Tko je otkrio elektromagnetske valove? Elektromagnetski valovi - stol. Vrste elektromagnetskih valova

Elektromagnetski valovi (Tablica koja će se dati u nastavku) predstavlja poremećaj magnetskih i električnih polja su raspoređeni u prostoru. Ih ima nekoliko vrsta. Proučavanje tih poremećaja je angažiran u fizici. Elektromagnetski valovi se generiraju s obzirom na činjenicu da je električna izmjeničnom magnetskom polju generira, a to opet stvara električni.

istraživanje Povijest

Prva teorija, što se može smatrati najstarije varijante elektromagnetskih valova hipoteza, barem u vrijeme Huygens. U to vrijeme, nagađanja dosegla kvantificiranu razvoj. Huygens 1678. godine, kada proizveo neku vrstu „obris” teorije - „rasprava o svijetu”. U 1690 on je objavio još jedan izvrstan posao. On je naveo kvalitativne teorije odraza, lom u obliku u kojem je danas zastupljen u školskim udžbenicima ( „elektromagnetskih valova”, 9. razreda).

Uz to je formulirao načelo Huygens. Uz to postalo moguće proučavati kretanje vala ispred. Ovaj princip je kasnije pronašao svoj razvoj u djelima Fresnela. huygensovo načelo imao posebno značenje u teoriji difrakcije i teorije valova svjetlosti.

U 1660-1670 godina velike količine eksperimentalnih i teorijskih doprinosa su u studiji Hooke i Newton. Tko je otkrio elektromagnetske valove? Koga eksperimenti su provedeni dokazati njihovo postojanje? Koje su različite vrste elektromagnetskih valova? O tome kasnije.

opravdanje Maxwell

Prije nego govorimo o tome tko je otkrio elektromagnetske valove, mora se reći da je prvi znanstvenik koji je predvidio njihovo postojanje općenito, postala je Faraday. Njegova hipoteza je iznio 1832., godine. Teorija konstrukcija potom sudjelovali u Maxwell. Do 1865. godine je to deveta godina je završio posao. Kao rezultat toga, Maxwell strogo formalizirana matematičku teoriju, opravdava postojanje fenomena koji se razmatraju. Također je utvrđeno brzina širenja elektromagnetskih valova, podudara s vrijednošću onda vrijedi brzinu svjetlosti. To je, pak, omogućilo mu je da potkrijepiti pretpostavku da se svjetlost je vrsta zračenja u obzir.

eksperimentalni otkrivanje

Maxwellove teorije potvrđena je u eksperimentima Hertz 1888. Treba reći da je njemački fizičar provodi svoje eksperimente pobiti teoriju, unatoč matematičkoj osnovi. Međutim, zahvaljujući svojim pokusima Hertz je bio prvi koji je otkrio elektromagnetske valove u praksi. Osim toga, u tijeku svojih eksperimenata, znanstvenici su identificirali svojstva i karakteristike zračenja.

Elektromagnetski valovi Hertz dobila zbog uzbude puls niza brzo teče u vibrator pomoću visokog napona izvora. Visoke frekvencije struje može detektirati u krug. Frekvencija oscilacija na isti će biti veća, to je veći kapacitet i induktivitet. Ali to visoke frekvencije nije jamstvo visoke toka. Za obavljanje svoje eksperimente, Hertz koristi relativno jednostavan uređaj, koji se sada zove - „dipol antena”. Uređaj je oscilacija sklop otvorenog tipa.

Vožnja iskustvo Hertz

Registracija zračenje je provedeno pomoću vibratora primateljice. Ovaj uređaj je imao istu strukturu kao što je uređaj koji emitira. Pod utjecajem elektromagnetskog vala električnog izmjeničnog polja struje uzbude fluktuacije dogodila u prijemnog uređaja. Ako u ovom uređaju prirodne frekvencije i frekvencije od toka koincidiraju, rezonanca pojavljuju. Kao rezultat toga, poremećaj dogodio se u stroju za prijem s većom amplitudom. Istraživač ih otkriva, gledajući iskre između vodiča u mali prolaz.

