"Gelombang elektromagnetik dan sifat-sifatnya" - Gelombang pendek. Gelombang elektromagnetik. Gelombang radio. Menghasilkan efek kimia pada pelat fotografi. Roentgen adalah fisikawan pertama yang menerima Hadiah Nobel pada tahun 1901. Konsep eter elastis telah menyebabkan kontradiksi yang tak terpecahkan. Gelombang elektromagnetik - osilasi elektromagnetik yang merambat di ruang angkasa dengan kecepatan terbatas.
"Fisika gelombang elektromagnetik" - Michael Faraday. 1. Apa itu medan elektromagnetik? =. Pelajaran fisika di guru kelas 11 - Khatenovskaya E.V. MOU SMP No.2 dengan Krasnoe. Ini menciptakan medan elektromagnetik. . Medan magnet bolak-balik menciptakan medan listrik bolak-balik dan sebaliknya. Maxwell menyatakan hukum medan elektromagnetik sebagai sistem 4 persamaan diferensial.
"Transformer" - Pelajaran menggunakan sumber daya pendidikan digital dari http://school-collection.edu.ru. Pada apa dan bagaimana EMF induksi dalam kumparan konduktor bergantung. 9. 5. Perangkat apa yang harus dihubungkan antara sumber AC dan bola lampu? Apakah trafo step-up dapat diubah menjadi trafo step-down? II. 13. Tuliskan fenomena penting induksi elektromagnetik yang diterapkan pada trafo.
"Gelombang elektromagnetik" - Dia lulus dari Universitas Berlin (1880) dan menjadi asisten G. Helmholtz. 4.3 Studi Eksperimental EMW. Jika perbedaan jalur optik. anggota gangguan. 4.1 generasi EMW. Di mana. Menambahkan prinsip yang terkenal. Maksimum utama yang sesuai. Gambar 7.7.
"Medan elektromagnetik" - Sifat gelombang elektromagnetik: Kecepatan gelombang elektromagnetik dalam ruang hampa dilambangkan dengan huruf latin c: c? 300.000 km/s. Apa itu gelombang elektromagnetik? Keberadaan gelombang elektromagnetik diprediksi oleh J. Akan terjadi gangguan medan elektromagnetik. MOU Guru Fisika kelas 9 SMP dengan. Reflektor" Lesnova N.P.
"Gelombang elektromagnetik" - Gelombang radio. Gelombang radio Sinar-X Ultraviolet Inframerah? Bagaimana orientasi vektor E dan B terhadap satu sama lain dalam gelombang elektromagnetik? Diperoleh menggunakan sirkuit osilasi dan vibrator makroskopik. Sinar X. Bagian dari radiasi elektromagnetik yang diterima oleh mata.
Total ada 14 presentasi dalam topik
Partikel bermuatan, seperti elektron, yang bergerak dengan kecepatan konstan tidak memancarkan gelombang elektromagnetik. Radiasi elektromagnetik hanya terjadi dengan percepatan () gerakan partikel bermuatan.
Misalnya, radiasi sinar-X muncul sebagai akibat dari perlambatan tajam berkas elektron yang bertabrakan dengan antikatoda.
D 
Sumber lain yang sangat penting dari gelombang elektromagnetik untuk memahami banyak proses fisik adalah dipol listrik yang melakukan osilasi harmonik (Gbr. 7.11). Momen listrik dipol berubah terhadap waktu sesuai dengan hukum harmonik:
,
di mana 
.
Perpindahan bolak-balik muatan listrik setara dengan keberadaan elemen arus, di mana, menurut hukum Biot-Savart-Laplace, medan magnet muncul. Namun, medan magnet dalam hal ini akan berubah-ubah, karena. elemen saat ini yang menyebabkannya adalah variabel. Medan magnet bolak-balik menyebabkan medan listrik bolak-balik - gelombang elektromagnetik merambat dalam medium. Pada jarak yang jauh dari dipol ( 
, - panjang gelombang elektromagnetik) gelombang menjadi bola, dalam gelombang ini vektor 
dan 
tegak lurus satu sama lain dan terhadap vektor kecepatan 
, yang pada gilirannya diarahkan sepanjang vektor radius 
. Dalam hal ini, vektor 
- tangensial terhadap paralel (sesuai dengan hukum Biot-Savart-Laplace). Dalam kasus dipol listrik yang memancarkan gelombang elektromagnetik, muatan listrik memiliki percepatan 
.
Demikian pula, radiasi elektromagnetik muncul ketika kulit elektron dipindahkan relatif terhadap inti atom. Perpindahan seperti itu dapat terjadi baik sebagai akibat dari aksi medan listrik bolak-balik, atau sebagai akibat dari getaran termal atom-atom suatu zat. Mekanisme terakhir adalah penyebab dari apa yang disebut "penyembuhan termal" dari tubuh yang dipanaskan.
