531 Shares 2313 views

Kto odkrył fale elektromagnetyczne? Fale elektromagnetyczne – stół. Rodzaje fal elektromagnetycznych

fale elektromagnetyczne (Tabela które będą podane poniżej) stanowią zakłócenia pola magnetycznego i pola elektrycznego są rozdzielone w przestrzeni. Im istnieje kilka rodzajów. Badania tych zaburzeń jest zaangażowany w fizyce. Fale elektromagnetyczne są generowane ze względu na fakt, że pole magnetyczne wytwarza elektryczny zmienny, a to z kolei generuje elektryczny.

badania Historia

Pierwszą teorią, które mogą być uważane za najstarszych warianty fal elektromagnetycznych hipotez, co najmniej w czasie Huygensa. W tym czasie spekulacji osiągnął rozwoju ilościowo. Huygens w 1678 roku produkowane rodzaj „Zarys teorii” – „traktat o świecie”. W 1690 roku opublikował on także kolejną doskonałą pracę. Stwierdzono jakościową teorię odbicia, załamania w postaci, w jakiej jest obecnie reprezentowana w podręcznikach szkolnych ( „fale elektromagnetyczne”, klasa 9).

Wraz z tym została sformułowana zasada Huygensa. Z stało się możliwe badanie ruchu czoła fali. Zasada ta później znaleziono jej rozwój w pracach Fresnela. Zasada Huygensa miał szczególne znaczenie w teorii dyfrakcji i falowej teorii światła.

W latach 1660-1670 w dużej ilości wkładów doświadczalnych i teoretycznych przeprowadzono w badaniu Hooke i Newtona. Kto odkrył fale elektromagnetyczne? Którego przeprowadzono doświadczenia, aby udowodnić ich istnienie? Jakie są różne rodzaje fal elektromagnetycznych? O tym później.

Uzasadnienie Maxwell

Zanim porozmawiamy o tym, kto odkrył fale elektromagnetyczne, należy stwierdzić, że pierwszy naukowiec, który przewidział ich istnienie w ogóle, stała Faradaya. Jego hipoteza wysunął w 1832 roku. teoria konstrukcja następnie zaangażowany w Maxwell. Za 1865 rok dziewiąty że zakończył pracę. W rezultacie, Maxwell ściśle sformalizowane teorię matematyczną, uzasadniające istnienie zjawisk rozpatrywanych. Został on również określona prędkość propagacji fal elektromagnetycznych, pokrywa się z wartością następnie stosuje się prędkość światła. To z kolei pozwoliło mu na poparcie hipotezy, że światło jest rodzajem promieniowania rozpatrywane.

detekcja eksperymentalny

Teoria Maxwella została potwierdzona w eksperymentach Hertza w 1888 roku. Trzeba powiedzieć, że niemiecki fizyk przeprowadzone eksperymenty obalić teorię, mimo jego podstawie matematycznego. Jednak dzięki jego eksperymentów Hertz był pierwszym, który odkrył fale elektromagnetyczne w praktyce. Ponadto, w trakcie swoich eksperymentów, naukowcy zidentyfikowali właściwości i charakterystykę promieniowania.

Fale elektromagnetyczne Hz otrzymane w wyniku wzbudzenia serii impulsów o szybko przepływać wibratora za pomocą źródła wysokiego napięcia. prądy wysokiej częstotliwości, może być wykrywany przez układ. Częstotliwość oscylacji w tym samym będzie tym większa, im większa pojemność i indukcyjność. Ale ta wysoka częstotliwość nie gwarantuje wysoki przepływ. Do prowadzenia eksperymentów, Hertz stosowany dość proste urządzenie, które jest teraz o nazwie – „antena dipol”. Urządzenie jest obwód drgań typu otwartego.

doświadczenie jazdy Hertz

Zarejestrować promieniowanie prowadzi się za pomocą wibratora przyjmującego. Urządzenie miał taką samą konstrukcję, jak w przypadku urządzenia emitującego. Pod wpływem fal elektromagnetycznych elektrycznego pola przemiennego prądu wzbudzenia występowały wahania w urządzeniu odbiorczym. Jeśli w tym urządzeniu, jego częstotliwości drgań własnych i częstotliwość strumienia magnetycznego zbiegają się rezonans wyświetlana. W wyniku tego zakłócenie miało miejsce w urządzeniu do odbioru o większej amplitudzie. Badacz odkrywa je oglądać iskry pomiędzy przewodami w małej szczelinie.

Zatem, Hertz był pierwszym, który odkrył fale elektromagnetyczne, udowodnił swoją zdolność do dobrze zastanowić się nad przewodami. Byli niemal uzasadnione tworzenie stałego światła. Dodatkowo Hz określona prędkość rozchodzenia się fal elektromagnetycznych w powietrzu.

