Koji je otkrio elektromagnetski valovi? Elektromagnetski valovi - sto. Vrste elektromagnetskih valova

elektromagnetski valovi (Tabela koja će se dati u nastavku) predstavljaju poremećaj magnetskih i električnih polja su raspoređeni u prostoru. Njima ima nekoliko vrsta. Studija ovih poremećaja se bavi u fizici. Elektromagnetski valovi se generiraju s obzirom na činjenicu da električni naizmenično magnetsko polje stvara, a to opet stvara električnu.

istraživanja povijest

Prva teorija, koja se može smatrati najstarijim varijantama elektromagnetnih talasa hipoteza, barem u doba Huygens. U to vrijeme, spekulacije dostigla kvantifikovane razvoja. Huygens 1678. godine, kada proizveo neku vrstu "skica" teorija - "Rasprava o svijetu". 1690. on je objavio još jedan odličan posao. predstavljen je to kvalitativna teoriji refleksije, refrakcije u obliku u kojem je danas predstavljeni u školskim udžbenicima ("elektromagnetski valovi", Grade 9).

Uz to je formuliran princip Huygens '. Sa postalo je moguće proučavati kretanja talasa fronta. Ovaj princip je kasnije pronašao razvoj u radovima Fresnel. princip Huygens-Fresnel je imao poseban značaj u teoriji difrakcije i teorija talasa svjetlosti.

U 1660-1670 godina velike količine eksperimentalnih i teorijskih doprinosa su napravljene u studiji Hooke i Newton. Koji je otkrio elektromagnetski valovi? Koga Ogledi su izvedeni da dokaže svoje postojanje? Koje su različite vrste elektromagnetskih valova? Na tome kasnije.

Video: Spektar elektromagnetskih valova

obrazloženje Maxwell

Prije nego govorimo o tome ko je otkrio elektromagnetskih valova, mora se reći da je prvi naučnik koji je predvidio njihovo postojanje općenito, postala Faraday. Njegova hipoteza je iznio 1832., godine. Teorija konstrukcija naknadno bavi Maxwell. Do 1865. godine, devetu godinu je završio posao. Kao rezultat toga, Maxwell strogo formalizirana matematičke teorije, opravdavaju postojanje fenomena koji se razmatra. On je također utvrđena brzina prostiranja elektromagnetskih valova, poklapaju sa vrijednošću onda se primjenjuje brzinom svjetlosti. To je, pak, omogućila mu je da potkrepljuju hipotezu da zapali je vrsta zračenja u obzir.

eksperimentalne otkrivanje

Maxwell teorija je potvrđena u eksperimentima Hertz 1888.. Treba reći da je njemački fizičar obavio eksperimente pobiti teoriju, uprkos matematičku osnovu. Ipak, zahvaljujući svoje eksperimente Hertz je bio prvi koji je otkrio elektromagnetskih valova u praksi. Osim toga, u okviru svojih eksperimenata, naučnici su identifikovali svojstva i karakteristike zračenja.

Elektromagnetski valovi Hertz dobio zbog pobude puls niz brzo teče u vibrator pomoću visokog izvora napona. Visoke frekvencije struje mogu biti otkrivene krug. oscilacija frekvencije tako da je veći, to je veći kapacitet i induktivitet. Ali to visoke frekvencije postoji garancija visokog protoka. Da obavljaju svoje eksperimente, Hertz koristi prilično jednostavan uređaj, koji se sada zove - "Hertzovi dipol". Uređaj je oscilacija kolo otvorenog tipa.

Vozačko iskustvo Hertz

Registracija zračenje je izvršena putem vibratora prijema. Ovaj uređaj je imao istu strukturu kao da uređaja za emituje. Pod utjecajem elektromagnetskog vala električnog izmjenične polje Struja pobude oscilacije dogodila u prijemnom uređaju. Ako se u ovom uređaju svoju prirodnu frekvenciju i učestalost fluksa poklapaju, rezonance pojavljuju. Kao rezultat toga, poremećaj dogodio u prijamnici sa većom amplitudom. Istraživač ih otkriva, gledao iskre između provodnika u malom jaz.

Dakle, Hertz je bio prvi koji je otkrio elektromagnetskih valova, dokazali svoju sposobnost da dobro razmisle o provodnika. Oni su gotovo opravdano formiranje stalnog svjetla. Pored toga, Hertz određuje brzina širenja elektromagnetskih valova u zraku.

