"Mga electromagnetic wave at ang kanilang mga katangian" - Maikling alon. Mga electromagnetic wave. Mga alon ng radyo. Gumagawa ng kemikal na epekto sa photographic plate. Si Roentgen ang unang physicist na tumanggap ng Nobel Prize noong 1901. Ang konsepto ng elastic ether ay humantong sa hindi malulutas na mga kontradiksyon. Electromagnetic waves - mga electromagnetic oscillations na nagpapalaganap sa espasyo sa isang may hangganang bilis.

"Physics ng electromagnetic waves" - Michael Faraday. 1. Ano ang electromagnetic field? =. Aralin sa pisika sa guro ng grade 11 - Khatenovskaya E.V. MOU secondary school No. 2 kasama si Krasnoe. Lumilikha ito ng isang electromagnetic field. . Ang isang alternating magnetic field ay lumilikha ng isang alternating electric field at vice versa. Ipinahayag ni Maxwell ang mga batas ng electromagnetic field bilang isang sistema ng 4 na differential equation.

"Transformer" - Gumagamit ang aralin ng mga digital na mapagkukunang pang-edukasyon mula sa http://school-collection.edu.ru. Sa kung ano at paano nakasalalay ang EMF ng induction sa isang coil ng isang konduktor. 9. 5. Anong device ang dapat na konektado sa pagitan ng AC source at ng bumbilya? Maaari bang gawing step-down transformer ang isang step-up transformer? II. 13. Isulat ang mahalagang Ang phenomenon ng electromagnetic induction ay inilalapat sa transpormer.

"Electromagnetic waves" - Nagtapos siya sa Unibersidad ng Berlin (1880) at naging katulong ni G. Helmholtz. 4.3 Eksperimental na pag-aaral ng EMW. Kung ang optical path pagkakaiba. miyembro ng panghihimasok. 4.1 henerasyon ng EMW. saan. Nagdagdag ng isang kilalang prinsipyo. Ang pangunahing pinakamataas na katumbas. Larawan 7.7.

"Electromagnetic field" - Mga katangian ng electromagnetic waves: Ang bilis ng electromagnetic waves sa vacuum ay tinutukoy ng Latin na letrang c: c? 300,000 km/s. Ano ang electromagnetic wave? Ang pagkakaroon ng electromagnetic waves ay hinulaan ni J. Magkakaroon ng perturbation ng electromagnetic field. Grade 9 Physics teacher MOU "Secondary School with. Reflector" Lesnova N.P.

"Electromagnetic waves" - Mga alon ng radyo. Mga radio wave Infrared Ultraviolet X-ray? Paano nakatuon ang mga vectors E at B na may paggalang sa bawat isa sa isang electromagnetic wave? Nakuha gamit ang mga oscillatory circuit at macroscopic vibrator. X-ray. Ang bahagi ng electromagnetic radiation na nakikita ng mata.

Sa kabuuan mayroong 14 na presentasyon sa paksa

Ang isang sisingilin na particle, tulad ng isang electron, na gumagalaw sa isang pare-pareho ang bilis ay hindi naglalabas ng mga electromagnetic wave. Ang electromagnetic radiation ay nangyayari lamang sa pinabilis () na paggalaw ng mga sisingilin na particle.

Halimbawa, ang X-ray radiation ay lumitaw bilang isang resulta ng isang matalim na pagbabawas ng bilis ng isang electron beam na bumabangga sa anticathode.

D Ang isa pang napakahalagang mapagkukunan ng mga electromagnetic wave para sa pag-unawa sa maraming pisikal na proseso ay isang electric dipole na nagsasagawa ng mga harmonic oscillations (Larawan 7.11). Ang electric moment ng dipole ay nagbabago sa oras ayon sa harmonic law:

,

saan
.

Ang reciprocating displacement ng isang electric charge ay katumbas ng pagkakaroon ng kasalukuyang elemento, kung saan, ayon sa batas ng Biot-Savart-Laplace, isang magnetic field ang lumitaw. Gayunpaman, ang magnetic field sa kasong ito ay magiging variable, dahil. ang kasalukuyang elemento na sanhi nito ay variable. Ang isang alternating magnetic field ay nagdudulot ng isang alternating electric field - isang electromagnetic wave ang kumakalat sa medium. Sa malalaking distansya mula sa dipole (
, - ang haba ng electromagnetic wave) nagiging spherical ang wave, sa wave na ito ang mga vectors at patayo sa isa't isa at sa velocity vector , na nakadirekta naman sa radius vector . Sa kasong ito, ang vector - tangential sa parallel (alinsunod sa batas ng Biot-Savart-Laplace). Sa kaso ng isang electric dipole na nagpapalabas ng isang electromagnetic wave, ang mga singil sa kuryente ay may acceleration
.

Katulad nito, lumilitaw ang electromagnetic radiation kapag ang mga shell ng elektron ay inilipat na may kaugnayan sa nuclei ng mga atomo. Ang ganitong pag-aalis ay maaaring mangyari alinman bilang isang resulta ng pagkilos ng isang alternating electric field, o bilang isang resulta ng thermal vibrations ng mga atomo ng isang sangkap. Ang huli na mekanismo ay ang sanhi ng tinatawag na "thermal cure" ng mga pinainit na katawan.

