Radiație electromagnetică
Undele electromagnetice sunt unde care conțin un câmp electric și un câmp magnetic și care transportă energie. Acestea se deplasează cu vitezaluminii.
Mecanica cuantică s-a dezvoltat pornind de la studiul undelor electromagnetice. Acest domeniu include studiul luminii vizibile și invizibile. Lumina vizibilă este lumina pe care o putem vedea cu o vedere normală în culorile curcubeului. Lumina invizibilă este lumina care nu poate fi văzută cu o vedere normală și include undele mai energetice și de frecvență mai mare, cum ar fi ultravioletele, razele X și razele gamma. Undele cu lungimi mai mari, cum ar fi undele infraroșii, microundele și undele radio, sunt, de asemenea, explorate în domeniul mecanicii cuantice.
Unele tipuri de radiații electromagnetice, cum ar fi razele X, sunt radiații ionizante și pot fi dăunătoare pentru organism. Razele ultraviolete sunt aproape de capătul violet al spectrului luminos, iar cele infraroșii sunt aproape de capătul roșu. Razele infraroșii sunt raze de căldură, iar razele ultraviolete provoacă arsuri solare.
Diferitele părți ale spectrului electromagnetic diferă în ceea ce privește lungimea de undă, frecvența și energia cuantică.
Undele sonore nu sunt unde electromagnetice, ci unde de presiune în aer, apă sau orice altă substanță.
Gama de frecvențe electromagnetice. "UHF" înseamnă "frecvență foarte înaltă", iar VHF înseamnă "frecvență foarte înaltă". Ambele au fost folosite anterior pentru televiziunea din SUA.
Formulare matematică
În fizică, este bine cunoscut faptul că ecuația de undă pentru un val tipic este
∇ 2 f = 1 c 2 ∂ 2 f ∂ t 2 {\displaystyle \nabla ^{2}f={\frac {1}{c^{2}}}{\frac {\partial ^{2}f}{\partial t^{2}}}} 
Problema acum este de a demonstra că ecuațiile lui Maxwell demonstrează în mod explicit că câmpurile electrice și magnetice creează radiații electromagnetice. Reamintim că două dintre ecuațiile lui Maxwell sunt date de
∇ × E = - ∂ B ∂ t {\displaystyle \nabla \times \mathbf {E} =-{\frac {\partial \mathbf {B} }{\partial t}}} 
∇ × B = μ o j + μ o ϵ o ∂ E ∂ t {\displaystyle \nabla \times \mathbf {B} =\mu _{o}\mathbf {j} +\mu _{o}\epsilon _{o}{\frac {\parțial \mathbf {E} }{\partial t}}} 
Prin evaluarea curlului ecuațiilor de mai sus și prin calculul vectorial se pot demonstra următoarele ecuații
∇ 2 E = 1 c 2 ∂ 2 E ∂ t {\displaystyle \nabla ^{2}\mathbf {E} ={\frac {1}{c^{2}}}}{\frac {\partial ^{2}\mathbf {E} }{\partial t}}} 
∇ 2 B = 1 c 2 ∂ 2 B ∂ t {\displaystyle \nabla ^{2}\mathbf {B} ={\frac {1}{c^{2}}}}{\frac {\partial ^{2}\mathbf {B} }{\partial t}}} 
Notă: demonstrația implică efectuarea substituției
c = 1 μ o ϵ {\displaystyle c={\frac {1}{\sqrt {\mu _{o}\epsilon }}}} 
Ecuațiile de mai sus sunt analoage cu ecuația undelor, înlocuind f cu E și B. Ecuațiile de mai sus înseamnă că propagarea prin câmpurile magnetic (B) și electric (E) va produce unde.
Pagini conexe
Întrebări și răspunsuri
Î: Ce sunt undele electromagnetice?
R: Undele electromagnetice sunt unde care conțin un câmp electric și un câmp magnetic și care transportă energie. Ele se deplasează cu viteza luminii (299.792.458 metri pe secundă).
Î: Ce este mecanica cuantică?
R: Mecanica cuantică este un domeniu de studiu care s-a dezvoltat din studiul undelor electromagnetice. Ea include studiul luminii vizibile și invizibile.
Î: Ce tipuri de radiații electromagnetice pot fi dăunătoare pentru organism?
R: Unele tipuri de radiații electromagnetice, cum ar fi razele X, sunt radiații ionizante și pot fi dăunătoare pentru corpul dumneavoastră.
Î: Unde se încadrează razele ultraviolete în spectrul luminos?
R: Razele ultraviolete se află aproape de capătul violet al spectrului luminos.
Î: Unde se încadrează razele infraroșii în spectrul luminos?
R: Razele infraroșii se află aproape de capătul roșu al spectrului luminos.
Î: Prin ce se deosebesc razele infraroșii de razele ultraviolete?
R: Razele infraroșii sunt folosite ca raze de căldură, iar razele ultraviolete provoacă arsuri solare.
Î: Sunt undele sonore considerate unde electromagnetice?
R: Nu, undele sonore nu sunt unde electromagnetice, ci mai degrabă sunt unde de presiune în aer, apă sau orice altă substanță.
