"Ondas eletromagnéticas e suas propriedades" - Ondas curtas. Ondas eletromagnéticas. Ondas de rádio. Produz um efeito químico em chapas fotográficas. Roentgen foi o primeiro físico a receber o Prêmio Nobel em 1901. O conceito de éter elástico levou a contradições insolúveis. Ondas eletromagnéticas - oscilações eletromagnéticas que se propagam no espaço a uma velocidade finita.

"Física das ondas eletromagnéticas" - Michael Faraday. 1. O que é um campo eletromagnético? =. Aula de física no professor do 11º ano - Khatenovskaya E.V. MOU escola secundária No. 2 com. Krasnoe. Isso cria um campo eletromagnético. . Um campo magnético alternado cria um campo elétrico alternado e vice-versa. Maxwell expressou as leis do campo eletromagnético como um sistema de 4 equações diferenciais.

"Transformer" - A lição usa recursos educacionais digitais de http://school-collection.edu.ru. De que e como depende a EMF de indução em uma bobina de um condutor. 9. 5. Qual dispositivo deve ser conectado entre a fonte AC e a lâmpada? Um transformador elevador pode ser transformado em um transformador redutor? II. 13. Anote o importante O fenômeno da indução eletromagnética é aplicado no transformador.

"Ondas eletromagnéticas" - Graduou-se na Universidade de Berlim (1880) e foi assistente de G. Helmholtz. 4.3 Estudo experimental de EMW. Se a diferença do caminho óptico. membro de interferência. 4.1 Geração EMW. Onde. Adicionado um princípio bem conhecido. O máximo principal correspondente. Figura 7.7.

"Campo eletromagnético" - Propriedades das ondas eletromagnéticas: A velocidade das ondas eletromagnéticas no vácuo é denotada pela letra latina c: c? 300.000 km/s. O que é uma onda eletromagnética? A existência de ondas eletromagnéticas foi prevista por J. Haverá uma perturbação do campo eletromagnético. Professor de Física do 9º ano MOU "Escola Secundária com. Refletor" Lesnova N.P.

"Ondas eletromagnéticas" - Ondas de rádio. Ondas de rádio Raios-X infravermelhos ultravioleta? Como os vetores E e B estão orientados um em relação ao outro em uma onda eletromagnética? Obtido usando circuitos oscilatórios e vibradores macroscópicos. Raios X. A porção da radiação eletromagnética que é percebida pelo olho.

No total são 14 apresentações no tema

Uma partícula carregada, como um elétron, movendo-se a uma velocidade constante não emite ondas eletromagnéticas. A radiação eletromagnética ocorre apenas com o movimento acelerado () de partículas carregadas.

Por exemplo, a radiação de raios X surge como resultado de uma desaceleração acentuada de um feixe de elétrons colidindo com o anticátodo.

D Outra fonte de ondas eletromagnéticas muito importante para a compreensão de muitos processos físicos é um dipolo elétrico que realiza oscilações harmônicas (Fig. 7.11). O momento elétrico do dipolo muda no tempo de acordo com a lei harmônica:

,

Onde
.

O deslocamento recíproco de uma carga elétrica equivale à existência de um elemento de corrente, em torno do qual, segundo a lei de Biot-Savart-Laplace, surge um campo magnético. No entanto, o campo magnético neste caso será variável, porque. o elemento atual que o causa é variável. Um campo magnético alternado causa um campo elétrico alternado - uma onda eletromagnética se propaga no meio. A grandes distâncias do dipolo (
, - o comprimento da onda eletromagnética) a onda se torna esférica, nesta onda os vetores e perpendiculares entre si e ao vetor velocidade , que por sua vez é direcionado ao longo do vetor raio . Neste caso, o vetor - tangencial ao paralelo (de acordo com a lei de Biot-Savart-Laplace). No caso de um dipolo elétrico emitindo uma onda eletromagnética, as cargas elétricas têm uma aceleração
.