Ito ay kagiliw-giliw na tandaan na sa panahon ng pana-panahong mga deformation ng magnetic dipole, isang electromagnetic wave ay ibinubuga din.

H at fig. Ang 7.12 ay nagpapakita ng isang cylindrical magnet, na na-magnet sa kahabaan ng axis. Ang pahaba na pagpapapangit ng silindro (sa isang palaging radius) ay hahantong sa isang pagbabago sa magnetization at magnetic moment:

.

Ang pana-panahong pagpapapangit ng magnetized cylinder ay sinamahan ng isang panaka-nakang pagbabago sa magnetic moment at ang paglabas ng isang electromagnetic wave. Gayunpaman, sa kasong ito, ang vector nakadirekta nang tangential sa meridian, at ang vector - padaplis sa parallel sa spherical wave surface.

Lecture 8. Ang prinsipyo ng relativity sa electrodynamics

Relativistic na pagbabagong-anyo ng mga electromagnetic field, singil at mga alon. Electric field sa iba't ibang sistema ng sanggunian. Magnetic field sa iba't ibang reference system. Electromagnetic field sa iba't ibang mga sistema ng sanggunian. Patunay ng invariance ng electric charge. Invariance ng mga equation ni Maxwell na may paggalang sa mga pagbabagong Lorentz.

8.1. Relativistic na pagbabagong-anyo ng mga electromagnetic field, singil at mga alon

8.1.1. Electric field sa iba't ibang sistema ng sanggunian

Tulad ng nalalaman, ang mga mekanikal na phenomena sa lahat ng mga inertial na frame ng sanggunian (mga frame ng sanggunian na gumagalaw na may kaugnayan sa isa't isa sa isang tuwid na linya at pare-pareho) ay nagpapatuloy sa parehong paraan. Sa kasong ito, imposibleng itatag kung alin sa mga sistemang ito ang nakapahinga at alin ang gumagalaw, at samakatuwid ay maaari lamang nating pag-usapan ang tungkol sa kamag-anak na paggalaw ng mga sistemang ito na may paggalang sa isa't isa.

Sa tulong ng mga electromagnetic phenomena, imposible ring makakuha ng katibayan para sa pagkakaroon ng ganap na paggalaw, at samakatuwid, katibayan para sa pagkakaroon ng ganap na mga sistema ng sanggunian. Ang lahat ng mga frame ng sanggunian, na gumagalaw na may kaugnayan sa isa't isa sa isang tuwid na linya at pare-pareho, ay pantay, at sa lahat ng mga frame ng sanggunian ang mga batas ng electromagnetic phenomena ay pareho. Ito ang prinsipyo ng relativity para sa electromagnetic phenomena: ang electromagnetic phenomena ay nagpapatuloy sa parehong paraan sa lahat ng inertial frames of reference. Samakatuwid, maaari nating bumalangkas ang prinsipyo ng relativity ng dibisyon ng electromagnetic field sa isang electric field at isang magnetic field: ang isang hiwalay na pagsasaalang-alang ng electric at magnetic field ay may kamag-anak lamang na kahulugan.

Isinasaalang-alang nang mas maaga ang mga pagbabagong magkakasama ng mga electric at magnetic field na dulot ng pagbabago ng mga field sa oras. Ang mga katulad na phenomena ay nagaganap kapag ang electromagnetic field ay gumagalaw na may kaugnayan sa nagmamasid.

Ipagpalagay na ang isang positibong singil ay gumagalaw sa isang magnetic field sa isang vacuum. Mula sa punto ng view ng unang tagamasid (nakatigil na may paggalang sa magnetic field), ang puwersa ng Lorentz ay kumikilos sa singil:

,

kung saan ang q ay ang halaga ng singil;

- magnetic field induction;

v ay ang rate ng singil;

Ang α ay ang anggulo sa pagitan ng direksyon ng magnetic field induction vector at ng particle velocity vector.

Ang direksyon ng puwersang ito ay patayo sa at , tumutugma sa direksyon ng produkto ng vector
.

O na may paggalang sa pangalawang tagamasid na gumagalaw kasama ng singil, ang singil ay nakatigil, bagaman ang parehong puwersa ay kumikilos dito F. Ngunit kung ang isang puwersa na proporsyonal sa magnitude ng singil ay kumikilos sa isang nakatigil na singil, nangangahulugan ito na mayroong isang electric field. Ang intensity ng naturang field ay maaaring matukoy ng formula

. (8.1)

Ang intensity vector ng naturang electric field ay tumutugma sa direksyon sa direksyon ng puwersa F, ibig sabihin, ang vector ng lakas ng electric field ay patayo sa mga vector at (Larawan 8.1).

Kaya, ang electromagnetic field ay nakasalalay sa frame ng sanggunian. Kung sa anumang frame ng reference mayroong isang magnetic field, pagkatapos ay sa iba pang mga frame ng reference na gumagalaw na may kaugnayan sa una, mayroong parehong magnetic at electric field.

R Isaalang-alang natin ang pag-uugali ng electric field sa iba't ibang mga frame ng sanggunian. Isasaalang-alang namin ang frame of reference kung saan ang mga electric charge o conductor na may charge ay nakatigil bilang isang fixed frame of reference - ang system
. Isang frame of reference na gumagalaw nang medyo mabilis v kaugnay sa reference frame K, gumagalaw na reference frame, frame -
(Larawan 8.2).

