La Електромагнитно излъчване те са електромагнитни вълни, които се възбуждат от различни излъчващи обекти на атоми, заредени частици, молекули, антени. Голям брой електрически уреди и електропроводи имат електромагнитно излъчване.
Какво е електромагнитно излъчване?
La Електромагнитно излъчване Известно е като форма на пренос на енергия през среда, при която електрически или магнитни полета излъчват под формата на вълни.Вълната е движение, което предава енергия през среда.
Според вълновата теория, цялото електромагнитно лъчение има основни свойства и се държи по предвидим начин, електромагнитното излъчване се състои от електрическо поле и магнитно поле, електрическото поле се променя по размер и е насочено перпендикулярно на посоката на разпространение на радиацията.
Може да изглежда удивително, че такива различни физически явления съществуват външно и имат обща основа на електромагнитното излъчване, като парче радиоактивно вещество, рентгенова тръба, живачна газоразрядна лампа, фенерче, гореща печка и т.н. трансмисия станция и алтернатор, свързани към електропровод.
Ефектите от различните видове електромагнитно лъчение в човешкото тяло също са различни, гама лъчи и дължина на вълната на рентгенови лъчи проникват, причинявайки увреждане на тъканите, видимата светлина предизвиква зрително усещане в окото, инфрачервеното лъчение, падането в човешкото тяло, загрява го, а радиовълните и нискочестотните електромагнитни вибрации на човешкото тяло изобщо не се усещат.
Комуникационните устройства осигуряват електромагнитно поле в момента на получаване и предаване на информация и тъй като те са разположени на минимално разстояние от нас, например мобилен телефон обикновено е близо до главата, плътността на потока на електромагнитното поле ще бъде максимална.
Микровълновите фурни имат срок на годност, ако са нови и в експлоатация, практически няма да има излъчване по време на работа от външната страна на фурната, ако повърхността е замърсена, вратата не пасва идеално, тогава защитата на фурната може да не спре цялата радиация и дори полетата ще проникнат през стените на кухнята и целия апартамент или най-близките стаи.
свойства
Електродинамиката е физиката на Електромагнитно излъчване и електромагнетизмът е физическо явление, свързано с теорията на електродинамиката, електрическото и магнитното поле се подчиняват на свойството на суперпозиция, следователно полето, дължащо се на всяка конкретна частица или електрическото или магнитното поле, което се променя с времето, допринася за полета, присъстващи в едно и също пространство поради други причини.
Освен това, тъй като те са векторни полета, всички вектори на магнитното и електрическото поле се сумират според векторното събиране, така че например в оптиката две или повече кохерентни светлинни вълни могат да взаимодействат и да бъдат конструктивни или разрушителни, смущенията дават резултантното излъчване, което се отклонява от сумата от компонентите на облъчване на отделните светлинни вълни.
Тъй като светлината е трептене, тя не влияе на движението през статични електрически или магнитни полета в линейна среда като вакуум, но в нелинейни среди, като някои кристали, могат да възникнат взаимодействия между светлината и електрическите полета и статични магнитни, тези взаимодействия включват ефекта на Фарадей и ефекта на Кер.
При пречупване вълна, пресичаща се от една среда в друга с различна плътност, променя своята скорост и посока при навлизане в нова среда, съотношението на коефициентите на пречупване на средата определя степента на пречупване и се обобщава в закона на Снел.
Светлината със сложни дължини на вълната се разпръсква във видимия спектър, преминаващ през призмата, тъй като дължината на вълната зависи от индекса на пречупване на материалната призма, тоест всеки компонент на вълната в съставната светлина се удвоява с различно количество.
теория
Джеймс Клерк Максуел извежда формата на вълната от електрическите и магнитните уравнения, като по този начин открива вълнообразната природа на електрическите и магнитните полета и тяхното съотношение, тъй като бързината на електромагнитните вълни, дадени от вълновото уравнение, съвпада с измерената скорост на светлината, посочи Максуел че самата светлина е вълна, уравненията на Максуел са потвърдени от Херц чрез тестване с радиовълни.