Da mesma forma, a radiação eletromagnética surge quando as camadas de elétrons são deslocadas em relação aos núcleos dos átomos. Tal deslocamento pode ocorrer como resultado da ação de um campo elétrico alternado ou como resultado de vibrações térmicas dos átomos de uma substância. Este último mecanismo é a causa da chamada "cura térmica" de corpos aquecidos.

É interessante notar que durante deformações periódicas do dipolo magnético, uma onda eletromagnética também é emitida.

H e fig. 7.12 mostra um ímã cilíndrico, magnetizado ao longo do eixo. A deformação longitudinal do cilindro (a um raio constante) levará a uma mudança na magnetização e momento magnético:

.

A deformação periódica do cilindro magnetizado é acompanhada por uma mudança periódica no momento magnético e pela emissão de uma onda eletromagnética. No entanto, neste caso, o vetor direcionado tangencialmente ao meridiano, e o vetor - tangente ao paralelo na superfície esférica da onda.

Aula 8. O princípio da relatividade em eletrodinâmica

Transformação relativística de campos eletromagnéticos, cargas e correntes. Campo elétrico em diferentes sistemas de referência. Campo magnético em diferentes sistemas de referência. Campo electromagnético em diferentes sistemas de referência. Prova da invariância da carga elétrica. Invariância das equações de Maxwell em relação às transformações de Lorentz.

8.1. Transformação relativística de campos eletromagnéticos, cargas e correntes

8.1.1. Campo elétrico em diferentes sistemas de referência

Como se sabe, os fenômenos mecânicos em todos os referenciais inerciais (referências que se movem em relação uns aos outros em linha reta e uniformemente) procedem da mesma maneira. Nesse caso, é impossível estabelecer quais desses sistemas estão em repouso e quais estão em movimento, e, portanto, só podemos falar sobre o movimento relativo desses sistemas em relação um ao outro.

Com a ajuda de fenômenos eletromagnéticos, também é impossível obter evidências da existência de movimento absoluto e, portanto, evidências da existência de sistemas de referência absolutos. Todos os referenciais, movendo-se uns em relação aos outros em linha reta e uniforme, são iguais, e em todos esses referenciais as leis dos fenômenos eletromagnéticos são as mesmas. Este é o princípio da relatividade dos fenômenos eletromagnéticos: os fenômenos eletromagnéticos procedem da mesma maneira em todos os referenciais inerciais. Portanto, podemos formular o princípio da relatividade da divisão do campo eletromagnético em um campo elétrico e um campo magnético: uma consideração separada dos campos elétrico e magnético tem apenas um significado relativo.

Transformações mútuas de campos elétricos e magnéticos causadas pela mudança de campos no tempo foram consideradas anteriormente. Fenômenos semelhantes ocorrem quando o campo eletromagnético se move em relação ao observador.

Suponha que uma carga positiva esteja se movendo em um campo magnético no vácuo. Do ponto de vista do primeiro observador (estacionário em relação ao campo magnético), a força de Lorentz atua sobre a carga:

,

onde q é o valor da carga;

- indução de campo magnético;

v é a taxa de cobrança;

α é o ângulo entre a direção do vetor de indução do campo magnético e o vetor de velocidade da partícula.

A direção dessa força é perpendicular a e , coincide com a direção do produto vetorial
.

O em relação ao segundo observador se movendo junto com a carga, a carga é estacionária, embora a mesma força atue sobre ela F. Mas se uma força proporcional à magnitude da carga atua sobre uma carga estacionária, isso significa que existe um campo elétrico. A intensidade de tal campo pode ser determinada pela fórmula

. (8.1)

O vetor de intensidade de tal campo elétrico coincide na direção com a direção da força F, ou seja, o vetor de intensidade do campo elétrico é perpendicular aos vetores e (Fig. 8.1).

Assim, o campo eletromagnético depende do referencial. Se em qualquer referencial existe um campo magnético, então em outros referenciais que se movem em relação ao primeiro, existem campos magnéticos e elétricos.

R Consideremos o comportamento do campo elétrico em diferentes referenciais. Consideraremos o referencial no qual cargas elétricas ou condutores com cargas estão em repouso como um referencial fixo - o sistema
. Um referencial movendo-se com alguma velocidade v em relação ao quadro de referência K, quadro de referência móvel, quadro -
(Fig. 8.2).