Ipagpalagay natin na nasa reference frame
mayroong dalawang hindi gumagalaw, pare-parehong sisingilin parallel plates na may mga singil na may density
at
. Ang mga plato ay mga parisukat na may gilid na "b", parallel sa eroplano
. Ang distansya sa pagitan ng mga plato  0 ay maliit kumpara sa laki ng mga plato "c". Sa pagsasaalang-alang na ito, ang electric field sa pagitan ng mga plato ay maaaring ituring na pare-pareho. Ang mga plato ay nasa isang vacuum, i.e.
. Ang magnitude ng electric field na sinusukat ng isang observer in
- ang sistema ay katumbas ng
. Sa kasong ito, ang bahagi ng electric field strength vector, parallel sa axis
. Sa frame of reference
gumagalaw ng mabilis sa direksyon
, ayon sa Lorentz transformations, ang distansya bumababa sa minsan. Dahil ang layo sa pagitan ng mga eroplano ay hindi nakakaapekto sa magnitude ng vector , kung gayon ang electric field ay hindi nagbabago sa direksyong ito. Ang pattern ng mga linya ng electric field para sa kasong ito ay ipinapakita sa Fig. 8.3.

Sa isa pang kaso (Larawan 8.4), kapag ang mga plato ay parallel sa n pagiging patag
sa sistema
, ang haba ng mga longhitudinal na gilid ay nababawasan at ang mga parisukat ay nagiging mga parihaba na pinatag sa direksyon ng paggalaw. Dahil ang electric charge ay isang invariant na dami (hindi nagbabago) na may kinalaman sa pagpili ng reference frame, i.e.
, pagkatapos ay hindi nagbabago ang singil, bumababa ang lugar sa ibabaw, samakatuwid, sa beses na tumataas ang density ng charge sa ibabaw
. Samakatuwid, ang lakas ng electric field sa direksyong ito ay magiging katumbas ng

, (8.2)

t .e. ang nakahalang bahagi ng lakas ng electric field ay tumataas beses kumpara sa nakapirming frame of reference. Bilang resulta nito, magbabago ang pattern ng force lines ng electric field ng isang positive point charge (Larawan 8.5). Lumapot sila sa isang direksyon na patayo sa direksyon ng paggalaw ng singil.

Maaari itong ipakita na ang pagbabago sa lakas ng electric field sa ZOX plane ay magaganap din nang katulad.

Ang mga resulta na nakuha ay maaaring ipakita sa ibang anyo. Hayaang magkaroon ng dalawang frame of reference
at . Sistema gumagalaw ang ugali sistema
sa patuloy na bilis v parallel sa X axis (Larawan 8.6). Sa sistema
mayroong isang magnetic field, na kung saan ay nailalarawan sa pamamagitan ng intensity vector H. Sa itinuturing na punto ng espasyo "A", ang mga bahagi ng magnetic field strength vector ay ayon sa pagkakabanggit ay katumbas ng
. Pagkatapos sa parehong punto, ngunit sa sistema , dahil sa paggalaw, lalabas ang isang electric field na may lakas E, na ang mga bahagi ay magkapareho
. Ang paglalapat ng formula (8.1) sa mga indibidwal na bahagi ng lakas ng patlang ng kuryente, nakukuha namin

(8.3)

Kung sa sistema mayroon ding electric field, pagkatapos ay ang resultang electric field sa system
ay mailalarawan ng nagreresultang tension vector E, na ang mga bahagi ay magkapareho

(8.4)

Binibigyang-diin namin iyon v ay ang bilis ng sistema patungkol sa sistema
.

8.1.2. Magnetic field sa iba't ibang reference system

Ito ay kilala na kapag ang mga electric charge ay gumagalaw (kapag ang isang electric field ay gumagalaw, sa pagkakaroon ng isang kasalukuyang) isang magnetic field ay lumitaw sa kalawakan.

Upang matukoy ang field na ito, isaalang-alang ang isang charge +q na gumagalaw na may kaugnayan sa unang observer na may bilis na v. Ang ganitong singil ay lumilikha ng magnetic field na may intensity

, (8.5)

saan r ay ang radius vector na iginuhit mula sa singil hanggang sa itinuturing na punto sa espasyo.

Dahil sa pagpapahayag (8.5)
- induction ng electric field na nilikha ng singil sa itinuturing na punto A, na nauugnay sa lakas ng electric field sa pamamagitan ng kaugnayan
, pagkatapos, isinasaalang-alang ang direksyon ng vector D(na ang direksyon ay tumutugma sa direksyon ng radius vector r sa isang naibigay na punto) ay maaaring isulat

. (8.6)

Ang expression (8.6) ay ang modulus ng vector product, i.e.

. (8.7)

Ang kaugnayan (8.7) ay nagpapahintulot sa amin na igiit na ang vector H patayo sa mga vectors v at D.

Para sa pangalawang tagamasid na gumagalaw kasama ang singil, mayroon lamang isang electric field na ang induction vector ay katumbas ng D. Kaya, sa isang nakapirming frame ng sanggunian, mayroon lamang isang electric field, at sa isang gumagalaw na frame ng sanggunian, may mga electric at magnetic field (Larawan 8.7).