Sangat menarik untuk dicatat bahwa selama deformasi periodik dipol magnet, gelombang elektromagnetik juga dipancarkan.
H 
dan ara. 7.12 menunjukkan magnet silinder, termagnetisasi sepanjang sumbu. Deformasi longitudinal silinder (pada radius konstan) akan menyebabkan perubahan magnetisasi 
dan momen magnet:
.
Deformasi periodik dari silinder magnet disertai dengan perubahan periodik pada momen magnetik dan emisi gelombang elektromagnetik. Namun, dalam kasus ini, vektor 
diarahkan secara tangensial ke meridian, dan vektor 
- menyinggung paralel pada permukaan gelombang bola.
Kuliah 8. Prinsip relativitas dalam elektrodinamika
Transformasi relativistik medan elektromagnetik, muatan dan arus. Medan listrik dalam sistem referensi yang berbeda. Medan magnet dalam sistem referensi yang berbeda. Medan elektromagnetik dalam sistem referensi yang berbeda. Bukti invarian muatan listrik. Invarian persamaan Maxwell terhadap transformasi Lorentz.
8.1. Transformasi relativistik medan elektromagnetik, muatan dan arus
8.1.1. Medan listrik dalam sistem referensi yang berbeda
Seperti diketahui, fenomena mekanik di semua kerangka acuan inersia (kerangka acuan yang bergerak relatif satu sama lain dalam garis lurus dan seragam) berlangsung dengan cara yang sama. Pada saat yang sama, tidak mungkin untuk menentukan sistem mana yang diam dan mana yang bergerak, dan karena itu orang hanya dapat berbicara tentang gerakan relatif dari sistem ini terhadap satu sama lain.
Dengan bantuan fenomena elektromagnetik, juga tidak mungkin untuk memperoleh bukti keberadaan gerak absolut, dan oleh karena itu, bukti keberadaan sistem referensi absolut. Semua kerangka acuan, yang bergerak relatif satu sama lain dalam garis lurus dan seragam, adalah sama, dan dalam semua kerangka acuan ini hukum fenomena elektromagnetik adalah sama. Ini adalah prinsip relativitas untuk fenomena elektromagnetik: fenomena elektromagnetik berlangsung dengan cara yang sama di semua kerangka acuan inersia. Oleh karena itu, kita dapat merumuskan prinsip relativitas pembagian medan elektromagnetik menjadi medan listrik dan medan magnet: pertimbangan terpisah dari medan listrik dan magnet hanya memiliki arti relatif.
Transformasi timbal balik medan listrik dan magnet yang disebabkan oleh perubahan medan dalam waktu telah dibahas sebelumnya. Fenomena serupa terjadi ketika medan elektromagnetik bergerak relatif terhadap pengamat.
Asumsikan bahwa muatan positif bergerak dalam medan magnet dalam ruang hampa. Dari sudut pandang pengamat pertama (diam terhadap medan magnet), gaya Lorentz bekerja pada muatan:
,
di mana q adalah nilai muatan;
- induksi medan magnet;
v adalah tarif biaya;
adalah sudut antara arah vektor induksi medan magnet dan vektor kecepatan partikel.
Arah gaya ini tegak lurus terhadap 
dan 
, bertepatan dengan arah produk vektor 
.
HAI 
terhadap pengamat kedua yang bergerak mengikuti muatan, muatan tersebut diam, meskipun gaya yang sama bekerja padanya F. Tetapi jika gaya yang sebanding dengan besarnya muatan bekerja pada muatan yang diam, maka ini berarti ada medan listrik. Intensitas medan semacam itu dapat ditentukan dengan rumus
.
(8.1)
Vektor intensitas medan listrik seperti itu bertepatan dengan arah gaya F, yaitu vektor kuat medan listrik tegak lurus terhadap vektor 
dan 
(Gbr. 8.1).
Dengan demikian, medan elektromagnetik tergantung pada kerangka acuan. Jika dalam kerangka acuan mana pun terdapat satu medan magnet, maka dalam kerangka acuan lain yang bergerak relatif terhadap yang pertama, ada medan magnet dan medan listrik.
R 
Mari kita perhatikan perilaku medan listrik dalam kerangka acuan yang berbeda. Kami akan mempertimbangkan kerangka acuan di mana muatan listrik atau konduktor dengan muatan berada dalam keadaan diam sebagai kerangka acuan tetap - sistem 
. Sebuah kerangka acuan bergerak dengan kecepatan tertentu v relatif terhadap kerangka acuan K, kerangka acuan bergerak, kerangka - 
(Gbr. 8.2).