Suponhamos que no referencial
existem duas placas paralelas, imóveis, uniformemente carregadas, carregando cargas com densidade
e
. As placas são quadrados de lado "b", paralelos ao plano
. A distância entre as placas  0 é pequena em relação ao tamanho das placas "c". A este respeito, o campo elétrico entre as placas pode ser considerado uniforme. As placas estão em vácuo, ou seja,
. A magnitude do campo elétrico medido por um observador em
- o sistema é igual a
. Neste caso, a componente do vetor de intensidade do campo elétrico, paralela ao eixo
. No quadro de referência
movendo-se a uma velocidade na direção
, de acordo com as transformações de Lorentz, a distância diminui em uma vez. Desde a distância entre os planos não afeta a magnitude do vetor , então o campo elétrico não varia nessa direção. O padrão de linhas de campo elétrico para este caso é mostrado na Fig. . 8.3.

Em outro caso (Fig. 8.4), quando as placas são paralelas a n planicidade
no sistema
, o comprimento dos lados longitudinais é reduzido e os quadrados tornam-se retângulos achatados na direção do movimento. Como a carga elétrica é uma quantidade invariante (não muda) em relação à escolha do referencial, ou seja,
, então com a carga inalterada, a área da superfície diminui, portanto, em vezes a densidade de carga superficial aumenta
. Portanto, a intensidade do campo elétrico nessa direção será igual a

, (8.2)

t .e. a componente transversal da intensidade do campo elétrico aumenta em vezes comparado ao referencial fixo. Como resultado disso, o padrão das linhas de força do campo elétrico de uma carga pontual positiva mudará (Fig. 8.5). Eles engrossam em uma direção perpendicular à direção do movimento da carga.

Pode-se mostrar que a mudança na intensidade do campo elétrico no plano ZOX também ocorrerá de forma semelhante.

Os resultados obtidos podem ser apresentados de uma forma diferente. Sejam dois referenciais
e . Sistema atitude está se movendo sistema
a uma velocidade constante v paralelo ao eixo X (Fig. 8.6). No sistema
existe um campo magnético, que é caracterizado pelo vetor de intensidade H. No ponto considerado do espaço "A", as componentes do vetor de intensidade do campo magnético são respectivamente iguais a
. Então, no mesmo ponto, mas no sistema , devido ao movimento, um campo elétrico aparecerá com uma força E, cujos componentes são respectivamente iguais
. Aplicando a fórmula (8.1) aos componentes individuais da intensidade do campo elétrico, obtemos

(8.3)

Se no sistema existe também um campo elétrico, então o campo elétrico resultante no sistema
será caracterizado pelo vetor de tensão resultante E, cujos componentes são respectivamente iguais

(8.4)

Enfatizamos que vé a velocidade do sistema sobre o sistema
.

8.1.2. Campo magnético em diferentes sistemas de referência

Sabe-se que quando as cargas elétricas se movem (quando se move um campo elétrico, na presença de uma corrente) surge um campo magnético no espaço.

Para determinar esse campo, considere uma carga +q se movendo em relação ao primeiro observador com velocidade v. Essa carga cria um campo magnético com intensidade

, (8.5)

Onde ré o vetor raio desenhado da carga até o ponto considerado no espaço.

Uma vez que na expressão (8.5)
- indução do campo elétrico criado pela carga no ponto A considerado, que está relacionado com a intensidade do campo elétrico pela relação
, então, levando em consideração a direção do vetor D(cuja direção coincide com a direção do vetor raio r em um determinado ponto) pode ser escrito

. (8.6)

A expressão (8.6) é o módulo do produto vetorial, i.e.

. (8.7)

A relação (8.7) nos permite afirmar que o vetor H perpendicular aos vetores v e D.

Para o segundo observador movendo-se junto com a carga, existe apenas um campo elétrico cujo vetor de indução é igual a D. Assim, em um referencial fixo, existe apenas um campo elétrico, e em um referencial em movimento, existem campos elétrico e magnético (Fig. 8.7).