Sa itinatag namin ang ugnayan sa pagitan ng mga katangian ng electric at magnetic field. Kung saan ipinakilala namin ang dalawang frame ng sanggunian, kung saan ang (K) ay gumagalaw na may kaugnayan sa isa (K ​​") sa direksyon X 1 (Larawan 8.8). Ipinapalagay namin na ang singil ay nakapahinga sa reference na frame K ". Sa kasong ito, ang electric field ng napiling singil ay lilipat sa sistema K na may bilis na "-v". Gamit ang formula (8.6) para sa mga bahagi ng magnetic field strength vector (isinasaalang-alang ang sign ng velocity v), magkakaroon tayo

(8.8)

Kung sa sistema K " mayroon ding magnetic field na may mga bahagi ng lakas
, kung gayon ang magreresultang magnetic field sa itinuturing na punto sa espasyo ay mailalarawan ng mga bahagi ng intensity vector ng magnetic field na ito:

(8.9)

Sa mga relasyon (8.9), ang bilis v ay ang tulin ng sistema K (kung saan mayroong magnetic field na may mga bahagi ng vector ng lakas.
) na may kaugnayan sa sistemang K " .

Dapat pansinin na ang mga relasyon (8.9) para sa pagbabagong-anyo ng mga magnetic field ay may bisa lamang sa kaso kapag ang paggalaw ay nangyayari sa mga tulin na mas mababa kaysa sa bilis ng liwanag sa vacuum.

8.1.3. Electromagnetic field sa iba't ibang mga sistema ng sanggunian

Ang expression para sa puwersa ng Lorentz na kumikilos sa isang point charge sa isang electromagnetic field ay nakuha na isinasaalang-alang ang mga kinakailangan ng invariance ng relativistic equation ng paggalaw:

.

Dahil dito, dapat ding relativistically invariant ang expression para sa Lorentz force, i.e. ay may parehong anyo sa lahat ng inertial frames of reference. Kaya, kung mayroong dalawang mga frame ng sanggunian K at K " , isa sa kung saan, halimbawa K ", ay gumagalaw nang pantay-pantay at rectilinearly na may bilis. v kaugnay sa frame K, kung gayon ang mga expression para sa puwersa ng Lorentz sa mga frame na ito ng sanggunian ay magkakaroon ng anyo

(8.10)

. (8.11)

Gamit ang relativistic invariance ng expression para sa puwersa ng Lorentz (8.10) at (8.11) at isinasaalang-alang ang mga formula ng pagbabagong-anyo para sa mga puwersa kapag lumilipat mula sa isang inertial frame patungo sa isa pa, maaaring makuha ng isa ang relasyon sa pagitan ng mga vector ng electric at magnetic field. ng electromagnetic field sa iba't ibang frame of reference. Ang isang espesyal na kaso ng naturang mga pagbabago ay isinasaalang-alang nang mas maaga.

Ang mga formula ng pagbabagong-anyo ng puwersa ay may anyo

(8.12)

(8.13)

, (8.14)

kung saan ang v ay ang relatibong bilis ng mga frame ng sanggunian;

u x , u y , u z ay ang mga projection ng velocity ng charged particle sa kaukulang coordinate axes;

.

Ipalit natin sa formula (8.13) sa halip na F y at F y " ang kanilang expression (8.10), (8.11), magkakaroon tayo ng

. (8.15)

Tinatanggal mula sa formula (8.15) ang mga dami at gamit ang mga formula para sa pagdaragdag ng mga bilis sa teorya ng relativity
at
, pagpapangkat ng lahat ng mga termino sa kaliwang bahagi ng kaugnayan (8.15), nakita namin

(8.16)

Ang pagkakapantay-pantay (8.16) ay may bisa para sa mga arbitrary na halaga at . Dahil dito, ang mga expression sa mga bracket (8.16) ay indibidwal na katumbas ng zero. Ang equating ang mga ito sa zero, makuha namin ang transformation formula para sa electromagnetic field vectors:

(8.17)

(8.18)

(8.19)

Katulad nito, batay sa kaugnayan (8.14), ang isa ay maaaring makakuha ng mga formula ng pagbabago para sa iba pang mga bahagi ng mga vectors E at B:

(8.20)

(8.21)

(8.22)

Derivation ng transformation formula para sa projection ng electric field strength vector ( E) Maaaring isagawa ang E x gamit ang kaugnayan

. (8.23)

Ang pagpapatuloy sa parehong paraan tulad ng sa mga nakaraang kaso, binabawasan namin ang kaugnayan (8.23) sa form

saan
.

Gamit ang mga formula (8.19) at (8.22), nakita natin iyon

. (8.25)

Kaya, ang mga formula ng pagbabagong-anyo para sa mga electromagnetic field vectors ay may anyo

(8.26)

Ang mga formula para sa pagbabago ng mga vector ng electromagnetic field (8.26) ay ginagawang posible upang matukoy ang mga vector ng field na ito sa anumang inertial frame of reference, kung kilala ang mga ito sa alinman sa mga ito.