Mari kita asumsikan bahwa dalam kerangka acuan 
ada dua pelat sejajar yang tidak bergerak dan bermuatan seragam yang membawa muatan dengan massa jenis 
dan 
. Pelat berbentuk bujur sangkar dengan sisi "b", sejajar dengan bidang 
. Jarak antar pelat 0 kecil dibandingkan dengan ukuran pelat “c”. Dalam hal ini, medan listrik antara pelat dapat dianggap seragam. Pelat berada dalam ruang hampa, mis. 
. Besarnya medan listrik yang diukur oleh seorang pengamat dalam 
- sistemnya sama dengan 
. Dalam hal ini, komponen vektor kuat medan listrik, sejajar dengan sumbu 
. Dalam kerangka referensi 
bergerak dengan kecepatan 
ke arah 
, menurut transformasi Lorentz, jarak 
berkurang dalam 
sekali. Karena jarak 
antar bidang tidak mempengaruhi besarnya vektor 
, maka medan listrik tidak berubah dalam arah ini. Pola garis medan listrik untuk kasus ini ditunjukkan pada Gambar. 8.3.
Dalam kasus lain (Gbr. 8.4), ketika pelat sejajar dengan n 
kebosanan 
dalam sistem 
, panjang sisi membujur berkurang dan persegi menjadi persegi panjang yang diratakan dengan arah gerak. Karena muatan listrik adalah besaran invarian (tidak berubah) sehubungan dengan pilihan kerangka acuan, yaitu 
, maka dengan muatan tidak berubah, luas permukaan berkurang, oleh karena itu, di 
kali kerapatan muatan permukaan meningkat 
. Oleh karena itu, kuat medan listrik dalam arah ini akan sama dengan
, (8.2)
t 
.e. komponen transversal dari kekuatan medan listrik meningkat dalam 
kali dibandingkan dengan kerangka acuan tetap. Akibatnya, pola garis gaya medan listrik muatan titik positif akan berubah (Gbr. 8.5). Mereka menebal dalam arah tegak lurus terhadap arah pergerakan muatan.
Dapat ditunjukkan bahwa perubahan kuat medan listrik pada bidang ZOX juga akan terjadi secara serupa.
Hasil yang diperoleh dapat disajikan dalam bentuk yang berbeda. Biarkan ada dua kerangka acuan 
dan 
. Sistem 
sikap bergerak 
sistem 
dengan kecepatan konstan v sejajar dengan sumbu X (Gbr. 8.6). dalam sistem 
ada medan magnet, yang ditandai dengan vektor intensitas H. Pada titik ruang "A" yang dipertimbangkan, komponen vektor kekuatan medan magnet masing-masing sama dengan 
. Kemudian pada titik yang sama, tetapi dalam sistem 
, karena gerakan, medan listrik akan muncul dengan kekuatan E, yang masing-masing komponennya sama 
. Menerapkan rumus (8.1) ke masing-masing komponen kekuatan medan listrik, kami memperoleh
(8.3)
Jika dalam sistem 
ada juga medan listrik, maka medan listrik yang dihasilkan dalam sistem 
akan dicirikan oleh vektor tegangan yang dihasilkan E, yang masing-masing komponennya sama
(8.4)
Kami menekankan bahwa v adalah kecepatan sistem 
mengenai sistem 
.
8.1.2. Medan magnet dalam sistem referensi yang berbeda
Diketahui bahwa ketika muatan listrik bergerak (ketika medan listrik bergerak, dengan adanya arus) medan magnet muncul di ruang angkasa.
Untuk menentukan medan ini, pertimbangkan sebuah muatan +q yang bergerak relatif terhadap pengamat pertama dengan kecepatan v. Muatan seperti itu menciptakan medan magnet dengan intensitas
, (8.5)
di mana r adalah vektor radius yang ditarik dari muatan ke titik yang dipertimbangkan dalam ruang.
Sejak dalam ekspresi (8.5) 
- induksi medan listrik yang diciptakan oleh muatan pada titik A yang dipertimbangkan, yang terkait dengan kuat medan listrik oleh relasi 
, maka, dengan mempertimbangkan arah vektor D(yang arahnya bertepatan dengan arah vektor radius r pada suatu titik tertentu) dapat ditulis
. (8.6)
Ekspresi (8.6) adalah modulus dari produk vektor, yaitu.
.
(8.7)
Relasi (8.7) memungkinkan kita untuk menyatakan bahwa vektor H tegak lurus terhadap vektor v dan D.
Untuk pengamat kedua yang bergerak mengikuti muatan, hanya ada medan listrik yang vektor induksinya sama dengan D. Jadi, dalam kerangka acuan tetap, hanya ada medan listrik, dan dalam kerangka acuan bergerak, ada medan listrik dan magnet (Gbr. 8.7).