No estabelecemos a relação entre as características dos campos elétrico e magnético. Para o qual introduzimos dois referenciais, um dos quais (K) se move em relação ao outro (K") na direção X 1 (Fig. 8.8). Assumimos que a carga está em repouso no referencial K ". Neste caso, o campo elétrico da carga selecionada se moverá em relação ao sistema K com a velocidade "-v". Usando a fórmula (8.6) para as componentes do vetor de intensidade do campo magnético (levando em conta o sinal da velocidade v), teremos

(8.8)

Se no sistema K " também existe um campo magnético com componentes de força
, então o campo magnético resultante no ponto considerado no espaço será caracterizado pelas componentes do vetor de intensidade desse campo magnético:

(8.9)

Nas relações (8.9), a velocidade v é a velocidade do sistema K (no qual existe um campo magnético com componentes do vetor força
) em relação ao sistema K " .

Deve-se notar que as relações (8.9) para a transformação de campos magnéticos são válidas apenas no caso em que o movimento ocorre a velocidades muito inferiores à velocidade da luz no vácuo.

8.1.3. Campo eletromagnético em diferentes sistemas de referência

A expressão para a força de Lorentz agindo sobre uma carga pontual em um campo eletromagnético foi obtida levando em consideração os requisitos da invariância da equação relativística do movimento:

.

Portanto, a expressão para a força de Lorentz também deve ser relativisticamente invariante, ou seja, têm a mesma forma em todos os referenciais inerciais. Assim, se existem dois referenciais K e K " , um dos quais, por exemplo K " , se move uniforme e retilínea com uma velocidade v em relação ao referencial K, então as expressões para a força de Lorentz nestes referenciais terão a forma

(8.10)

. (8.11)

Usando a invariância relativística da expressão para a força de Lorentz (8.10) e (8.11) e levando em consideração as fórmulas de transformação para forças ao passar de um referencial inercial para outro, pode-se obter a relação entre os vetores dos campos elétrico e magnético do campo eletromagnético em diferentes referenciais. Um caso especial de tais transformações foi considerado anteriormente.

As fórmulas de transformação de força têm a forma

(8.12)

(8.13)

, (8.14)

onde v é a velocidade relativa dos referenciais;

u x , u y , u z são as projeções da velocidade da partícula carregada nos eixos coordenados correspondentes;

.

Substituamos na fórmula (8.13) em vez de F y e F y " sua expressão (8.10), (8.11), teremos

. (8.15)

Eliminando da fórmula (8.15) as quantidades e usando fórmulas para adicionar velocidades na teoria da relatividade
e
, agrupando todos os termos do lado esquerdo da relação (8.15), encontramos

(8.16)

A igualdade (8.16) é válida para valores arbitrários e . Conseqüentemente, as expressões entre parênteses (8.16) são individualmente iguais a zero. Igualando-os a zero, obtemos as fórmulas de transformação para os vetores do campo eletromagnético:

(8.17)

(8.18)

(8.19)

Da mesma forma, com base na relação (8.14), pode-se obter fórmulas de transformação para outros componentes dos vetores E e B:

(8.20)

(8.21)

(8.22)

Derivação da fórmula de transformação para a projeção do vetor de intensidade do campo elétrico ( E) E x pode ser realizado usando a relação

. (8.23)

Procedendo da mesma forma que nos casos anteriores, reduzimos a relação (8.23) à forma

Onde
.

Usando as fórmulas (8.19) e (8.22), encontramos que

. (8.25)

Assim, as fórmulas de transformação para os vetores de campo eletromagnético têm a forma

(8.26)

As fórmulas de transformação dos vetores do campo eletromagnético (8.26) permitem determinar os vetores desse campo em qualquer referencial inercial, caso sejam conhecidos em algum deles.