8.1.4. Patunay ng invariance ng electric charge

Hayaang pumasok ang isang positibong electric charge
system, tulad ng ipinapakita sa Fig. 8.9, sa isang electric field na may lakas . Tapos sa sistema gumagalaw ng mabilis , isang puwersang kumikilos sa isang nakatigil na singil sa sistemang ito

. (8.27)

Ito ay kilala mula sa relativistic dynamics na sa sistema (sa isang gumagalaw na butil ng materyal sa ilalim ng kondisyon
) kumikilos ang puwersa

. (8.28)

Dahil ang kaliwang bahagi ng pagkakapantay-pantay (8.27) at (8.28) ay pantay, ang mga kanang bahagi ay pantay din, na posible kapag
. Ang ganitong konklusyon ay naaayon sa pagpapalagay na ginawa sa itaas tungkol sa invariance ng singil at maaaring ituring bilang isang simpleng patunay ng pahayag na ito.

Dapat tandaan na ang densidad ng singil ng volume  ay nagbabago alinsunod sa mga pagbabagong Lorentz. Ito ay dahil ang bulk charge density

.

Na may pare-parehong pamamahagi ng singil

.

Ang dami sa panahon ng paglipat mula sa isang inertial frame patungo sa isa pang nagbabago, ayon sa mga pagbabagong Lorentz, ayon sa batas

.

Samakatuwid, kapag lumipat mula sa isang inertial frame ng sanggunian patungo sa isa pa, nagbabago ang volumetric charge density ayon sa batas:

. (8.29)

Sa paglipat mula sa isang inertial frame patungo sa isa pa para sa electric charge, nakukuha namin

. (8.30)

Makikita mula sa kaugnayan (8.30) na, sa katunayan, kapag lumipat mula sa isang frame ng sanggunian patungo sa isa pa, ang singil ay nananatiling isang pare-parehong halaga, i.e. ang electric charge ay invariant sa kamag-anak na pagbabagong-anyo ng Lorentz.

Ito ay kilala na ang batas ng Joule-Lenz sa kaugalian na anyo sa isang nakapirming reference frame ay sumasalamin sa pag-asa ng kasalukuyang density sa lakas ng electric field:

.

Ito ay maaaring ipakita na ang kasalukuyang density j sa isang nakatigil na daluyan kung saan ang mga singil ay gumagalaw nang mabilis v sa isang electromagnetic field na may mga lakas E at B, mga pagbabago alinsunod sa mga pagbabagong Lorentz ayon sa batas

, (8.31)

kung saan ang magnitude ng mga vectors E at B(katulad ng mga vectors E " at B " ) ay tinukoy sa parehong paraan tulad ng sa klasikal na electrodynamics, ibig sabihin, sa esensya, sa pamamagitan ng pagkakapantay-pantay (8.10 at 8.11).

Electromagnetic waves Ang konsepto ng electromagnetic waves Ang pagbuo ng electromagnetic waves Mga uri ng electromagnetic radiation, ang kanilang mga katangian at aplikasyon Nakumpleto ng isang mag-aaral ng TE-21 group: Andrey Sizikov

Ang katangian ng isang electromagnetic wave Ang electromagnetic wave ay isang distribusyon sa espasyo sa paglipas ng panahon ng variable (vortex) electric at magnetic field.

Ang pagbuo ng isang EMW wave Ang mga electromagnetic wave ay pinag-aaralan sa pamamagitan ng mga oscillating charges, at ito ay mahalaga na ang bilis ng paggalaw ng mga naturang singil ay nag-iiba sa oras, ibig sabihin, sila ay gumagalaw nang may acceleration.

Ang tala sa kasaysayan ay lubos na kumbinsido si Maxwell sa katotohanan ng mga electromagnetic wave, ngunit hindi nabuhay upang makita ang kanilang eksperimentong pagtuklas. 10 taon lamang pagkatapos ng kanyang kamatayan, ang mga electromagnetic wave ay eksperimento na nakuha ni Hertz. Noong 1895, ipinakita ni A. S. Popov ang praktikal na aplikasyon ng EMW para sa mga komunikasyon sa radyo. Ngayon alam na natin na ang lahat ng espasyo sa ating paligid ay literal na natatakpan ng mga electromagnetic wave na may iba't ibang frequency.

Ang mga electromagnetic wave ng iba't ibang mga frequency ay naiiba sa bawat isa. Sa kasalukuyan, ang lahat ng electromagnetic waves ay nahahati sa wavelength (at, ayon dito, ayon sa frequency) sa anim na pangunahing hanay: radio waves, infrared radiation, visible radiation, ultraviolet radiation, x-ray, γ radiation.

Nakukuha ang mga radio wave sa tulong ng mga oscillatory circuit at macroscopic vibrator. Mga Katangian: Ang mga radio wave ng iba't ibang frequency at may iba't ibang wavelength ay hinihigop at sinasalamin ng media sa iba't ibang paraan. nagpapakita ng mga katangian ng diffraction at interference. Paglalapat: Komunikasyon sa radyo, telebisyon, radar.

Infrared radiation (thermal) Radiated ng mga atoms o molecules ng matter. Ang infrared radiation ay ibinubuga ng lahat ng mga katawan sa anumang temperatura. Mga Katangian: dumadaan sa ilang mga opaque na katawan, pati na rin sa pamamagitan ng ulan, manipis na ulap, niyebe, fog; gumagawa ng isang kemikal na aksyon (photoblasts); na hinihigop ng sangkap, pinapainit ito; hindi nakikita; may kakayahang interference at diffraction phenomena; nakarehistro sa pamamagitan ng mga thermal na pamamaraan. Application: Night vision device, forensics, physiotherapy, sa industriya para sa pagpapatuyo ng mga produkto, kahoy, prutas.