Badanie charakterystyk

fale elektromagnetyczne rozchodzą się w niemal wszystkich środowiskach. W przestrzeni, która jest wypełniona substancją promieniowania w niektórych przypadkach mogą być dystrybuowane na tyle dobrze. Ale nieznacznie zmienić swoje zachowanie.

Fale elektromagnetyczne w próżni określić bez tłumienia. Są one rozprowadzane do dowolnie dużej odległości. Główne cechy obejmują polaryzacji fal, częstotliwość i długość. Opis właściwości odbywa się w ramach elektrodynamikę. Jednak charakterystyka promieniowania niektórych regionach widma są zaangażowane w bardziej konkretnych dziedzinach fizyki. Należą do nich, na przykład, może zawierać optyczny.

Badanie twardego promieniowania elektromagnetycznego krótkofalowego widmowej końcu część mówi o wysokiej energii. Biorąc pod uwagę dynamikę nowoczesnych pomysłów przestaje być samodyscyplina i połączono z oddziaływań słabych w jednej teorii.

Teoria zastosowana w badaniu właściwości

Dziś istnieją różne sposoby ułatwiające modelowanie i badanie właściwości wyświetlaczy i wibracje. Najbardziej podstawowym sprawdzonej i kompletnej teorii elektrodynamiki kwantowej jest uważany. Z nich przez jedną lub drugą uproszczenia możliwe staje się uzyskanie następujących metod, które są szeroko stosowane w różnych dziedzinach.

Opis w odniesieniu do promieniowania o niskiej częstotliwości w środowisku makroskopowej odbywa się za pomocą klasycznego elektrodynamikę. Jest ona oparta na równaniach Maxwella. We wniosku, istnieją aplikacje w celu uproszczenia. Przy badaniu optyka stosowane. Teoria fali jest stosowany w przypadkach, w których niektóre części układu optycznego wielkości blisko długości fali. Kwantowa optyka jest stosowany, gdy istotne procesy rozpraszania są absorpcji fotonów.

Geometryczna teoria optyczna – ograniczenie przypadek, w którym długość fali zaniedbania dozwolone. Istnieje także kilka odcinków Stosowanej i fundamentalne. Należą do nich na przykład obejmować astrofizyki, biologii wizji i fotosyntezy, fotochemicznych. Jak klasyfikowane są fale elektromagnetyczne? Tabelka ogólnie ukazuje podział na grupy jest pokazany poniżej.

klasyfikacja

Są to zakresy częstotliwości fal elektromagnetycznych. Między nimi nie ma nagłe przejścia, niekiedy pokrywają się. Granice między nimi są dość względne. Ze względu na fakt, że przepływ jest rozprowadzana w sposób ciągły, częstotliwość jest sztywno związany z długością. Poniżej znajdują się zakresy fal elektromagnetycznych.

nazwa długość częstotliwość
gamma Mniej niż 5 pm przez 6 • 1019 Hz
Rentgenowski 10 nm – 5 pM 3 • 1016-6 • 1019 Hz
ultrafioletowy 380 – 10 nm • 7,5 • 1016 Hz 1014-3
promieniowania widzialnego Od 780 do 380 nm 429-750 THz
promieniowanie podczerwone 1 mm – 780 nm 330 GHz, 429 THz
ultrakrótkich 10 m – 1 mm 30 MHz do 300 GHz
krótki 100 m – 10 m 3-30 MHz
średni 1 km – 100 m 300kHz-3MHz
długo 10 km – 1 km 30-300 kHz
Bardzo długi Ponad 10 km Mniej niż 30 kHz

Ultrakrótkich światło może być podzielony na sub-mikrometryczną (milimetr), milimetra centymetr decymetr, licznik. Jeśli długość fali promieniowania elektromagnetycznego o mniej niż metr, to jej oscylację zwanej bardzo dużą częstotliwością (SHF).

Rodzaje fal elektromagnetycznych

Powyżej zakresy fal elektromagnetycznych. Jakie są różne rodzaje przepływów? Grupa promieniowania jonizującego obejmują gamma i promieniowanie rentgenowskie. Należy stwierdzić, że jest zdolny do jonizacji atomów i światło ultrafioletowe, a nawet światło widzialne. Marginesy, są gamma strumień rentgenowskie, określona bardzo warunkowy. Jako ogólna orientacja przyjęte granice 20 eV – 0,1 MeV. Gamma-płynie w ścisłym tego słowa znaczeniu, emitowanego przez jądra, X – E powłoki atomowej podczas wytrysku z nisko orbit elektronów. Jednak podział ten nie ma zastosowania do twardego promieniowania generowanego bez jąder i atomów.