Според уравненията на Максуел, пространственото изменение на електрическото поле винаги е свързано с магнитното поле, което се променя с времето, освен това пространствено променливо магнитно поле е свързано с определени промени във времето в електрическото поле, в електромагнитна вълна, промени в електрическото поле винаги са придружени от вълна в магнитното поле в една посока и обратно.
Магнитните полета могат да се считат за електрически полета в друга референтна система и също така електрическите полета могат да се считат за магнитни полета в друга референтна система, но те имат същото значение, тъй като физиката е една и съща във всички референтни системи, така че има тясната връзка между промените в пространството и времето тук са повече от аналогия.
колко радиация
Това е минималният брой физически свойства, участващи във взаимодействието, фотонът е единственият квант светлина или някаква друга форма на Електромагнитно излъчванеПо подобен начин енергията на свързания електрон в атома е квантована и може да съществува само при определени дискретни стойности.
Стационарното разпределение на вероятностите се извлича от едноетапния процес, съответстващ на теорията на Айнщайн за поглъщане и излъчване на радиация, принципът на Гаус се използва за идентифициране на ентропията, а вторият закон дава условието за динамично равновесие или закона за излъчване на Квантова Планкова теория, това условие е в несъгласие с критерия за динамично равновесие на Айнщайн.
До края на XNUMX век във физиката е постигнат голям напредък, класическата нютонова физика по това време е широко приета в научната общност заради способността си да обяснява точно и предсказва много явления.
Въпреки това, в началото на XNUMX-ти век физиците откриват, че законите на класическата механика не са приложими в атомния мащаб, а експерименти като фотоелектричния ефект напълно противоречат на законите на класическата физика. В резултат на тези наблюдения физиците формулират множество на теории, сега известни като квантова механика.
Характеристики на електромагнитното излъчване
на радиация електромагнитни Те имат няколко интересни характеристики, които споменаваме по-долу:
Електромагнитното излъчване възниква, когато атомна частица, като електрон, се ускорява от електрическо поле, което го кара да се ускори, електромагнитните вълни и техните характеристики са накратко обяснени в точките, споменати по-долу.
Дължина на вълната
Разширението на вълната е известно като разстоянието между непрекъснатите върхове на вълната, особено в точките на електромагнитна вълна или звукова вълна, от своя страна се достига като разстоянието на пълен цикъл на колебание.
- C: е скоростта на светлината
- a: е дължината на вълната
- v: е честотата
C = aw
Честота
Броят на циклите в секунда се определя като честота. Дефинира се като херц, ако "E" е енергията, "h" е константата на Планк, която е равна на 6.62607 x 10 -34 и "v" е честотата, с която можем да изведем връзката, дадена по-долу.
E = hν
Така че можем да видим, че честотата е право пропорционална на енергията.
период
Периодът обикновено се характеризира със символа „T“. Това е общото време, необходимо на една вълна да измине 1 дължина на вълната.
скорост
Във връзка с Електромагнитно излъчване, скоростта обикновено се изразява като:
Скоростта на вълната във вакуум за електромагнитната вълна е = 186,282 2.99 мили/секунда или 10 × XNUMX 8 Госпожица.
Каква е връзката между електромагнитното излъчване и радиоактивността?
Това е най-широкият обхват на електромагнитния спектър, тъй като не е ограничен от високи енергии, меко гама лъчение се произвежда при енергийни преходи в атомните ядра и по-силно, по време на ядрени реакции гама лъчите лесно унищожават молекулите, включително биологични, но, за щастие, те не преминават през атмосферата.
Гама лъчението е електромагнитно лъчение с много къса дължина на вълната, по-малко от 0.1 nm, излъчвано от възбудени атомни ядра по време на радиоактивни трансформации и ядрени реакции и също така получено от забавянето на заредените частици в материята, тяхното разпадане след унищожаване на двойки античастици, след преминаването на бързо заредени частици през Химични промени на материята, в лъчи лазерна светлина, в междузвездното пространство.