Visible Radiation Ang bahagi ng electromagnetic radiation na nakikita ng mata. Mga Katangian: pagmuni-muni, repraksyon, nakakaapekto sa mata, may kakayahang hindi pangkaraniwang bagay ng pagpapakalat, interference, diffraction.

Ultraviolet radiation Mga Pinagmumulan: Mga discharge lamp na may mga quartz tubes. Radiated sa pamamagitan ng lahat ng solids, kung saan t 0> 1 OOO ° C, pati na rin ang maliwanag mercury singaw. Mga Katangian: Mataas na aktibidad ng kemikal, hindi nakikita, mataas na lakas ng pagtagos, pumapatay ng mga mikroorganismo, sa maliliit na dosis ito ay may kapaki-pakinabang na epekto sa katawan ng tao (sunburn), ngunit sa malalaking dosis ito ay may negatibong epekto, nagbabago sa pag-unlad ng mga selula, metabolismo. Paglalapat: sa medisina, sa industriya.

Ang mga X-ray ay ibinubuga sa mataas na acceleration ng mga electron. Mga Katangian: interference, X-ray diffraction sa isang crystal lattice, mataas na penetrating power. Ang pag-iilaw sa mataas na dosis ay nagdudulot ng sakit sa radiation. Application: sa gamot para sa layunin ng pag-diagnose ng mga sakit ng mga panloob na organo; sa industriya upang makontrol ang panloob na istraktura ng iba't ibang mga produkto.

γ-radiation Mga Pinagmumulan: atomic nucleus (nuclear reactions). Mga Katangian: May malaking lakas ng pagtagos, may malakas na epekto sa biyolohikal. Paglalapat: Sa medisina, produksyon (γ-defectoscopy).

Ang impluwensya ng electromagnetic radiation sa mga nabubuhay na organismo electromagnetic radiation na may dalas na 50 Hz, na nilikha ng mga wire ng alternating kasalukuyang network, na may matagal na pagkakalantad ay nagiging sanhi ng pag-aantok, mga palatandaan ng pagkapagod, pananakit ng ulo. Upang hindi madagdagan ang epekto ng electromagnetic radiation ng sambahayan, inirerekomenda ng mga eksperto na huwag maglagay ng mga electrical appliances na tumatakbo sa aming mga apartment na malapit sa isa't isa - isang microwave oven, isang electric stove, isang TV, isang washing machine, isang refrigerator, isang plantsa, isang electric kettle. Ang distansya sa pagitan ng mga ito ay dapat na hindi bababa sa 1.5-2 m. Ang iyong mga kama ay dapat alisin sa TV o mula sa refrigerator sa parehong distansya.

Ang impluwensya ng electromagnetic radiation sa mga buhay na organismo Radio waves Infrared Ultraviolet X-ray γ-radiation Takdang-Aralin: Isulat sa notebook ang epekto ng bawat radiation sa tao, hayop, halaman.

Mga tanong para sa pagpapatatag 1. Ano ang tinatawag na electromagnetic wave? 2. Ano ang pinagmulan ng electromagnetic wave? 3. Paano nauugnay ang mga vectors E at B na may kaugnayan sa isa't isa sa isang electromagnetic wave? 4. Ano ang bilis ng pagpapalaganap ng mga electromagnetic wave sa hangin?

Mga tanong para sa pagpapatatag 5. Anong mga konklusyon tungkol sa mga electromagnetic wave ang sinundan mula sa teorya ni Maxwell? 6. Anong mga pisikal na dami ang nagbabago sa pana-panahon sa isang electromagnetic wave? 7. Anong ugnayan sa pagitan ng wavelength, ang bilis nito, panahon at dalas ng mga oscillations ang wasto para sa mga electromagnetic wave? 8. Sa ilalim ng anong kundisyon magiging sapat na matindi ang alon para mairehistro?

Mga tanong na dapat palakasin 9. Kailan at kanino unang natanggap ang mga electromagnetic wave? 10. Magbigay ng mga halimbawa ng aplikasyon ng electromagnetic waves. 11. Ayusin sa pataas na pagkakasunud-sunod ng wavelength electromagnetic waves ng iba't ibang kalikasan: 1) infrared radiation; 2) X-ray radiation; 3) mga radio wave; 4) γ-alon.

• Ang konsepto ng electromagnetic waves

• Ang pagbuo ng mga electromagnetic wave

• Mga uri ng electromagnetic radiation, ang kanilang mga katangian at aplikasyon

Ang likas na katangian ng electromagnetic wave

• Ang electromagnetic wave ay isang distribusyon sa espasyo sa paglipas ng panahon ng variable (vortex) electric at magnetic field.

Pagbuo ng isang EMW wave

• Ang mga electromagnetic wave ay pinag-aaralan sa pamamagitan ng oscillating charges, at ito ay mahalaga na ang bilis ng paggalaw ng naturang mga singil ay nag-iiba sa oras, i.e. mabilis silang kumilos.

• Ang isang electromagnetic field ay ibinubuga sa isang kapansin-pansing paraan, hindi lamang kapag ang singil ay nagbabago, kundi pati na rin sa anumang mabilis na pagbabago sa bilis nito. Bukod dito, ang intensity ng radiation ng wave ay mas malaki, mas malaki ang acceleration kung saan gumagalaw ang singil.

