukoy sa pamamagitan ng pamamahagi ng mga singil at alon. Ito, sa turn, ay lumilikha ng isang naibigay na source, nang isinasaalang kondisyon account hangganan. Mga Tuntunin tinukoy na form ng pakikipag-ugnayan zone at ang mga katangian ng ang materyal. Kung ito ay isinasagawa sa isang walang hanggan na espasyo, ang mga pangyayari ay kinumpleto. Bilang isang espesyal na karagdagang kondisyon sa mga naturang kaso ay ang radiation kondisyon. Dahil sa ito ay garantisadong sa pamamagitan ng "tamang" pag-uugali ng field sa infinity.

Kronolohiya ng pag-aaral

Korpuskulo-kinetic Lomonosov teorya sa ilan sa kanilang mga posisyon anticipating ilang mga tenets ng electromagnetic field theory .. "Lobe" (paikot) galaw ng mga particle, "zyblyuschayasya" (alon) teorya ng ilaw, ang kanyang pakikipag-isa sa likas na katangian ng kuryente, at iba pa Infrared daloy ay napansin sa 1800 sa pamamagitan ng Herschel (British siyentipiko), at sa susunod, 1801 m, Ritter ay inilarawan ultraviolet. Radiation mas maikli kaysa sa ultraviolet, hanay ay binuksan Roentgen sa 1895 taon, noong Nobyembre 8. Kasunod, ito ay naging kilala bilang ang X-ray.

Impluwensiya ng electromagnetic waves ay nai-aral sa pamamagitan ng maraming mga siyentipiko. Gayunpaman, ang unang upang galugarin ang mga posibilidad ng mga stream, ang kanilang mga saklaw ay naging Narkevitch-Iodko (Belarusian-agham figure). He-aral ang mga katangian ng daloy na may kaugnayan sa pagsasanay ng gamot. Gamma radiation ay natuklasan sa pamamagitan ng Paul Villard in 1900. Sa parehong panahon Planck isinasagawa teoretikal na pag-aaral sa mga katangian ng isang itim na katawan. Sa panahon ng pag-aaral na sila ay bukas na proseso ng quantum. Ang kanyang trabaho ay sa simula ng ang pag-unlad ng quantum physics. Kasunod, ang ilang Planck at Einstein ay nai-publish. Ang kanilang mga pananaliksik na humantong sa pagbubuo ng mga naturang isang bagay bilang isang poton. Ito, sa turn, na minarkahan ang simula ng paglikha ng quantum theory ng electromagnetic daloy. Pag-unlad nito ay nagpatuloy sa mga gawa ng mga nangungunang pang-agham na mga numero ng ikadalawampu siglo.

Ang karagdagang pananaliksik at trabaho sa quantum theory ng electromagnetic radiation at ang kanyang pakikipag-ugnayan sa bagay ay humantong sa kalaunan sa pormasyon ng quantum elektrodinamika sa anyo na kung saan umiiral na ito ngayon. Kabilang sa mga hindi pa nababayarang mga siyentipiko na nag-aral ang isyu na ito, dapat naming banggitin, bilang karagdagan sa Einstein at Planck, Bohr, Bose, Dirac, de Broglie, Heisenberg, Tomonaga, Schwinger, Feynman.

konklusyon

Ang halaga sa modernong mundo ng physics ay sapat na malaki. Halos lahat ng bagay na ay ginagamit sa araw na ito sa buhay ng tao, lumitaw salamat sa mga praktikal na paggamit ng mga pananaliksik ng mga dakilang siyentipiko. Ang pagtuklas ng electromagnetic waves at ang kanilang mga pag-aaral, sa partikular, na humantong sa pag-unlad ng maginoo at mamaya mobile phone, radyo transmitters. Ng mga partikular na kahalagahan praktikal na application ng naturang isang manilay-nilay kaalaman sa larangan ng medisina, industriya, at teknolohiya.

Ito ay dahil sa ang lakit paggamit ng nabibilang na agham. Ang lahat ng mga pisikal na mga eksperimento batay sa pagsukat, paghahambing ng mga katangian ng phenomena ini-aral sa umiiral na mga pamantayan. Ito ay para sa layuning ito sa loob ng disiplina binuo kumplikadong pagsukat instrumento at mga yunit. Ilang mga pattern ay pangkaraniwan sa lahat ng mga umiiral na system na materyal. Halimbawa, ang mga batas ng konserbasyon ng enerhiya ay itinuturing na mga karaniwang mga pisikal na mga batas.

Science bilang isang buo ay tinatawag na sa maraming mga kaso pangunahing. Ito ay dahil pangunahin sa ang katunayan na ang ibang disiplina bigyan paglalarawan na kung saan, sa pagliko, sundin ang mga batas ng pisika. Sa gayon, sa Chemistry aral atom, isang sangkap na nagmula mula sa kanila, at pagbabago. Ngunit chemical properties ng katawan natutukoy sa pamamagitan ng pisikal na mga katangian ng molecules at atoms. Ang mga ari-arian ilarawan ang naturang seksyon ng pisika, tulad ng electromagnetism, termodinamika, at iba pa.