Биологични ефекти на електромагнитното излъчване
Вълните и ефектите на частиците напълно обясняват спектрите на излъчване и абсорбция на електромагнитното лъчение, материята е съставът на средата, през която се разпространява светлината, определя естеството на абсорбцията и спектъра на излъчване, тези ленти съответстват на допустимите енергийни нива в атомите.
Тъмните ленти в абсорбционния спектър се дължат на атомите като междинна среда между източника и наблюдателя, атомите поглъщат определени честоти на светлина между излъчвателя и детектора и след това ги излъчват във всички посоки, тъмна лента се появява с детектор, поради радиацията, разсеяна от лъча.
Така например, тъмните ленти в светлината, излъчвана от далечна звезда, са причинени от атоми в атмосферата на звездата, подобно явление се случва за радиацията, която се вижда, когато излъчващият газ свети поради възбуждането на атомите от което и да е механизъм, включително топлина.
Тъй като електроните се спускат до по-ниски енергийни нива, спектърът се излъчва, представлявайки скокове между нивата на енергия на електроните, но линията се вижда, защото отново излъчването се случва само при определени енергии след възбуждане.
Пример е спектърът на излъчване на мъглявините, тъй като бързо движещите се електрони се ускоряват по-рязко, когато срещнат област на сила, така че те са отговорни за производството на по-голямата част от по-високата честота на Електромагнитно излъчване наблюдавани в природата.
Тези явления могат да помогнат на различен химикал да определи състава на газовете със задно осветяване, а за светещи газове спектроскопията определя кои химически елементи включват конкретна звезда, спектроскопията се използва също за определяне на разстоянието на звезда, използвайки изместване до червено
Йонизиращо лъчение
Целта на този раздел е да предостави информация за основите на йонизиращото лъчение. За всичко, енергията, излъчвана от източник, обикновено се нарича радиация, примерите включват топлина или светлина, излъчвани от структура на слънцето, микровълни от фурна, рентгенови и гама лъчи от радиоактивни елементи.
Известно е също като излъчване с достатъчно енергия, така че когато има взаимодействие с атом, то може да отдели силно включени електрони от орбитата на атома, което кара атома да се прикрепи или йонизира.
Нейонизиращо лъчение
Нейонизиращото лъчение е в края на спектъра с дълга дължина на вълната и може да има достатъчно енергия, за да възбуди молекули и атоми, което ги кара да вибрират по-бързо, това е много очевидно в микровълнова фурна, където радиацията кара водните молекули да вибрират по-бързо, създавайки топлина.
Нейонизиращото лъчение варира от изключително нискочестотно лъчение, показано най-вляво, през радиочестотната, микровълновата и видимите части от спектъра до ултравиолетовия диапазон.
Приложения на електромагнитното излъчване
- Електромагнитното излъчване постига предаването на енергия през вакуума.
- Тъй като електромагнитните вълни предават енергия, тя играе важна роля в нашето ежедневие, включително в комуникационните технологии.
- Електромагнитното излъчване е в основата на работата на радар, който от своя страна се използва за насочване и дистанционно откриване на изследването на нашата планета Земя.
- Ултравиолетовите лъчи са бактерицидни по природа и унищожават бактерии, вируси и плесени на различни повърхности, въздух или вода.
- Инфрачервеното лъчение се използва за нощно виждане и е полезно за охранителни камери.
- Инфрачервеното лъчение е видимо по всяко време, поради което се използва от служители за залавяне на врага.
Как ни влияе електромагнитното лъчение?
Отдавна е известно, че Електромагнитно излъчване има негативен характер на въздействие върху човек, навсякъде, където сме заобиколени от домакински уреди, проводници, излишъкът от такива ефекти води до промени в имунния фон на човека, което води до различни заболявания, които биха могли да бъдат предотвратени от пребиваването в такава среда и околна среда здравословна.
Сърдечно-съдовата система и нервната система също имат висока чувствителност към ефектите на електромагнитното лъчение, както показват резултатите от изследванията.
Радиацията може да причини:
- Нервни разстройства.
- Нарушение на съня.
- Значително увреждане на зрителната активност.
- Отслабване на имунната система, различни нарушения на животообразуващите процеси.
- Нарушения на сърдечно-съдовата система.