Pada 
kami menetapkan hubungan antara karakteristik medan listrik dan magnet. Untuk itu kami memperkenalkan dua kerangka acuan, salah satunya (K) bergerak relatif terhadap yang lain (K "") dalam arah X 1 (Gbr. 8.8). Kami berasumsi bahwa muatan dalam keadaan diam dalam kerangka acuan K". Dalam hal ini, medan listrik dari muatan yang dipilih akan bergerak relatif terhadap sistem K dengan kecepatan "-v". Menggunakan rumus (8.6) untuk komponen vektor kekuatan medan magnet (dengan mempertimbangkan tanda kecepatan v), kita akan mendapatkan
(8.8)
Jika dalam sistem K" juga terdapat medan magnet dengan komponen kekuatan 
, maka medan magnet yang dihasilkan pada titik yang dipertimbangkan dalam ruang akan dicirikan oleh komponen vektor intensitas medan magnet ini:
(8.9)
Dalam hubungan (8.9), kecepatan v adalah kecepatan sistem K (di mana terdapat medan magnet dengan komponen vektor kekuatan 
) relatif terhadap sistem K " .
Perlu dicatat bahwa hubungan (8.9) untuk transformasi medan magnet hanya berlaku dalam kasus ketika gerakan terjadi pada kecepatan yang jauh lebih kecil daripada kecepatan cahaya dalam ruang hampa.
8.1.3. Medan elektromagnetik dalam sistem referensi yang berbeda
Ekspresi gaya Lorentz yang bekerja pada muatan titik dalam medan elektromagnetik diperoleh dengan mempertimbangkan persyaratan invarian dari persamaan gerak relativistik:
.
Akibatnya, ekspresi untuk gaya Lorentz juga harus invarian relativistik, yaitu. memiliki bentuk yang sama di semua kerangka acuan inersia. Jadi, jika ada dua kerangka acuan K dan K " , salah satunya, misalnya K " , bergerak beraturan dan lurus dengan kecepatan v relatif terhadap kerangka K, maka ekspresi untuk gaya Lorentz dalam kerangka acuan ini akan memiliki bentuk
(8.10)
.
(8.11)
Dengan menggunakan invarian relativistik dari ekspresi gaya Lorentz (8.10) dan (8.11) dan dengan mempertimbangkan rumus transformasi gaya ketika berpindah dari satu kerangka inersia ke kerangka inersia lainnya, kita dapat memperoleh hubungan antara vektor medan listrik dan magnet medan elektromagnetik dalam kerangka acuan yang berbeda. Kasus khusus dari transformasi semacam itu telah dipertimbangkan sebelumnya.
Rumus transformasi gaya memiliki bentuk
(8.12)
(8.13)
,
(8.14)
di mana v adalah kecepatan relatif dari kerangka acuan;
u x , u y , u z adalah proyeksi kecepatan partikel bermuatan pada sumbu koordinat yang sesuai;
.
Mari kita substitusikan ke dalam rumus (8.13) alih-alih F y dan F y " ekspresi mereka (8.10), (8.11), kita akan memiliki
.
(8.15)
Menghilangkan dari rumus (8.15) jumlahnya 
dan 
menggunakan rumus untuk menambahkan kecepatan dalam teori relativitas 
dan 
, mengelompokkan semua istilah di sisi kiri relasi (8.15), kita menemukan
(8.16)
Kesetaraan (8.16) berlaku untuk nilai arbitrer 
dan 
. Akibatnya, ekspresi dalam tanda kurung (8.16) secara individual sama dengan nol. Menyamakannya dengan nol, kita memperoleh rumus transformasi untuk vektor medan elektromagnetik:
(8.17)
(8.18)
(8.19)
Demikian pula, berdasarkan relasi (8.14), seseorang dapat memperoleh rumus transformasi untuk komponen vektor lainnya E dan B:
(8.20)
(8.21)
(8.22)
Turunan rumus transformasi untuk proyeksi vektor kuat medan listrik ( E) E x dapat dilakukan dengan menggunakan relasi
.
(8.23)
Melanjutkan dengan cara yang sama seperti pada kasus sebelumnya, kita mereduksi relasi (8.23) menjadi bentuk
di mana 
.
Menggunakan rumus (8.19) dan (8.22), kami menemukan bahwa
.
(8.25)
Dengan demikian, rumus transformasi untuk vektor medan elektromagnetik memiliki bentuk
(8.26)
Rumus untuk mentransformasikan vektor-vektor medan elektromagnetik (8.26) memungkinkan untuk menentukan vektor-vektor medan ini dalam kerangka acuan inersia mana pun, jika diketahui dalam salah satu dari mereka.