Dakle, Hertz je bio prvi koji je otkrio elektromagnetske valove, pokazao svoju sposobnost da dobro razmisle o vodičima. Oni su gotovo opravdano formiranje stalnog svjetla. Osim toga, Hertz određena brzina širenja elektromagnetskih valova u zraku.

Studija od karakteristika

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

Elektromagnetski valovi u vakuumu utvrditi bez prigušenja. Oni su raspoređeni na bilo proizvoljno velike udaljenosti. Glavne značajke uključuju polarizacije valova, frekvencije i dužine. Opis svojstava provodi se u okviru elektrodinamike. Međutim, karakteristike zračenja nekim dijelovima spektra su sudjelovali u više određenih područja fizike. To uključuje, na primjer, može uključivati optike.

Studija tvrdi elektromagnetsko zračenje kratke valne spektralne kraju poglavlja bavi visoke energije. S obzirom na dinamiku modernih ideja prestaje biti samodisciplinu te u kombinaciji sa slabim interakcijama u jednoj teoriji.

Teorija primjenjuju u proučavanju svojstava

Danas postoje razne metode za olakšavanje modeliranje i proučavanje svojstava prikazuje i vibracijama. Najtemeljnijih dokazano i potpune teorije kvantne elektrodinamike se uzeti u obzir. Njega se jedan ili drugi pojednostavljenja postaje moguće dobiti na sljedeće načine, koji su naširoko koristi u različitim područjima.

Opis s obzirom na niske frekvencije zračenja u makroskopskom okoliš provodi se pomoću klasičnih elektrodinamike. Ona se temelji na Maxwellove jednadžbe. U prijavi, postoji aplikacija za pojednostavljenje. Kada se studiranje optički optika koristi. Teorija valova se primjenjuje u slučajevima u kojima su neki dijelovi optičkog sustava veličini blizu valne duljine. Kvantna optika se koristi kada su znatne rasipanja procesa, apsorpcije fotona.

Geometrijski optički teorija - ograničavajući slučaj u kojem je valna duljina zanemarivanja dopušteno. Tu su i nekoliko primijenjenih i temeljnih dijelova. To su, primjerice, uključuju astrofizike, biologije vida i fotosinteze, fotokemiju. Kako se klasificiraju elektromagnetske valove? Tablica jasno pokazuje raspodjelu za grupe prikazan je ispod.

klasifikacija

Postoje frekvencije u rasponu od elektromagnetskih valova. Između njih, ne postoji nagli prijelazi, ponekad se preklapaju. Granice među njima su vrlo relativne. S obzirom na činjenicu da je protok distribuira kontinuirano, učestalost čvrsto je povezana s duljinom. Ispod su rasponi elektromagnetskih valova.

Ultra svjetlo mogu se podijeliti u pod-mikrometara (milimetara), milimetar, centimetru, decimetra, metar. Ako je valna duljina od elektromagnetskog zračenja od manje od metra, onda je pod nazivom oscilacije super visoke frekvencije (SHF).

Vrste elektromagnetskih valova

Iznad, u rasponu od elektromagnetskih valova. Koje su različite vrste tokova? Skupina od ionizirajućeg zračenja uključuju gama i rendgenske zrake. Treba reći da je u stanju ionizirati atome i ultraljubičasto svjetlo, pa čak i vidljivo svjetlo. Rubovi koji su gama i X-zraka, tok definiran vrlo uvjetno. Kao opća orijentacija dopuštene granice od 20 EV - 0,1 MeV. Gama-teče u užem smislu emitiraju po jezgri, X - e-atomske ljuske tijekom izbacivanja iz orbite elektrona niskim. Međutim, to razvrstavanje se ne odnosi na tvrdom zračenje generira bez jezgre i atoma.

Rendgenski protoka generira kada usporava brzo nabijenih čestica (protona, elektrona, i drugi), a time i procese koji se dešavaju u atomskih elektronskim ljuskama. Gama oscilacija pojaviti kao rezultat procesa unutar atomske jezgre i obraćenje elementarnih čestica.

radio potoci

Zbog velikog vrijednosti duljine razmatranju tih valova može se provesti bez uzimanja u obzir atomistički strukturu medija. Iznimno služiti samo kratke struje koje 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 molekularnu standard vremena i frekvencije u uređaj za hlađenje do temperature od nekoliko stupnjeva Kelvina.