• Ang mga vector E at B sa isang electromagnetic wave ay patayo sa isa't isa at patayo sa direksyon ng pagpapalaganap ng alon.

• Ang electromagnetic wave ay nakahalang

Sanggunian sa kasaysayan

• Si Maxwell ay lubos na kumbinsido sa katotohanan ng mga electromagnetic wave, ngunit hindi nabuhay upang makita ang kanilang eksperimentong pagtuklas.

• 10 taon lamang pagkatapos ng kanyang kamatayan, ang mga electromagnetic wave ay eksperimento na nakuha ni Hertz.

• Noong 1895 A.S. Ipinakita ni Popov ang praktikal na aplikasyon ng EMW para sa mga komunikasyon sa radyo.

• Ngayon alam na natin na ang lahat ng espasyo sa ating paligid ay literal na natatakpan ng mga electromagnetic wave na may iba't ibang frequency.

Ang mga electromagnetic wave ng iba't ibang mga frequency ay naiiba sa bawat isa.

• Sa kasalukuyan, ang lahat ng electromagnetic waves ay nahahati sa wavelength (at, ayon dito, sa frequency) sa anim na pangunahing hanay: radio waves, infrared radiation, visible radiation, ultraviolet radiation, x-ray, γ-radiation

mga radio wave

• Nakuha gamit ang mga oscillatory circuit at macroscopic vibrator.

• Ari-arian:

• Ang mga radio wave na may iba't ibang frequency at may iba't ibang wavelength ay hinihigop at sinasalamin ng media sa iba't ibang paraan.

• nagpapakita ng mga katangian ng diffraction at interference.

• Aplikasyon: Komunikasyon sa radyo, telebisyon, radar.

Infrared radiation (thermal)

• Pinapalabas ng mga atomo o molekula ng bagay. Ang infrared radiation ay ibinubuga ng lahat ng mga katawan sa anumang temperatura.

• Ari-arian :

• dumadaan sa ilang malabo na katawan, gayundin sa ulan, ulap, niyebe, fog;

• gumagawa ng isang kemikal na aksyon (photoblasts);

• na hinihigop ng sangkap, pinapainit ito;

• hindi nakikita;

• may kakayahang interference at diffraction phenomena;

• nakarehistro sa pamamagitan ng mga thermal na pamamaraan.

• Aplikasyon : Night vision device, forensics, physiotherapy, sa industriya para sa pagpapatuyo ng mga produkto, kahoy, prutas.

Nakikitang radiation

• Ang bahagi ng electromagnetic radiation na nakikita ng mata.

• Ari-arian:

• pagmuni-muni,

• repraksyon,

• nakakaapekto sa mata

• may kakayahang magpakalat,

• panghihimasok,

• diffraction.

Ultraviolet radiation

• Mga pinagmumulan: mga lamp na naglalabas ng gas na may mga tubong kuwarts. Radiated sa pamamagitan ng lahat ng solids, kung saan t0> 1 000 ° C, pati na rin ang maliwanag mercury singaw.

• Ari-arian: Mataas na aktibidad ng kemikal, hindi nakikita, malaking lakas ng pagtagos, pumapatay ng mga mikroorganismo, sa maliliit na dosis ito ay may kapaki-pakinabang na epekto sa katawan ng tao (sunburn), ngunit sa malalaking dosis ito ay may negatibong epekto, nagbabago sa pag-unlad ng cell, metabolismo.

• Aplikasyon: sa medisina, sa industriya.

X-ray

• Ang mga ito ay ibinubuga sa mataas na acceleration ng mga electron.

• Ari-arian: interference, x-ray diffraction sa isang crystal lattice, malaking penetrating power. Ang pag-iilaw sa mataas na dosis ay nagdudulot ng sakit sa radiation.

• Aplikasyon: sa gamot para sa layunin ng pag-diagnose ng mga sakit ng mga panloob na organo; sa industriya upang makontrol ang panloob na istraktura ng iba't ibang mga produkto.

γ radiation

• Pinagmulan: atomic nucleus (nuclear reactions).

• Mga Katangian: May malaking lakas ng pagtagos, may malakas na epekto sa biyolohikal.

• Paglalapat: Sa medisina, produksyon (γ-defectoscopy).

• electromagnetic radiation na may dalas na 50 Hz, na nilikha ng mga wire ng alternating kasalukuyang network, na may matagal na pagkakalantad ay nagiging sanhi ng pag-aantok, mga palatandaan ng pagkapagod, pananakit ng ulo.

Upang hindi madagdagan ang epekto ng electromagnetic radiation ng sambahayan, inirerekomenda ng mga eksperto na huwag maglagay ng mga electrical appliances na tumatakbo sa aming mga apartment na malapit sa isa't isa - isang microwave oven, isang electric stove, isang TV, isang washing machine, isang refrigerator, isang plantsa, isang electric kettle. Ang distansya sa pagitan ng mga ito ay dapat na hindi bababa sa 1.5-2 m. Ang iyong mga kama ay dapat alisin sa TV o mula sa refrigerator sa parehong distansya.