Studija od karakteristika

Elektromagnetski valovi propagandom u gotovo svim sredinama. U prostoru, koji je ispunjen sa suštinom zračenja u nekim slučajevima može biti distribuiran dovoljno dobro. Ali oni malo promijeniti svoje ponašanje.

Elektromagnetskih valova u vakuumu odrediti bez slabljenja. Oni su raspoređeni na bilo proizvoljno velike udaljenosti. Glavne karakteristike uključuju polarizacije valova, frekvencije i dužine. Opis svojstava se provodi u okviru elektrodinamike. Međutim, karakteristike zračenja nekim područjima spektra se bave više specifična područja fizike. To uključuje, na primjer, može uključivati ​​optike.

Marljivo učiti elektromagnetskog zračenja kratkog vala spektralna kraju dijela bavi visoke energije. S obzirom na dinamiku modernim idejama prestaje biti samodisciplinu i u kombinaciji sa slabim interakcijama u jednoj teoriji.

Video: UHF mikrovalna pištolj

Teorija primjenjuje u proučavanju svojstava

Danas postoje različite metode za olakšavanje modeliranje i proučavanje svojstava prikaza i vibracija. Najosnovnijih dokazane i kompletnu teoriju kvantne elektrodinamike se smatra. Nje jedan ili drugi pojednostavljenja postaje moguće dobiti sljedeće metode, koje se naširoko koristi u raznim oblastima.

Opis s obzirom na niske frekvencije zračenja u makroskopskom okruženju vrši se putem klasične elektrodinamike. Ona se temelji na Maxwellove jednadžbe. U aplikaciji, postoje aplikacije za pojednostaviti. Kada je proučavao optički optika koristi. teorija talas se primjenjuje u slučajevima kada nekim dijelovima optičkog sistema veličine blizu valne duljine. Kvantna optika se koristi kada značajne procese raspršenja su, apsorpcija fotona.

Geometrijska optički teorija - granični slučaj u kojem je valne duljine zanemarivanja dozvoljeno. Tu su i nekoliko primijenjenih i temeljnih sekcije. To uključuje, na primjer, uključuju astrofizike, biologije vizije i fotosinteze, fotohemija. Kako se svrstavaju elektromagnetski valovi? U tabeli jasno pokazuje distribuciju za grupu je prikazan ispod.

klasifikacija

tamo frekventnim opsezima elektromagnetskih valova. Između njih, nema naglih prijelaza, ponekad se preklapaju. Granice između njih su prilično relativna stvar. S obzirom na to da je protok neprekidno distribuira, frekvencija je čvrsto povezana sa dužinom. U nastavku su rasponi elektromagnetskih valova.

Ultrakratki svjetlo može se podijeliti na mikrometar (pod milimetara), milimetar, centimetar, decimetar, metar. Ako je dužina elektromagnetnog zračenja manje od jednog metra, a onda zove se oscilacije super visoke frekvencije (SHF).

Vrste elektromagnetskih valova

Iznad, u rasponu od elektromagnetskih valova. Koje su različite vrste tokova? grupa jonizujućeg zračenja To uključuje gama i X-zrake. Treba reći da je u stanju da jonizuje atoma i ultraljubičasto svjetlo, pa čak i vidljivo svjetlo. Margine koji su gama i X-ray tok, definiran vrlo uvjetno. Kao generalni orijentaciju prihvatili ograničenja 20 eV - 0,1 MeV. Gama-teče u užem smislu emituje jezgra, X - e-atomske ljuske prilikom izbacivanja iz nižim orbitama elektrona. Međutim, ova klasifikacija se ne odnosi na teško zračenje generira bez jezgra i atoma.

X-ray flux generira kada usporava brzo nabijenih čestica (protona, elektrona, i drugi), a time i procesi koji se dešavaju unutar atomske elektron granate. Gama oscilacije nastaju kao rezultat procesa unutar atomskih jezgara i konverziju elementarnih čestica.

radio potoci

Zbog velikog vrijednosti dužine razmatranja ovih valova može se obaviti bez uzimanja u obzir atomističkog strukture medija. Kao izuzetak da služi samo kratki potoka koji su u susjedstvu u infracrvenom području. U radio kvantnih svojstava oscilacije javljaju prilično slaba. Ipak, oni moraju uzeti u obzir, na primjer, kada se analizira molekularne standard vremena i frekvencije za vrijeme hlađenja aparat na temperaturu od nekoliko stepeni Kelvina.