Strumień promieni rentgenowskich generowane podczas zmniejszania prędkości szybko naładowane cząstki (protony, elektrony i inne) oraz dlatego, że procesy zachodzące w obrębie atomowych powłok elektronowych. Drgania gamma wystąpić w wyniku procesów w jąder atomowych i konwersję cząstek elementarnych.

strumienie radiowe

Ze względu na duże wartości długości rozpatrywania tych fal może być przeprowadzone bez uwzględnienia atomistycznego strukturę podłoża. Za wyjątkiem służyć wyłącznie krótkie strumieni, które przylegają do bliskiej podczerwieni. We właściwościach radiowy kwantowej oscylacje występują dość słaby. Niemniej jednak należy wziąć pod uwagę, na przykład, w analizie standard cząsteczkowej czasu i częstotliwości w urządzeniu chłodzącym do temperatury o kilka stopni Kelvina.

właściwości kwantowe są uwzględniane w opisie oscylatorów i wzmacniaczy w milimetra i centymetr zakresach. Gniazdo Radio powstaje podczas ruchu przewodów AC odpowiednie częstotliwości. Przechodzący fale elektromagnetyczne w przestrzeni wzbudza prąd zmienny, odpowiednio do niego. Ta właściwość jest używana w projektowaniu anten w radiu.

widoczne przepływy

Ultrafioletowego i podczerwonego jest widoczna w szerokim sensie tak zwanym obszarze widma optycznego. Wyróżnić obszar ten nie jest spowodowana wyłącznie bliskości odpowiednich dziedzinach, ale są podobne do urządzeń stosowanych w tym badaniu i opracowane przede wszystkim do badania światła widzialnego. Należą do nich w szczególności, lustra i soczewki do ogniskowania promieniowania, siatki dyfrakcyjne, pryzmaty i inne.

Częstotliwości fal optycznych są porównywalne do tych cząsteczek i węgla i długości – w odległości międzycząsteczkowych i wymiarów molekularnych. Dlatego istotne w tej dziedzinie są zjawiskami, które są spowodowane przez struktury atomowej substancji. Z tego samego powodu, światło o fali i ma właściwości kwantowe.

Pojawienie się przepływy optyczne

Najbardziej znanym źródłem jest słoneczny. Powierzchnia gwiazdki (Fotosfera) ma temperaturę 6000 ° Kelvina, a emitować jasne światło białe. Najwyższa wartość ciągłego widma znajduje się w „zielonej” strefy – 550 nm. Istnieje również maksymalną czułość wideo. Wahania w zakresie optycznym występują ciała podczas ogrzewania. Przepływy podczerwieni są zatem także dalej ciepła.

Im silniejsze korpus grzewczy zachodzi, tym wyższa jest częstotliwość, przy której widmo jest maksymalna. żarzenie obserwowano w pewnej temperaturze jest uniesiona (poświatę w zakresie widzialnym). Po raz pierwszy pojawia się ona czerwona, żółta i potem. Utworzenie i rejestracji przepływu optycznego może nastąpić w reakcjach biologicznych i chemicznych, z których jedna jest używana na zdjęciu. Dla większości istot żyjących na ziemi jako źródła energii przeprowadza fotosyntezę. Reakcja ta zachodzi biologiczne w roślinach pod wpływem optycznego promieniowania słonecznego.

Cechy fal elektromagnetycznych

Właściwości nośnika i źródła wpływa na właściwości przepływu. Tak zamontowany, w szczególności zależność czas na polu, które określa rodzaj przepływu. Na przykład, gdy odległość pomiędzy wibratorem (zwiększenie) promień krzywizny staje się większa. Wynikiem jest płaszczyzną fal elektromagnetycznych. Oddziaływanie z materiału następuje w różny sposób. Procesy absorpcji i emisji topniki można ogólnie opisać za pomocą klasycznych elektrodynamiczne proporcjach. Na falach zakresie optycznym i bardziej twardych promieni powinny być brane pod uwagę ich kwantową naturę.

strumienie źródłowe

Pomimo różnic fizycznych, wszędzie – w substancji radioaktywnych, nadajnika telewizyjnego, żarówki – fale elektromagnetyczne są wzbudzonej przez ładunków elektrycznych, które poruszają się z przyspieszeniem. Istnieją dwa główne typy źródeł: mikroskopowe i makroskopowe. Pierwszy zachodzi gwałtowne przejście naładowanych cząstek z jednego do drugiego poziomu w cząsteczek lub atomów.

Mikroskopijne źródła emitują rentgena, gamma, ultrafioletu, podczerwieni, widzialnego, a w niektórych przypadkach, promieniowania fal długich. Jako przykład tych ostatnich jest z wodoru prążek, który odpowiada fali o 21 cm. Zjawisko to jest szczególnie ważne w radioastronomię.

Źródła makroskopowe typu stanowią źródło emisji, w którym elektrony przewody wykonane są synchroniczne okresowej oscylacji. W systemach z tej kategorii są generowane przepływy od milimetra do najdłuższego (w linii energetycznych).

