Mis on elektromagnetlaine:
Elektromagnetlained on lainete kombinatsioon elektri- ja magnetväljades, mis tekivad laengute liikumisel. See tähendab, et elektromagnetlainetes lainetavad elektri- ja magnetväljad.
Elektromagnetlainete teke algab laetud osakestest. See osake loob elektrivälja, mis avaldab jõudu teistele osakestele. Kui osake kiireneb, võngub see oma elektriväljas, mis tekitab magnetvälja. Liikumisel on laetud osakese tekitatud elektri- ja magnetväljad iseenesest põlised, see tähendab, et aja funktsioonina võnkuv elektriline väli tekitab magnetvälja ja vastupidi.
Elektromagnetlainete omadused
Elektromagnetlaineid iseloomustavad:
- Nad ei vaja paljunemiseks materiaalset keskkonda: nad levivad materiaalsetes söötmetes ja vaakumis.
- Need tulenevad elektromagnetilistest signaalidest.
- Need on põiklained: levimissuund on risti võnkumise suunaga.
- Need on perioodilised ajas ja ruumis: võnkumisi korratakse võrdsete ajaintervallidega.
- Vaakumis on mis tahes sagedusega elektromagnetlainete levimiskiirus 3 x 108 Prl.
- Lainepikkus on kahe kõrvuti asetseva lainete vahelise piigi vaheline kaugus, mis on tähistatud kreeka tähega lambda λ.
- Laine sagedus on tsüklite arv teatud aja jooksul, seda väljendatakse hertsides, mis tähendab tsükleid sekundis.
Elektromagnetlainete tüübid
Sõltuvalt lainepikkusest ja sagedusest liigitatakse elektromagnetlained erinevat tüüpi.
Raadiolained
Raadiolaineid iseloomustavad:
- sagedused vahemikus 300 gigahertsi (GHz) kuni 3 kilohertsi (kHz);
- lainepikkused vahemikus 1 mm kuni 100 km;
- kiirus 300 000 km / s.
Kunstlikke raadiolaineid kasutatakse satelliitsides ja telekommunikatsioonis, raadioülekannetes, radari- ja navigatsioonisüsteemides ning arvutivõrkudes.
Kommertsraadiosignaalides kasutatavad AM-raadiolained on sagedusvahemikus 540–1600 kHz. Lühend AM viitab "moduleeritud amplituudile". Teiselt poolt on FM-raadiolained sagedusvahemikus 88 kuni 108 megahertsi (MHz) ja lühend FM tähistab "sageduse modulatsiooni".
Raadiolaineid võib loomulikult tekitada välk või muud astronoomilised nähtused.
Mikrolaine
Mikrolained on elektromagnetlained, mida iseloomustavad:
- sagedused vahemikus 300 MHz kuni 300 GHz;
- lainepikkused vahemikus 1 meeter kuni 1 mm;
- nad liiguvad vaakumis valguskiirusel.
Eesliide "mikro" näitab, et need lained on raadiolainetest lühemad. Mikrolaineahjusid kasutatakse ka televisiooni ja telekommunikatsiooni edastamiseks juhtmeta telefonides raadiosaatjaid, mikrolaineahjudes ja mobiiltelefonides.
Infrapuna lained
Infrapunalained on elektromagnetlained, mida iseloomustavad:
- sagedused vahemikus 300 GHz kuni 400 terahertsi (THz);
- lainepikkused vahemikus 0,00074 kuni 1 mm.
Infrapunalaineid saab omakorda klassifitseerida:
- kaug-infrapuna: vahemikus 300 GHz t 30 THz (1 mm kuni 10 µm)
- keskmine infrapuna: vahemikus 30 kuni 120 THz (10 kuni 2,5 um); Y
- lähi-infrapuna: vahemikus 120 kuni 400 THz (2500 kuni 750 nm).
Nähtav valgus
Valgus on elektromagnetlaine, mida iseloomustavad:
- sagedused vahemikus 400 kuni 790 THz.
- lainepikkused vahemikus 390 kuni 750 nm.
- kiirus 300 000 km / s.
Nähtavat valgust tekitavad aatomite ja molekulide vibratsioon ja pöörlemine, samuti nende sees toimuvad elektroonilised üleminekud. Värve toodetakse kitsas lainepikkuste ribas, nimelt:
- violetne: vahemikus 380 kuni 450 nm;
- sinine: vahemikus 450 kuni 495 nm;
- roheline: vahemikus 495 kuni 570 nm;
- kollane: vahemikus 570 kuni 590 nm;
- oranž: vahemikus 590 kuni 620 nm; Y
- punane: vahemikus 620 kuni 750 nm.
Ultraviolettvalgus (UV)
Ultraviolettkiirguse elektromagnetlaine klassifitseeritakse
- UV lähedal: vahemikus 300 kuni 400 nm;
- Keskmine UV: vahemikus 200 kuni 300 nm;
- Kaug-UV: vahemikus 200 kuni 122 nm; Y
- Äärmuslik UV: vahemikus 10 kuni 122 nm.
UV-valgus võib paljudes ainetes põhjustada keemilisi reaktsioone ja fluorestsentsi. The Äärmiselt UV, võib põhjustada nende ainete ionisatsiooni, mida see läbib (ioniseeriv kiirgus). Seda tüüpi UV-valgust blokeerib atmosfääris olev hapnik ja see ei jõua maakera pinnale. UV-valgus vahemikus 280 kuni 315 nm on osoonikihi poolt blokeeritud, hoides ära kahjustusi, mida see elusolenditele võib põhjustada. Maale jõuab ainult 3% päikese ultraviolettvalgusest.
Kuigi UV-valgus on inimestele nähtamatu, võime pikaajalise päikesekiirguse tõttu päevitades või põletades tunda selle mõju nahale. UV-valguse muud kahjulikud mõjud on vähk, eriti nahavähk. Inimesed ja kõik D-vitamiini tootvad elusolendid vajavad aga UV-valgust vahemikus 295–297 nm.
Röntgenikiirgus
Röntgenkiired on elektromagnetlained, mida iseloomustavad:
- energia vahemikus 100 eV kuni 100 000 eV;
- sagedused vahemikus 30 petahertsi kuni 30 eksaherti;
- lainepikkused vahemikus 0,01 kuni 10 nm.
Röntgenkiirte footonitel on piisavalt energiat aatomite ioniseerimiseks ja molekulaarsete sidemete purustamiseks, muutes seda tüüpi kiirguse elusolenditele kahjulikuks.
Gammakiired
Gammakiirte elektromagnetlaineid iseloomustavad:
- energiad üle 100 keV;
- sagedused on suuremad kui 1019 Hz;
- lainepikkused alla 10 pikomeetri.
Need on kõrgeima energiaga lained, mille Paul Villard avastas 1900. aastal raadio kiirgava mõju uurimisel. Neid toodavad radioaktiivsed materjalid.