8.1.4. Prova da invariância da carga elétrica

Deixe uma carga elétrica positiva se mover
sistema, como mostra a Fig. 8.9, através de um campo elétrico com força . Então no sistema movendo-se a uma velocidade , uma força agindo sobre uma carga estacionária neste sistema

. (8.27)

Sabe-se da dinâmica relativística que no sistema (em uma partícula de material em movimento sob a condição
) a força atua

. (8.28)

Como as partes esquerdas das igualdades (8.27) e (8.28) são iguais, as partes direitas também são iguais, o que é possível quando
. Tal conclusão é consistente com a suposição feita acima sobre a invariância da carga e pode ser considerada como uma simples prova dessa afirmação.

Deve-se notar que a densidade volumétrica de carga  muda de acordo com as transformações de Lorentz. Isso ocorre porque a densidade de carga

.

Com uma distribuição de carga uniforme

.

O volume durante a transição de um referencial inercial para outro muda, de acordo com as transformações de Lorentz, de acordo com a lei

.

Portanto, ao passar de um referencial inercial para outro, a densidade volumétrica de carga muda de acordo com a lei:

. (8.29)

Na transição de um referencial inercial para outro para a carga elétrica, obtemos

. (8.30)

Pode-se ver pela relação (8.30) que, de fato, ao passar de um referencial para outro, a carga permanece um valor constante, ou seja, a carga elétrica é invariante às transformações relativas de Lorentz.

Sabe-se que a lei de Joule-Lenz na forma diferencial em um referencial fixo reflete a dependência da densidade de corrente na intensidade do campo elétrico:

.

Pode-se mostrar que a densidade de corrente j em um meio estacionário em que as cargas se movem a uma velocidade v em um campo eletromagnético com intensidades E e B, muda de acordo com as transformações de Lorentz de acordo com a lei

, (8.31)

onde as magnitudes dos vetores E e B(o mesmo que vetores E " e B " ) são definidos da mesma forma que na eletrodinâmica clássica, ou seja, em essência, por igualdades (8.10 e 8.11).

Ondas eletromagnéticas O conceito de ondas eletromagnéticas A formação de ondas eletromagnéticas Tipos de radiação eletromagnética, suas propriedades e aplicação Concluído por um aluno do grupo TE-21: Andrey Sizikov

A natureza de uma onda eletromagnética Uma onda eletromagnética é uma distribuição no espaço ao longo do tempo de campos elétricos e magnéticos variáveis ​​(vórtices).

Formação de uma onda EMW As ondas eletromagnéticas são estudadas por cargas oscilantes, e é essencial que a velocidade de movimento dessas cargas varie com o tempo, ou seja, elas se movem com aceleração.

Nota histórica Maxwell estava profundamente convencido da realidade das ondas eletromagnéticas, mas não viveu para ver sua descoberta experimental. Apenas 10 anos após sua morte, as ondas eletromagnéticas foram obtidas experimentalmente por Hertz. Em 1895, A. S. Popov demonstrou a aplicação prática do EMW para comunicações de rádio. Agora sabemos que todo o espaço ao nosso redor está literalmente permeado de ondas eletromagnéticas de diferentes frequências.

As ondas eletromagnéticas de diferentes frequências diferem umas das outras. Atualmente, todas as ondas eletromagnéticas são divididas por comprimento de onda (e, portanto, por frequência) em seis faixas principais: ondas de rádio, radiação infravermelha, radiação visível, radiação ultravioleta, raios-x, radiação γ

As ondas de rádio são obtidas com a ajuda de circuitos oscilatórios e vibradores macroscópicos. Propriedades: ondas de rádio de diferentes frequências e com diferentes comprimentos de onda são absorvidas e refletidas pelos meios de comunicação de diferentes maneiras. exibem as propriedades de difração e interferência. Aplicação: Radiocomunicação, televisão, radar.

Radiação infravermelha (térmica) Radiada pelos átomos ou moléculas da matéria. A radiação infravermelha é emitida por todos os corpos a qualquer temperatura. Propriedades: passa por alguns corpos opacos, assim como por chuva, neblina, neve, neblina; produz uma ação química (fotoblastos); sendo absorvido pela substância, aquece-a; invisível; capaz de fenômenos de interferência e difração; registrados por métodos térmicos. Aplicação: Dispositivo de visão noturna, forense, fisioterapia, na indústria de secagem de produtos, madeira, frutas.