8.1.4. Bukti invarian muatan listrik
Biarkan muatan listrik positif masuk 
sistem, seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 8.9, melintasi medan listrik dengan kekuatan 
. Kemudian dalam sistem 
bergerak dengan kecepatan 
, gaya yang bekerja pada muatan stasioner dalam sistem ini
.
(8.27)
Dari dinamika relativistik diketahui bahwa dalam sistem 
(pada partikel material yang bergerak di bawah kondisi 
) gaya bekerja
.
(8.28)
Karena bagian kiri dari persamaan (8.27) dan (8.28) adalah sama, bagian kanan juga sama, yang mungkin jika 
. Kesimpulan seperti itu konsisten dengan asumsi yang dibuat di atas tentang invarian muatan dan dapat dianggap sebagai bukti sederhana dari pernyataan ini.
Perlu dicatat bahwa kerapatan muatan volume berubah sesuai dengan transformasi Lorentz. Ini karena kerapatan muatan massal
.
Dengan distribusi muatan yang seragam
.
Volume selama transisi dari satu kerangka inersia ke yang lain berubah, menurut transformasi Lorentz, menurut hukum
.
Oleh karena itu, ketika berpindah dari satu kerangka acuan inersia ke kerangka acuan lainnya, kerapatan muatan volumetrik berubah menurut hukum:
.
(8.29)
Dalam transisi dari satu kerangka inersia ke kerangka lain untuk muatan listrik, kami memperoleh:
.
(8.30)
Dapat dilihat dari relasi (8.30) bahwa memang, ketika berpindah dari satu kerangka acuan ke kerangka acuan lainnya, muatannya tetap bernilai konstan, yaitu. muatan listrik adalah invarian terhadap transformasi Lorentz relatif.
Diketahui bahwa hukum Joule-Lenz dalam bentuk diferensial dalam kerangka acuan tetap mencerminkan ketergantungan rapat arus pada kuat medan listrik:
.
Dapat ditunjukkan bahwa rapat arus j dalam medium diam di mana muatan bergerak dengan kecepatan v dalam medan elektromagnetik dengan kekuatan E dan B, berubah sesuai dengan transformasi Lorentz menurut hukum
,
(8.31)
dimana besaran vektor E dan B(sama dengan vektor E " dan B " ) didefinisikan dengan cara yang sama seperti dalam elektrodinamika klasik, yaitu, pada dasarnya, dengan persamaan (8.10 dan 8.11).
Gelombang elektromagnetik Konsep gelombang elektromagnetik Pembentukan gelombang elektromagnetik Jenis radiasi elektromagnetik, sifat dan aplikasinya Diselesaikan oleh siswa kelompok TE-21: Andrey Sizikov
Sifat gelombang elektromagnetik Gelombang elektromagnetik adalah distribusi dalam ruang dari waktu ke waktu dari variabel (pusaran) medan listrik dan magnet.
Pembentukan gelombang EMW Gelombang elektromagnetik dipelajari dengan berosilasi muatan, dan penting bahwa kecepatan pergerakan muatan tersebut bervariasi dengan waktu, yaitu, mereka bergerak dengan percepatan.
Catatan sejarah Maxwell sangat yakin akan realitas gelombang elektromagnetik, tetapi tidak hidup untuk melihat penemuan eksperimental mereka. Hanya 10 tahun setelah kematiannya, gelombang elektromagnetik diperoleh secara eksperimental oleh Hertz. Pada tahun 1895, A. S. Popov mendemonstrasikan aplikasi praktis EMW untuk komunikasi radio. Sekarang kita tahu bahwa semua ruang di sekitar kita secara harfiah diresapi dengan gelombang elektromagnetik dari frekuensi yang berbeda.
Gelombang elektromagnetik dari frekuensi yang berbeda berbeda satu sama lain. Saat ini, semua gelombang elektromagnetik dibagi berdasarkan panjang gelombang (dan, karenanya, berdasarkan frekuensi) menjadi enam rentang utama: gelombang radio, radiasi inframerah, radiasi tampak, radiasi ultraviolet, sinar-x, radiasi
Gelombang radio diperoleh dengan bantuan sirkuit osilasi dan vibrator makroskopik. Sifat: gelombang radio dengan frekuensi yang berbeda dan dengan panjang gelombang yang berbeda diserap dan dipantulkan oleh media dengan cara yang berbeda. menunjukkan sifat-sifat difraksi dan interferensi. Aplikasi: Komunikasi radio, televisi, radar.