Quantum svojstva su uzeti u obzir u opisu oscilatora i pojačala u milimetar i centimetar raspona. Radio šupljina prilikom kretanja AC provodnika odgovarajuće frekvencije. A prolazi elektromagnetskog vala u prostoru dodaci AC, odgovara za to. Ova nekretnina se koristi u dizajnu antena u radio.

vidljivi tokovi

Ultraljubičastom i infracrvenom zračenju je vidljiv u širem smislu te riječi tzv optički spektralne regije. Označite ovo područje je izazvalo ne samo blizina odgovarajućih područja, ali su slične uređaje koji se koriste u istraživanju i razvija uglavnom u studiji vidljive svetlosti. To uključuje, posebno, ogledala i leća za fokusiranje zračenja, difrakcija rešetke, prizme, i drugi.

Frekvencija optički valovi se mogu porediti sa onima iz molekula i atoma, i njihova dužina - sa međumolekularne udaljenosti i molekularne dimenzije. Stoga je neophodno u ovoj oblasti su pojave koje su uzrokovane atomske strukture materije. Iz istog razloga, light sa talasa i ima kvantni svojstva.

Pojava optičkih tokova

Najpoznatiji izvor je sunce. Star površine (fotosfere) ima temperaturu od 6000 ° Kelvin, i emituju jarko bijelo svjetlo. Najveću vrijednost spektra je kontinuirano u "zelen" zoni - 550 nm. Tu je i maksimalnu vizuelnu osjetljivost. Fluktuacije u optičkom rasponu javljaju kada se zagrije tela. Infracrveni tokovi su stoga također naziva topline.

Jači je tijelo grijanja odvija, što je veća frekvencija gdje spektar je maksimum. usijanje primijećeni na određenoj temperaturi podignuta (sjaj u vidljivom rasponu). Kada se prvi put pojavi crvena, zatim žuta i onda. Osnivanje i registracija optičkog toka se može javiti u biološkim i kemijskim reakcijama, od kojih se koristi u fotografiji. Za većinu stvorenja koja žive na Zemlji kao izvor energije vrši fotosintezu. Ova biološka reakcija odvija u pogonima pod uticajem optičkog sunčevog zračenja.

Karakteristike elektromagnetskih valova

Svojstva medija i izvor utjecati karakteristike toka. Tako montiran, a posebno vrijeme ovisnost na terenu, koji određuje tip protoka. Na primjer, kada je udaljenost od vibrator (povećanje) radijus zakrivljenosti postaje veća. Rezultat je avion elektromagnetnih talasa. Interakcija s materijalom javlja kao drugačije. Apsorpcije i emisije procesa flukseve generalno se može opisati korištenjem klasične elektrodinamičke pokazatelja. Za talasi optičkih opsega i više teško zraka treba uzeti u obzir njihovu kvantnu prirodu.

izvora potoka

Uprkos fizičke razlike, svuda - u radioaktivne supstance, televizijski odašiljač, sijalicu - elektromagnetski valovi su uzbuđeni zbog električnih naboja koji se kreću sa ubrzanjem. Postoje dvije glavne vrste izvora: mikroskopski i makroskopski. Prvi se javlja naglo tranzicije nabijenih čestica iz jednog u drugi nivo unutar molekule ili atoma.

Mikroskopski izvori emitiraju X-ray, gama, ultraljubičastih, infracrvenih, vidljiva, au nekim slučajevima, dugo-zračenja. Kao primjer je ovo drugo vodonika spektralna linija koja odgovara talas od 21 cm. Ova pojava je posebno važno u radio astronomiji.

Izvori makroskopskom tip predstavljaju emitera u kojem su slobodni elektroni vodove sinkroni periodične oscilacije. U sistemima ove kategorije su generirani tokova iz milimetar do najduži (u dalekovodi).

Strukturu i snagu tokova

Naelektrisanje kreće sa ubrzanjem i mijenja periodično struje utiču jedna na drugu sa određenim snagama. Njihova veličina i smjer ovise o čimbenicima kao što su veličina i konfiguracija terena, koja sadrži struje i naknade, njihova veličina i relativne pravcu. Znatnim uticajem električne karakteristike i određeni medij, kao i promjene u koncentraciji i distribuciju izvora struje punjenja.