Radiação visível A porção de radiação eletromagnética que é visível a olho nu. Propriedades: reflexão, refração, afeta o olho, capaz do fenômeno de dispersão, interferência, difração.

Fontes de radiação ultravioleta: Lâmpadas de descarga com tubos de quartzo. Irradiado por todos os sólidos, em que t 0> 1 OOO ° C, bem como vapor de mercúrio luminoso. Propriedades: Alta atividade química, invisível, alto poder de penetração, mata microorganismos, em pequenas doses tem efeito benéfico no corpo humano (queimaduras solares), mas em grandes doses tem efeito negativo, altera o desenvolvimento das células, o metabolismo. Aplicação: na medicina, na indústria.

Os raios X são emitidos em altas acelerações de elétrons. Propriedades: interferência, difração de raios X em uma rede cristalina, alto poder de penetração. A irradiação em altas doses causa a doença da radiação. Aplicação: na medicina para fins de diagnóstico de doenças de órgãos internos; na indústria para controlar a estrutura interna de vários produtos.

Fontes de radiação γ: núcleo atômico (reações nucleares). Propriedades: Tem um enorme poder de penetração, tem um forte efeito biológico. Aplicação: Na medicina, produção (γ-defectoscopia).

A influência da radiação eletromagnética nos organismos vivos radiação eletromagnética com uma frequência de 50 Hz, que é criada pelos fios da rede de corrente alternada, com exposição prolongada causa sonolência, sinais de fadiga, dores de cabeça. Para não aumentar o efeito da radiação eletromagnética doméstica, os especialistas recomendam não colocar os aparelhos elétricos que operam em nossos apartamentos próximos uns dos outros - um forno de microondas, um fogão elétrico, uma TV, uma máquina de lavar, uma geladeira, um ferro, um chaleira elétrica. A distância entre eles deve ser de pelo menos 1,5-2 m. Suas camas devem ser removidas da TV ou da geladeira na mesma distância.

A influência da radiação eletromagnética nos organismos vivos Ondas de rádio Infravermelho Ultravioleta Raio X Radiação γ Trabalho de casa: Escreva em um caderno sobre o efeito de cada radiação em humanos, animais, plantas.

Questões para consolidação 1. O que é chamado de onda eletromagnética? 2. Qual é a fonte de uma onda eletromagnética? 3. Como os vetores E e B estão orientados um em relação ao outro em uma onda eletromagnética? 4. Qual é a velocidade de propagação das ondas eletromagnéticas no ar?

Questões para consolidação 5. Que conclusões sobre as ondas eletromagnéticas seguiram da teoria de Maxwell? 6. Que grandezas físicas mudam periodicamente em uma onda eletromagnética? 7. Que relação entre o comprimento de onda, sua velocidade, período e frequência de oscilações são válidas para ondas eletromagnéticas? 8. Em que condição a onda será intensa o suficiente para ser registrada?

Perguntas para reforçar 9. Quando e por quem as ondas eletromagnéticas foram recebidas pela primeira vez? 10. Dê exemplos de aplicação de ondas eletromagnéticas. 11. Disponha em ordem crescente de comprimento de onda ondas eletromagnéticas de várias naturezas: 1) radiação infravermelha; 2) Radiação de raios X; 3) ondas de rádio; 4) ondas γ.

• O conceito de ondas eletromagnéticas

• Formação de ondas eletromagnéticas

• Tipos de radiação eletromagnética, suas propriedades e aplicação

A natureza da onda eletromagnética

• Uma onda eletromagnética é uma distribuição no espaço ao longo do tempo de campos elétricos e magnéticos variáveis ​​(vórtices).

Formação de uma onda EMW

• As ondas eletromagnéticas são estudadas por cargas oscilantes, e é essencial que a velocidade de movimento de tais cargas varie com o tempo, ou seja, eles se movem com velocidade.

• Um campo eletromagnético é emitido de maneira perceptível, não apenas quando a carga flutua, mas também com qualquer mudança rápida em sua velocidade. Além disso, a intensidade da radiação da onda é tanto maior quanto maior for a aceleração com que a carga se move.