Strukturę i siły strumieni

Ładunek elektryczny porusza się z przyspieszeniem i okresowo zmienia prąd wpływa na siebie z pewnymi siłami. Ich wielkość i kierunek zależą od takich czynników jak wielkość i konfiguracja tej dziedzinie, który zawiera prąd i koszty, a ich wielkość i względem kierunku. Zasadniczo wpływem właściwości elektrycznych i konkretnego nośnika, jak również zmiany stężenia naładowania i rozkładu prądów źródłowych.

Ze względu na złożoność problemu ogólnego rachunku wprowadzić prawo obowiązujące w formie jednolitego wzoru nie może. Struktury zwane pole elektromagnetyczne i uważane za konieczne, ponieważ matematycznie obiektu, określonej przez rozkład ładunków i prądów. To z kolei tworzy danego źródła, biorąc pod uwagę warunki brzegowe. Warunki określone strefy postać interakcji i właściwości materiału. Jeśli jest ona wykonywana na nieograniczonej przestrzeni, okoliczności te są uzupełniane. Jako specjalny dodatkowy warunek w takich przypadkach jest warunkiem promieniowanie. Ze względu na to, że gwarantowane przez „prawidłową” zachowania pola w nieskończoność.

Chronologia badania

Korpuskularnego-kinetyczny Łomonosowa teoria niektóre z ich położeń przewidywanie pewnych założenia teorii pola elektromagnetycznego .. „Lobe” (obrotowy) ruch cząstek „zyblyuschayasya” (fal) obliczono światła jej komunii z natury energii itd przepływa podczerwone wykryto w 1800 r przez Herschla (British naukowiec), a w następnym 1801 m Ritter opisano ultrafioletowego. Promieniowanie ultrafioletowe krótszy niż, zakres został otwarty w 1895 roku Roentgen, w dniu 8 listopada. Następnie, okazało się, jako X-ray.

Wpływ fal elektromagnetycznych badano przez wielu naukowców. Jednak najpierw zbadać możliwości strumieni, ich zakres stała Narkevitch-Iodko (białoruska figura naukowych). Studiował właściwości przepływów w odniesieniu do praktyki lekarskiej. Promieniowanie gamma została odkryta przez Paul Villard w 1900 roku. W tym samym czasie przeprowadzono badania Plancka teoretyczne właściwości ciała doskonale czarnego. W trakcie badania były otwarte proces kwantowy. Jego praca była początkiem rozwoju fizyki kwantowej. Następnie kilka Plancka i Einsteina został opublikowany. Ich badania doprowadziły do powstania takiego jak fotonu. To z kolei zapoczątkowało stworzenia kwantowej teorii przepływu elektromagnetycznego. Jej rozwój kontynuowany w pracach czołowych postaci naukowych XX wieku.

Dalsze badania i prace nad teorią kwantów promieniowania elektromagnetycznego i jego oddziaływanie z materią doprowadziła ostatecznie do powstania elektrodynamiki kwantowej w formie, w jakiej istnieje obecnie. Wśród wybitnych uczonych, którzy studiowali ten problem, należy wspomnieć, oprócz Einsteina i Plancka, Bohra, Bose, Dirac, de Broglie, Heisenberga, Tomonagi, Schwinger, Feynman.

wniosek

Wartość we współczesnym świecie fizyki jest wystarczająco duża. Prawie wszystko, co jest stosowane dzisiaj w życiu człowieka, ukazał się dzięki praktycznego wykorzystania badań wielkich naukowców. Odkrycie fal elektromagnetycznych i ich badania, w szczególności, doprowadziły do rozwoju konwencjonalnych i później telefonów komórkowych, nadajników radiowych. Szczególne znaczenie praktyczne zastosowanie takiej wiedzy teoretycznej w dziedzinie medycyny, przemysłu i technologii.

Wynika to z powszechnego korzystania z nauką ilościową. Wszystkie eksperymenty fizyczne oparte na pomiarze, porównanie właściwości zjawiska badane z istniejącymi standardami. Jest w tym celu w ramach dyscypliny opracowany skomplikowanych przyrządów i urządzeń pomiarowych. Kilka wzorów jest wspólny dla wszystkich istniejących systemów materiałowych. Na przykład, prawa zachowania energii są uważane za wspólne prawa fizyczne.

Nauka jako całość nazywa się w wielu przypadkach podstawowych. Wynika to głównie z faktu, że inne dyscypliny dać opisy, które z kolei są posłuszni prawom fizyki. Tak więc, w dziedzinie chemii badano węgla substancja pochodząca z nich, i transformacji. Jednak właściwości chemiczne ciała określa fizyczne właściwości cząsteczek i atomów. Właściwości te opisują takie działy fizyki, jak elektromagnetycznymi, termodynamiki i innych.