Zbog kompleksnosti cjelokupne izjave problem da se uvede zakon sile u obliku jedinstvena formula ne mogu. Struktura se zove elektromagnetsko polje i smatra se po potrebi kao matematička objekta, određuje raspodjelu naknada i struja. To, pak, stvara određeni izvor, uzimajući u uvjetima granicu obzir. Uvjeti definiran oblik interakcije zona i karakteristike materijala. Ako se obavlja na neograničen prostor, te okolnosti su dopunjeni. Kao poseban dodatni uslov u takvim slučajevima je stanje zračenja. Zbog je zajamčena "u pravu" ponašanje na terenu u beskonačnosti.

Kronologija studije

Korpuskularnoj-kinetička teorija Lomonosov u nekim od svojih pozicija predviđanja određenih načela teorije elektromagnetskog polja: "obrtni" (Rotacije) kretanja čestica, "zyblyuschayasya" (Wave) teorija svjetlosti, njeno zajedništvo s prirodom električne energije i tako dalje. D. Infracrveni tokova otkriveni su u 1800 od strane Herschel (britanski naučnik), au narednih 1801 m, Ritter je opisana ultraljubičaste. Zračenje kraći od ultraljubičastog, opseg je otvoren rendgen 1895. godine, 8. novembra. Nakon toga, on je postao poznat kao X-ray.

Utjecaj elektromagnetskih valova je proučavan od strane mnogih naučnika. Međutim, prvi koji će istražiti mogućnosti potoka, njihov djelokrug postao Narkevitch-Iodko (bjeloruski naučna slika). On je proučavao svojstva tokova u odnosu na praksu medicine. Gama zračenja je otkrio Paul Villard 1900. godine. U istom periodu Planck sproveo teorijske studije svojstva crnog tijela. Tokom studija bili su otvoren proces iznosa. Njegov rad je bio početak kvantnoj fizici. Nakon toga, nekoliko Planck i Einstein je objavljen. Njihovo istraživanje je dovelo do formiranja takva stvar kao foton. To je, pak, označio je početak stvaranja kvantne teorije elektromagnetskih toka. Njegov razvoj nastavio u radovima vodećih naučnih ličnosti dvadesetog stoljeća.

Dalja istraživanja i rad na kvantne teorije elektromagnetskog zračenja i njegove interakcije sa materijom dovela na kraju do stvaranja kvantne elektrodinamike u obliku u kojem danas postoji. Među istaknute naučnike koji su proučavali ovo pitanje, treba spomenuti, osim Einstein i Planck, Bohr, Bose, Dirac, de Broglie, Heisenberg, Tomonaga, Schwinger, Feynman.

zaključak

Vrijednost u modernom svijetu fizike je dovoljno velik. Gotovo sve što se danas koristi u ljudskom životu, pojavio zahvaljujući praktičnu primjenu istraživanja velikog naučnika. Otkriće elektromagnetskih valova i njihovog studija, posebno, dovela je do razvoja konvencionalnih i kasnije mobilne telefone, radio odašiljača. Od posebnog značaja praktičnu primjenu takvog teorijskog znanja u oblasti medicine, industrije i tehnologije.

Video: Polarizacija elektromagnetnih talasa

To je zbog široke upotrebe kvantitativnih nauke. Sve fizičke eksperimente na osnovu mjerenja, usporedba svojstava pojava koja se proučava sa postojećim standardima. To je za ovu svrhu u okviru discipline razvila kompleks mjerni instrumenti i jedinica. Nekoliko uzoraka je zajedničko svim postojeći materijal sistema. Na primjer, zakoni održanja energije smatraju se zajedničkim fizičkim zakonima.

Nauka kao cjelina se zove u mnogim slučajevima osnovnih. To je prvenstveno zbog činjenice da drugim disciplinama daju opise koji, zauzvrat, poštuju zakone fizike. Tako je, u Chemistry studirao atoma, supstance koja potiče od njih, i transformacije. Ali kemijska svojstva tijela određuje fizičke karakteristike molekula i atoma. Ova svojstva opisuju takve sekcije fizike, kao što su elektromagnetizam, termodinamika, i drugi.