• Os vetores E e B em uma onda eletromagnética são perpendiculares entre si e perpendiculares à direção de propagação da onda.

• A onda eletromagnética é transversal

Referência do histórico

• Maxwell estava profundamente convencido da realidade das ondas eletromagnéticas, mas não viveu para ver sua descoberta experimental.

• Apenas 10 anos após sua morte, as ondas eletromagnéticas foram obtidas experimentalmente por Hertz.

• Em 1895 A. S. Popov demonstrou a aplicação prática do EMW para comunicações de rádio.

• Agora sabemos que todo o espaço ao nosso redor está literalmente permeado de ondas eletromagnéticas de diferentes frequências.

As ondas eletromagnéticas de diferentes frequências diferem umas das outras.

• Atualmente, todas as ondas eletromagnéticas são divididas por comprimento de onda (e, portanto, por frequência) em seis faixas principais: ondas de rádio, radiação infravermelha, radiação visível, radiação ultravioleta, raios-x, radiação γ

ondas de rádio

• Obtido usando circuitos oscilatórios e vibradores macroscópicos.

• Propriedades:

• ondas de rádio de diferentes frequências e com diferentes comprimentos de onda são absorvidas e refletidas pelos meios de comunicação de diferentes maneiras.

• exibem as propriedades de difração e interferência.

• Inscrição: Radiocomunicação, televisão, radar.

Radiação infravermelha (térmica)

• Radiado por átomos ou moléculas de matéria. A radiação infravermelha é emitida por todos os corpos a qualquer temperatura.

• Propriedades :

• passa por alguns corpos opacos, bem como por chuva, neblina, neve, neblina;

• produz uma ação química (fotoblastos);

• sendo absorvido pela substância, aquece-a;

• invisível;

• capaz de fenômenos de interferência e difração;

• registrados por métodos térmicos.

• Inscrição : Dispositivo de visão noturna, forense, fisioterapia, na indústria de secagem de produtos, madeira, frutas.

Radiação visível

• A porção da radiação eletromagnética que é percebida pelo olho.

• Propriedades:

• reflexão,

• refração,

• afeta o olho

• capaz de dispersão,

• interferência,

• difração.

Radiação ultravioleta

• Fontes: lâmpadas de descarga de gás com tubos de quartzo. Irradiado por todos os sólidos, nos quais t0> 1 000 ° C, bem como vapor de mercúrio luminoso.

• Propriedades: Alta atividade química, invisível, grande poder de penetração, mata microorganismos, em pequenas doses tem efeito benéfico no corpo humano (queimadura solar), mas em grandes doses tem efeito negativo, altera o desenvolvimento celular, metabolismo.

• Inscrição: na medicina, na indústria.

raios X

• Eles são emitidos em altas acelerações de elétrons.

• Propriedades: interferência, difração de raios X em uma rede cristalina, grande poder de penetração. A irradiação em altas doses causa a doença da radiação.

• Inscrição: em medicina para diagnosticar doenças de órgãos internos; na indústria para controlar a estrutura interna de vários produtos.

radiação γ

• Fontes: núcleo atômico (reações nucleares).

• Propriedades: Tem um enorme poder de penetração, tem um forte efeito biológico.

• Aplicação: Na medicina, produção (γ-defectoscopia).

• radiação eletromagnética com frequência de 50 Hz, que é criada pelos fios da rede de corrente alternada, com exposição prolongada causa sonolência, sinais de fadiga, dores de cabeça.

Para não aumentar o efeito da radiação eletromagnética doméstica, os especialistas recomendam não colocar os aparelhos elétricos que operam em nossos apartamentos próximos uns dos outros - um forno de microondas, um fogão elétrico, uma TV, uma máquina de lavar, uma geladeira, um ferro, um chaleira elétrica. A distância entre eles deve ser de pelo menos 1,5-2 m. Suas camas devem ser removidas da TV ou da geladeira na mesma distância.

A influência da radiação eletromagnética nos organismos vivos

• ondas de rádio

• infravermelho

• ultravioleta

• raio X

• radiação γ

Perguntas para consolidação

• O que é uma onda eletromagnética?