Kvantna svojstva su uzeti u obzir u opisu oscilatora i pojačala u milimetar i centimetar rasponima. Radio utor nastaje tijekom kretanja AC vodiča odgovarajuća frekvencija. U prolazu elektromagnetske valove u prostoru uzbuđuje izmjeničnu struju, odgovara na njega. Ovaj objekt se koristi u dizajnu antena u radio.

vidljivi tokovi

Ultraljubičastom i infracrvenom zračenju je vidljivo u širem smislu riječi tzv optički spektralni regija. Označite ovo područje je uzrokovana ne samo blizina pojedinih područja, ali su slični uređaji koji se koriste u istraživanju i razvijenih uglavnom u proučavanju vidljivog svjetla. To uključuje, posebice, ogledala i leća za fokusiranje zračenja, difrakcijskih rešetki, prizme, i drugi.

Frekvencija optički valovi su usporedive s onima molekula i atoma, i njihove duljine - s udaljenosti i intermolekulskih molekularne veličine. Dakle bitno u ovom području su pojave koje su uzrokovane atomske strukture tvari. Iz istog razloga, svjetlo s val i ima kvantna svojstva.

Pojava optičkih tokova

Najpoznatiji izvor je sunce. Zvijezda površina (Fotosferu) ima temperaturu od 6000 ° Kelvin i emitiraju svijetlo bijelo svjetlo. Najviša vrijednost kontinuiranog spektra se nalazi u zoni „zelene” - 550 nm. Tu je i maksimalni vizualni osjetljivost. Promjene u optičkom rasponu dogoditi kada se zagrije tijela. Infracrveni tokovi stoga se također naziva topline.

Jači tijelo grijanje odvija, veća je frekvencija gdje spektar je maksimalan. usijanost promatrana na određenoj temperaturi (podiže sjaj u vidljivom području). Kada je prvi put pojavi crvena, zatim žuta i tada. Na osnivanje i upis optičkog toka može se pojaviti u biološkim i kemijskim reakcijama, od kojih se koristi u fotografiji. Za većinu bića žive na Zemlji kao izvor energije obavlja fotosintezu. Ova biološka reakcija odvija u biljkama pod utjecajem optičkog sunčevog zračenja.

Značajke elektromagnetskih valova

Svojstva medija i izvora utjecati tečnost. Dakle montiran, posebno, vrijeme ovisnost poljsku, koja određuje tip protoka. Na primjer, kada je udaljenost od vibratora (povećanje) polumjer zakrivljenosti postaje veći. Rezultat je avion elektromagnetski val. Interakcija s materijalom nastaje kao drugačije. Strujanje apsorpcije i emisije procesi općenito se može opisati pomoću klasične elektrodinamična omjere. Za valova optičkog raspona i više hard-zrakama treba uzeti u obzir njihovu kvantnu prirodu.

izvori struje

Unatoč fizičkih razlika, svugdje - u radioaktivnoj tvari, televizijski odašiljač, žarulja - elektromagnetski valovi smo uzbuđeni zbog električnog naboja koji se kreću s ubrzanjem. Postoje dvije glavne vrste izvora: mikroskopski i makroskopski. Prvi pojavljuje nagli prijelaz nabijenih čestica iz jedne na drugu razinu unutar molekule ili atoma.

Mikroskopske izvori emitiraju X-ray, gama, ultraljubičasti, infracrveni, koji su vidljivi, te u nekim slučajevima, dugo val zračenja. Kao primjer za ovo posljednje je liniju vodika spektra koji odgovara vala 21 cm. Ova pojava je posebno važno u radioastronomiji.

Izvori makroskopski tipa predstavljaju emitere u kojem su slobodni elektroni vodiči napravili sinkroni periodično oscilacija. U sustavima ovoj kategoriji generira tijekove od milimetra do najdužih (u vodova).

Struktura i snaga tokova

Električni naboj kreće s ubrzanjem i mijenja periodički struje utječu jedna na drugu s određenim snagama. Njihova veličina i smjer ovise o faktorima kao što su veličina i konfiguracija terena, koji sadrži struje i troškove, njihova veličina i relativni smjer. Bitno utječu na električna svojstva, a posebno od medija, kao i promjene u koncentraciji i distribuciju izvora struje punjenja.