Radiasi inframerah (termal) Dipancarkan oleh atom atau molekul materi. Radiasi inframerah dipancarkan oleh semua benda pada suhu berapa pun. Properti: melewati beberapa benda buram, serta melalui hujan, kabut, salju, kabut; menghasilkan aksi kimia (fotoblas); diserap oleh zat, memanaskannya; tak terlihat; mampu fenomena interferensi dan difraksi; terdaftar dengan metode termal. Aplikasi: Perangkat penglihatan malam, forensik, fisioterapi, dalam industri untuk produk pengeringan, kayu, buah-buahan.
Radiasi Terlihat Bagian dari radiasi elektromagnetik yang terlihat oleh mata. Sifat: pemantulan, pembiasan, mempengaruhi mata, mampu fenomena dispersi, interferensi, difraksi.
Radiasi ultraviolet Sumber: Lampu pelepasan dengan tabung kuarsa. Dipancarkan oleh semua padatan, di mana t 0> 1 OOO ° C, serta uap merkuri bercahaya. Sifat: Aktivitas kimia tinggi, tidak terlihat, daya tembus tinggi, membunuh mikroorganisme, dalam dosis kecil memiliki efek menguntungkan pada tubuh manusia (terbakar sinar matahari), tetapi dalam dosis besar memiliki efek negatif, mengubah perkembangan sel, metabolisme. Aplikasi: dalam kedokteran, dalam industri.
Sinar-X dipancarkan pada percepatan elektron yang tinggi. Properti: interferensi, difraksi sinar-X pada kisi kristal, daya tembus tinggi. Iradiasi dalam dosis tinggi menyebabkan penyakit radiasi. Aplikasi: dalam kedokteran untuk tujuan mendiagnosis penyakit organ dalam; di industri untuk mengontrol struktur internal berbagai produk.
-radiasi Sumber: inti atom (reaksi nuklir). Properti: Memiliki daya tembus yang besar, memiliki efek biologis yang kuat. Aplikasi: Dalam pengobatan, produksi (γ-defectoscopy).
Pengaruh radiasi elektromagnetik pada organisme hidup radiasi elektromagnetik dengan frekuensi 50 Hz, yang dibuat oleh kabel jaringan arus bolak-balik, dengan paparan yang lama menyebabkan kantuk, tanda-tanda kelelahan, sakit kepala. Agar tidak meningkatkan efek radiasi elektromagnetik rumah tangga, para ahli merekomendasikan untuk tidak menempatkan peralatan listrik yang beroperasi di apartemen kami berdekatan satu sama lain - oven microwave, kompor listrik, TV, mesin cuci, lemari es, setrika, ketel listrik. Jarak di antara mereka harus setidaknya 1,5-2 m Tempat tidur Anda harus dikeluarkan dari TV atau dari lemari es pada jarak yang sama.
Pengaruh radiasi elektromagnetik pada organisme hidup Gelombang radio Inframerah Ultraviolet Sinar-X -radiasi Pekerjaan Rumah: Tulislah di buku catatan tentang pengaruh setiap radiasi pada manusia, hewan, tumbuhan.
Pertanyaan untuk konsolidasi 1. Apa yang disebut gelombang elektromagnetik? 2. Apa sumber gelombang elektromagnetik? 3. Bagaimana orientasi vektor E dan B relatif terhadap satu sama lain dalam gelombang elektromagnetik? 4. Berapakah kecepatan rambat gelombang elektromagnetik di udara?
Pertanyaan untuk konsolidasi 5. Kesimpulan apa tentang gelombang elektromagnetik yang diikuti dari teori Maxwell? 6. Besaran fisika apa yang berubah secara periodik dalam gelombang elektromagnetik? 7. Apa hubungan antara panjang gelombang, kecepatan, periode dan frekuensi osilasi yang berlaku untuk gelombang elektromagnetik? 8. Dalam kondisi apa gelombang akan cukup kuat untuk dicatat?
Pertanyaan untuk diperkuat 9. Kapan dan oleh siapa gelombang elektromagnetik pertama kali diterima? 10. Berikan contoh penerapan gelombang elektromagnetik. 11. Susun dalam urutan menaik dari panjang gelombang gelombang elektromagnetik dari berbagai alam: 1) radiasi infra merah; 2) radiasi sinar-X; 3) gelombang radio; 4) gelombang-.
Konsep gelombang elektromagnetik
Pembentukan gelombang elektromagnetik
Jenis radiasi elektromagnetik, sifat dan aplikasinya
Sifat gelombang elektromagnetik
Gelombang elektromagnetik adalah distribusi dalam ruang dari waktu ke waktu dari variabel (pusaran) medan listrik dan magnet.
Pembentukan gelombang EMW
Gelombang elektromagnetik dipelajari oleh muatan yang berosilasi, dan kecepatan pergerakan muatan tersebut sangat penting untuk berubah terhadap waktu, mis. mereka bergerak dengan kecepatan.