Ang impluwensya ng electromagnetic radiation sa mga buhay na organismo

• mga radio wave

• infrared

• ultraviolet

• x-ray

• γ radiation

Mga tanong para sa pagpapatatag

• Ano ang electromagnetic wave?

• Ano ang pinagmulan ng isang electromagnetic wave?

• Paano nakatuon ang mga vectors E at B na may paggalang sa bawat isa sa isang electromagnetic wave?

• Ano ang bilis ng pagpapalaganap ng mga electromagnetic wave sa hangin?

Mga tanong para sa pagpapatatag

• 5. Anong mga konklusyon tungkol sa mga electromagnetic wave ang sinundan mula sa teorya ni Maxwell?

• 6. Anong mga pisikal na dami ang nagbabago sa pana-panahon sa isang electromagnetic wave?

• 7. Anong ugnayan sa pagitan ng wavelength, ang bilis nito, panahon at dalas ng mga oscillations ang wasto para sa mga electromagnetic wave?

• 8. Sa ilalim ng anong kundisyon magiging sapat na matindi ang alon para mairehistro?

Mga tanong para sa pagpapatatag

• 9. Kailan at kanino unang natanggap ang mga electromagnetic wave?

• 10. Magbigay ng mga halimbawa ng aplikasyon ng electromagnetic waves.

• 11. Ayusin sa pataas na pagkakasunud-sunod ng wavelength electromagnetic waves ng iba't ibang kalikasan: 1) infrared radiation; 2) X-ray radiation; 3) mga radio wave; 4) γ-alon.

Sa papel na ito, ang mga isyu tulad ng konsepto ng waves, electromagnetic waves at ang kanilang experimental detection, ang mga katangian ng electromagnetic waves, ang sukat ng electromagnetic waves ay isinasaalang-alang.

Ang mga electromagnetic wave ay ang proseso ng pagpapalaganap ng isang electromagnetic field sa kalawakan.

Ang pagkakaroon ng electromagnetic waves ay theoretically predicted ng English physicist na si J.K. Maxwell. Ito ay kilala na ang isang electric current ay bumubuo ng isang magnetic field (Oersted's experiment), ang isang nagbabago na magnetic field ay bumubuo ng isang electric current (Faraday's experiment). Sa pag-iisip ng mga eksperimentong katotohanang ito, nilikha ng Ingles na physicist na si Maxwell ang teorya ng electromagnetic waves. Batay sa kanyang mga equation, dumating siya sa konklusyon na sa vacuum at dielectrics, ang mga arbitrary na perturbations ng electromagnetic field ay nagpapalaganap sa anyo ng isang electromagnetic wave.

Kaya, ang pinabilis na paggalaw ng mga singil sa kuryente ay humahantong sa paglitaw ng mga electromagnetic wave - magkakaugnay na mga pagbabago sa mga electric at magnetic field. Ayon kay Maxwell: ang isang alternating magnetic field ay bumubuo ng isang vortex electric (ang phenomenon ng electromagnetic induction), at ang isang alternating electric field ay bumubuo ng isang vortex magnetic (magnetoelectric induction). Bilang isang resulta, ang isang solong electromagnetic field ay lumitaw sa mga kalapit na rehiyon ng espasyo.

Ayon kay Maxwell:

Ang electromagnetic wave ay transverse, dahil ang mga vectors ng electric field strength at ang magnetic field strength ay patayo sa isa't isa at nakahiga sa isang plane na patayo sa direksyon ng wave propagation, ang kanilang propagation velocity sa vacuum ay humigit-kumulang 300,000 km / s, ito ang alon ay nagdadala ng enerhiya;

Ang mga electromagnetic wave, tulad ng ibang mga alon, ay nagdadala ng enerhiya. Ang enerhiya na ito ay nakapaloob sa nagpapalaganap ng mga electric at magnetic field;

Ang isang electromagnetic wave ay dapat magkaroon ng momentum, at samakatuwid ay nagbibigay ng presyon sa mga katawan.

Sa unang pagkakataon, ang mga eksperimento na may mga electromagnetic wave ay isinagawa noong 1888 ni G. Hertz. Sa tulong ng isang spark gap at isang receiver na katulad nito, nakatanggap siya at nagrehistro ng mga electromagnetic wave, natuklasan ang kanilang pagmuni-muni at repraksyon. Ang mga karagdagang pag-aaral ng mga electromagnetic wave ay nagpakita na sila ay may kakayahang makaranas ng pagmuni-muni, repraksyon, diffraction, interference at polariseysyon.

Ang kredito para sa praktikal na paggamit ng mga electromagnetic wave sa mga komunikasyon sa radyo ay pag-aari ng Russian physicist na si A.S. Popov.

Ang kahulugan ng teorya ni Maxwell:

1. Ipinakita ni Maxwell na ang electromagnetic field ay isang kumbinasyon ng magkakaugnay na electric at magnetic field.

2. Hinulaan ang pagkakaroon ng mga electromagnetic wave na nagpapalaganap mula sa punto patungo sa punto na may hangganan na bilis.

3. Ipinakita niya na ang mga light wave ay mga electromagnetic wave, at sa kanilang pisikal na kalikasan ay hindi naiiba sa iba pang mga electromagnetic wave - mga radio wave, infrared, ultraviolet, x-ray at gamma radiation.

4. Pinag-ugnay ang kuryente, magnetism at optika.