Zbog složenosti cjelokupnog zadatka uvesti zakon sile u obliku jednog formula ne može. Struktura se zove elektromagnetsko polje i smatra potrebnima kao matematički objekt, određuje raspodjelu naknada i struja. To, pak, stvara određeni izvor, uzimajući u rubnim uvjetima računa. Uvjeti definirani oblik interakcije zone i karakteristike materijala. Ako se provodi na neograničenom prostoru, te okolnosti nadopunjuju. Kao poseban dodatni uvjet u takvim slučajevima je stanje zračenja. S obzirom na to zajamčeno „ispravnog” ponašanja na terenu u nedogled.

Kronologija studije

Corpuscular-kinetička teorija Lomonosov u nekim od svojih pozicija u očekivanju određenih načela teorije elektromagnetskog polja .. „režanj” (rotirajuće) gibanje čestica „zyblyuschayasya” (val) teorija svjetlosti, njezino zajedništvo s prirodom električne energije, itd Infracrveni tokovi su otkrivene u 1800 po Herchel (British znanstvenik), a u slijedećem, 1801 m, Ritter je opisana ultraljubičasti. Zračenje kraći od ultraljubičastog, raspon je otvoren rentgenskim u 1895. godini, 8. studenog. Nakon toga, postao je poznat kao X-ray.

Utjecaj elektromagnetskih valova je studirao od strane mnogih znanstvenika. Međutim, prvi istražiti mogućnosti potoka, njihov opseg postao Narkevitch-Iodko (bjeloruski znanstvena slika). On je proučavao svojstva tokova u odnosu na medicini. Gama zračenje je otkrio Paul Villard 1900. godine. U istom razdoblju Planck provedeno teorijske studije svojstava crnog tijela. Tijekom istraživanja su bili otvoreni kvantni proces. Njegov rad je bio početak razvoja kvantne fizike. Nakon toga, nekoliko Planck i Einstein je bio objavljen. Njihovo istraživanje je dovelo do stvaranja takve stvari kao fotona. To je, pak, označio je početak stvaranja kvantne teorije elektromagnetskog toka. Njegov razvoj nastavio u djelima vodećih znanstvenih ličnosti dvadesetog stoljeća.

Daljnja istraživanja i rad na kvantne teorije elektromagnetskog zračenja i njegovoj interakciji s materijom dovelo na kraju do stvaranja kvantne elektrodinamike u obliku u kojem je danas postoji. Među izvanrednim znanstvenicima koji su proučavali taj problem, treba spomenuti, osim Einsteina i Plancka, Bohr, Bose, Dirac, de Broglie, Heisenberg, Tomonaga, Schwinger, Feynman.

zaključak

Vrijednost u suvremenom svijetu fizike je dovoljno velika. Gotovo sve što se danas koristi u ljudskom životu, pojavio zahvaljujući praktičnu primjenu istraživanja velikih znanstvenika. Otkriće elektromagnetskih valova i njihovog studija, posebice, dovela je do razvoja konvencionalnih i kasnije mobilnim telefonima, radio odašiljača. Od posebne važnosti praktičnoj primjeni takvog teorijskog znanja iz područja medicine, industrije i tehnologije.

To je zbog raširene upotrebe kvantitativne znanosti. Sve fizičke eksperimente na temelju mjerenja, usporedbe svojstava pojava se proučava s postojećim standardima. To je za ovu namjenu unutar disciplina razvila složenih mjernih instrumenata i jedinica. Nekoliko uzoraka je zajedničko svim postojećim materijalnim sustavima. Na primjer, zakoni očuvanja energije smatraju se zajedničkim fizikalnih zakona.

Znanost kao cjelina naziva se u mnogim slučajevima temeljnih. To je prvenstveno zbog činjenice da su druge discipline daju opise koji se, pak, poštivati zakone fizike. Tako, u Chemistry proučavali atoma, supstancu koja je izvedena iz njih, i transformacije. A kemijska svojstva tijela određuje fizičkih svojstava molekula i atoma. Ta svojstva opisuju takve dijelove fizike, kao što su elektromagnetizam, termodinamika, i drugi.