• Qual é a fonte de uma onda eletromagnética?

• Como os vetores E e B estão orientados um em relação ao outro em uma onda eletromagnética?

• Qual é a velocidade de propagação das ondas eletromagnéticas no ar?

Perguntas para consolidação

• 5. Que conclusões sobre as ondas eletromagnéticas seguiram a teoria de Maxwell?

• 6. Que grandezas físicas mudam periodicamente em uma onda eletromagnética?

• 7. Que relação entre o comprimento de onda, sua velocidade, período e frequência de oscilações são válidas para ondas eletromagnéticas?

• 8. Em que condição a onda será intensa o suficiente para ser registrada?

Perguntas para consolidação

• 9. Quando e por quem as ondas eletromagnéticas foram recebidas pela primeira vez?

• 10. Dê exemplos de aplicação de ondas eletromagnéticas.

• 11. Disponha em ordem crescente de comprimento de onda ondas eletromagnéticas de várias naturezas: 1) radiação infravermelha; 2) Radiação de raios X; 3) ondas de rádio; 4) ondas γ.

Neste trabalho, foram consideradas questões como o conceito de ondas, ondas eletromagnéticas e sua detecção experimental, as propriedades das ondas eletromagnéticas, a escala das ondas eletromagnéticas.

Ondas eletromagnéticas é o processo de propagação de um campo eletromagnético no espaço.

A existência de ondas eletromagnéticas foi teoricamente prevista pelo físico inglês J.K. Maxwell. Sabe-se que uma corrente elétrica gera um campo magnético (experimento de Oersted), um campo magnético variável gera uma corrente elétrica (experimento de Faraday). Com esses fatos experimentais em mente, o físico inglês Maxwell criou a teoria das ondas eletromagnéticas. Com base em suas equações, ele chegou à conclusão de que no vácuo e nos dielétricos, perturbações arbitrárias do campo eletromagnético se propagam na forma de uma onda eletromagnética.

Assim, o movimento acelerado de cargas elétricas leva ao surgimento de ondas eletromagnéticas - mudanças interligadas nos campos elétrico e magnético. Segundo Maxwell: um campo magnético alternado gera um vórtice elétrico (o fenômeno da indução eletromagnética), e um campo elétrico alternado gera um vórtice magnético (indução magnetoelétrica). Como resultado, um único campo eletromagnético surge em regiões vizinhas do espaço.

Segundo Maxwell:

A onda eletromagnética é transversal, uma vez que os vetores da intensidade do campo elétrico e da intensidade do campo magnético são perpendiculares entre si e se encontram em um plano perpendicular à direção de propagação da onda, sua velocidade de propagação no vácuo é de aproximadamente 300.000 km/s, isso onda transporta energia;

As ondas eletromagnéticas, como outras ondas, carregam energia. Essa energia está contida nos campos elétricos e magnéticos em propagação;

Uma onda eletromagnética deve ter momento e, portanto, exercer pressão sobre os corpos.

Pela primeira vez experimentos com ondas eletromagnéticas foram realizados em 1888 por G. Hertz. Com a ajuda de um centelhador e um receptor semelhante a ele, ele recebeu e registrou ondas eletromagnéticas, descobriu sua reflexão e refração. Estudos posteriores de ondas eletromagnéticas mostraram que elas têm a capacidade de experimentar reflexão, refração, difração, interferência e polarização.

O crédito pelo uso prático de ondas eletromagnéticas em comunicações de rádio pertence ao físico russo A.S. Popov.

O significado da teoria de Maxwell:

1. Maxwell mostrou que o campo eletromagnético é uma combinação de campos elétricos e magnéticos interconectados.

2. Previu a existência de ondas eletromagnéticas se propagando de ponto a ponto com velocidade finita.

3. Ele mostrou que as ondas de luz são ondas eletromagnéticas, e em sua natureza física não é diferente de outras ondas eletromagnéticas - ondas de rádio, infravermelho, ultravioleta, raios-x e radiação gama.

4. Eletricidade, magnetismo e ótica interligados.