Medan elektromagnetik dipancarkan dengan cara yang nyata, tidak hanya ketika muatan berfluktuasi, tetapi juga dengan perubahan cepat dalam kecepatannya. Selain itu, intensitas radiasi gelombang semakin besar, semakin besar percepatan pergerakan muatan.
Vektor E dan B dalam gelombang elektromagnetik saling tegak lurus dan tegak lurus terhadap arah rambat gelombang.
Gelombang elektromagnetik bersifat transversal
Referensi sejarah
Maxwell sangat yakin akan realitas gelombang elektromagnetik, tetapi tidak hidup untuk melihat penemuan eksperimental mereka.
Hanya 10 tahun setelah kematiannya, gelombang elektromagnetik diperoleh secara eksperimental oleh Hertz.
Pada tahun 1895 M. Popov mendemonstrasikan aplikasi praktis EMW untuk komunikasi radio.
Sekarang kita tahu bahwa semua ruang di sekitar kita secara harfiah diresapi dengan gelombang elektromagnetik dari frekuensi yang berbeda.
Gelombang elektromagnetik dari frekuensi yang berbeda berbeda satu sama lain.
Saat ini, semua gelombang elektromagnetik dibagi berdasarkan panjang gelombang (dan, karenanya, berdasarkan frekuensi) menjadi enam rentang utama: gelombang radio, radiasi inframerah, radiasi tampak, radiasi ultraviolet, sinar-x, radiasi .
gelombang radio
Diperoleh menggunakan sirkuit osilasi dan vibrator makroskopik.
Properti:
gelombang radio dari frekuensi yang berbeda dan dengan panjang gelombang yang berbeda diserap dan dipantulkan oleh media dengan cara yang berbeda.
menunjukkan sifat-sifat difraksi dan interferensi.
Aplikasi: Radio komunikasi, televisi, radar.
Radiasi inframerah (termal)
Dipancarkan oleh atom atau molekul materi. Radiasi inframerah dipancarkan oleh semua benda pada suhu berapa pun.
Properti :
melewati beberapa badan buram, serta melalui hujan, kabut, salju, kabut;
menghasilkan aksi kimia (fotoblas);
diserap oleh zat, memanaskannya;
tak terlihat;
mampu fenomena interferensi dan difraksi;
terdaftar dengan metode termal.
Aplikasi : Alat night vision, forensik, fisioterapi, dalam industri pengeringan produk, kayu, buah-buahan.
Radiasi yang terlihat
Bagian dari radiasi elektromagnetik yang diterima oleh mata.
Properti:
refleksi,
pembiasan,
mempengaruhi mata
mampu dispersi,
gangguan,
difraksi.
Radiasi ultraviolet
Sumber: lampu pelepasan gas dengan tabung kuarsa. Dipancarkan oleh semua padatan, di mana t0> 1 000 ° C, serta uap merkuri bercahaya.
Properti: Aktivitas kimia tinggi, tidak terlihat, daya tembus besar, membunuh mikroorganisme, dalam dosis kecil memiliki efek menguntungkan pada tubuh manusia (terbakar sinar matahari), tetapi dalam dosis besar memiliki efek negatif, mengubah perkembangan sel, metabolisme.
Aplikasi: dalam kedokteran, dalam industri.
sinar X
Mereka dipancarkan pada percepatan elektron yang tinggi.
Properti: interferensi, difraksi sinar-x pada kisi kristal, daya tembus besar. Iradiasi dalam dosis tinggi menyebabkan penyakit radiasi.
Aplikasi: dalam kedokteran untuk tujuan mendiagnosis penyakit organ dalam; di industri untuk mengontrol struktur internal berbagai produk.
radiasi
Sumber: inti atom (reaksi nuklir).
Properti: Memiliki daya tembus yang besar, memiliki efek biologis yang kuat.
Aplikasi: Dalam pengobatan, produksi (γ-defectoscopy).
radiasi elektromagnetik dengan frekuensi 50 Hz, yang dibuat oleh kabel listrik AC, menyebabkan kantuk, tanda-tanda kelelahan, dan sakit kepala dengan kontak yang terlalu lama.
Agar tidak meningkatkan efek radiasi elektromagnetik rumah tangga, para ahli merekomendasikan untuk tidak menempatkan peralatan listrik yang beroperasi di apartemen kami berdekatan satu sama lain - oven microwave, kompor listrik, TV, mesin cuci, lemari es, setrika, ketel listrik. Jarak di antara mereka harus setidaknya 1,5-2 m Tempat tidur Anda harus dikeluarkan dari TV atau dari lemari es pada jarak yang sama.
Pengaruh radiasi elektromagnetik pada organisme hidup
gelombang radio
inframerah
ultraungu
sinar-x
radiasi
Pertanyaan untuk konsolidasi
Apa itu gelombang elektromagnetik?
Apa sumber gelombang elektromagnetik?
Bagaimana orientasi vektor E dan B terhadap satu sama lain dalam gelombang elektromagnetik?
Berapakah kecepatan rambat gelombang elektromagnetik di udara?
Pertanyaan untuk konsolidasi
5. Kesimpulan apa tentang gelombang elektromagnetik yang diikuti dari teori Maxwell?
6. Besaran fisika apa yang berubah secara periodik dalam gelombang elektromagnetik?
7. Apa hubungan antara panjang gelombang, kecepatan, periode dan frekuensi osilasi yang berlaku untuk gelombang elektromagnetik?
8. Dalam kondisi apa gelombang akan cukup kuat untuk dicatat?
Pertanyaan untuk konsolidasi
9. Kapan dan oleh siapa gelombang elektromagnetik pertama kali diterima?
10. Berikan contoh penerapan gelombang elektromagnetik.
11. Susun dalam urutan menaik dari panjang gelombang gelombang elektromagnetik dari berbagai alam: 1) radiasi infra merah; 2) radiasi sinar-X; 3) gelombang radio; 4) gelombang-.
Dalam makalah ini, isu-isu seperti konsep gelombang, gelombang elektromagnetik dan deteksi eksperimental mereka, sifat-sifat gelombang elektromagnetik, skala gelombang elektromagnetik dipertimbangkan.
Gelombang elektromagnetik adalah proses perambatan medan elektromagnetik di ruang angkasa.
Keberadaan gelombang elektromagnetik secara teoritis diprediksi oleh fisikawan Inggris J.K. Maxwell. Diketahui bahwa arus listrik menghasilkan medan magnet (percobaan Oersted), medan magnet yang berubah menghasilkan arus listrik (percobaan Faraday). Dengan mengingat fakta-fakta eksperimental ini, fisikawan Inggris Maxwell menciptakan teori gelombang elektromagnetik. Berdasarkan persamaannya, ia sampai pada kesimpulan bahwa dalam ruang hampa dan dielektrik, gangguan sewenang-wenang dari medan elektromagnetik merambat dalam bentuk gelombang elektromagnetik.
Dengan demikian, pergerakan muatan listrik yang dipercepat menyebabkan munculnya gelombang elektromagnetik - perubahan yang saling terkait dalam medan listrik dan magnet. Menurut Maxwell: medan magnet bolak-balik menghasilkan pusaran listrik (fenomena induksi elektromagnetik), dan medan listrik bolak-balik menghasilkan magnet pusaran (induksi magnetoelektrik). Akibatnya, medan elektromagnetik tunggal muncul di wilayah ruang yang berdekatan.
Menurut Maxwell:
Gelombang elektromagnetik bersifat transversal, karena vektor medan listrik dan medan magnet saling tegak lurus dan terletak pada bidang yang tegak lurus terhadap arah rambat gelombang, kecepatan rambatnya dalam ruang hampa sekitar 300.000 km / s, gelombang ini membawa energi;
Gelombang elektromagnetik, seperti gelombang lainnya, membawa energi. Energi ini terkandung dalam medan listrik dan magnet yang merambat;
Gelombang elektromagnetik harus memiliki momentum, dan karena itu memberikan tekanan pada benda.
Untuk pertama kalinya percobaan dengan gelombang elektromagnetik dilakukan pada tahun 1888 oleh G. Hertz. Dengan bantuan celah percikan dan penerima yang serupa, ia menerima dan mendaftarkan gelombang elektromagnetik, menemukan pantulan dan pembiasannya. Studi lebih lanjut tentang gelombang elektromagnetik menunjukkan bahwa mereka memiliki kemampuan untuk mengalami pemantulan, pembiasan, difraksi, interferensi, dan polarisasi.
Penghargaan untuk penggunaan praktis gelombang elektromagnetik dalam komunikasi radio adalah milik fisikawan Rusia A.S. Popov.
Arti dari teori Maxwell:
1. Maxwell menunjukkan bahwa medan elektromagnetik adalah kombinasi dari medan listrik dan magnet yang saling berhubungan.
2. Memprediksi adanya gelombang elektromagnetik yang merambat dari titik ke titik dengan kecepatan berhingga.
3. Ia menunjukkan bahwa gelombang cahaya adalah gelombang elektromagnetik, dan sifat fisiknya tidak berbeda dengan gelombang elektromagnetik lainnya - gelombang radio, inframerah, ultraviolet, sinar-x dan radiasi gamma.
4. Terhubung bersama listrik, magnet dan optik.
