Co je elektromagnetická vlna:
Elektromagnetické vlny jsou kombinací vln v elektrických a magnetických polích produkovaných pohyblivými náboji. To znamená, že vlnami elektromagnetických vln jsou elektrická a magnetická pole.
Vytváření elektromagnetických vln začíná nabitou částicí. Tato částice vytváří elektrické pole, které vyvíjí sílu na další částice. Při zrychlování částice osciluje ve svém elektrickém poli, které vytváří magnetické pole. Jakmile jsou v pohybu, elektrické a magnetické pole vytvářené nabitou částicí se samovolně udržuje, což znamená, že elektrické pole, které osciluje jako funkce času, bude vytvářet magnetické pole a naopak.
Vlastnosti elektromagnetických vln
Elektromagnetické vlny se vyznačují:
- K šíření nepotřebují hmotné médium: množí se v hmotných médiích a ve vakuu.
- Jsou výsledkem elektromagnetických signálů.
- Jsou to příčné vlny: směr šíření je kolmý ke směru oscilace.
- Jsou periodické v čase a prostoru: oscilace se opakují ve stejných časových intervalech.
- Ve vakuu je rychlost šíření elektromagnetických vln jakékoli frekvence 3 x 108 slečna.
- Vlnová délka je vzdálenost mezi dvěma sousedními vrcholy mezi vlnami, která je označena řeckým písmenem lambda λ.
- Frekvence vlny je počet cyklů po určitou dobu, je vyjádřena v Hertzích, což znamená cykly za sekundu.
Druhy elektromagnetických vln
V závislosti na vlnové délce a frekvenci jsou elektromagnetické vlny rozděleny do různých typů.
Rádiové vlny
Rádiové vlny se vyznačují:
- frekvence od 300 gigahertzů (GHz) do 3 kilohertzů (kHz);
- vlnové délky mezi 1 mm a 100 km;
- rychlost 300 000 km / s.
Umělé rádiové vlny se používají v satelitní komunikaci a telekomunikacích, v rádiových přenosech, v radarových a navigačních systémech a v počítačových sítích.
Rádiové vlny AM používané v komerčních rádiových signálech jsou ve frekvenčním rozsahu mezi 540 a 1 600 kHz. Zkratka AM označuje „amplitudově modulovaný“. Na druhou stranu jsou rádiové vlny FM ve frekvenčním rozsahu 88 až 108 megahertzů (MHz) a zkratka FM označuje „frekvenční modulace“.
Rádiové vlny mohou být přirozeně generovány bleskem nebo jinými astronomickými jevy.
Mikrovlnná trouba
Mikrovlny jsou elektromagnetické vlny, které se vyznačují:
- frekvence mezi 300 MHz a 300 GHz;
- vlnové délky mezi 1 metrem a 1 mm;
- cestují ve vakuu rychlostí světla.
Předpona „mikro“ označuje, že tyto vlny jsou kratší než rádiové vlny. Mikrovlny se také používají pro televizní a telekomunikační přenosy v bezdrátových telefonech vysílačky, v mikrovlnných troubách a na mobilních telefonech.
Infračervené vlny
Infračervené vlny jsou elektromagnetické vlny, které se vyznačují:
- frekvence mezi 300 GHz a 400 terahertzy (THz);
- vlnové délky mezi 0,00074 a 1 mm.
Infračervené vlny lze klasifikovat postupně do:
- daleko infračervené: mezi 300 GHz t 30 THz (1 mm až 10 µm)
- střední infračervené záření: mezi 30 a 120 THz (10 až 2,5 um); Y
- blízké infračervené záření: mezi 120 a 400 THz (2 500 až 750 nm).
Viditelné světlo
Světlo je elektromagnetická vlna, která se vyznačuje:
- frekvence mezi 400 a 790 THz.
- vlnové délky mezi 390 a 750 nm.
- rychlost 300 000 km / s.
Viditelné světlo je produkováno vibracemi a rotací atomů a molekul, jakož i elektronickými přechody v nich. Barvy se vyrábějí v úzkém pásmu vlnových délek, jmenovitě:
- fialová: mezi 380 a 450 nm;
- modrá: mezi 450 a 495 nm;
- zelená: mezi 495 a 570 nm;
- žlutá: mezi 570 a 590 nm;
- oranžová: mezi 590 a 620 nm; Y
- červená: mezi 620 a 750 nm.
Ultrafialové (UV) světlo
Elektromagnetická vlna ultrafialového světla je klasifikována jako;
- Blízko UV: mezi 300 a 400 nm;
- Střední UV: mezi 200 a 300 nm;
- Daleko UV: mezi 200 a 122 nm; Y
- Extrémní UV: mezi 10 a 122 nm.
UV světlo může způsobit chemické reakce a fluorescenci v mnoha látkách. The Extrémní UV, může způsobit ionizaci látek, kterými prochází (ionizující záření). Tento typ UV světla je blokován kyslíkem v atmosféře a nedosahuje zemského povrchu. UV světlo mezi 280 a 315 nm je blokováno ozonovou vrstvou, což zabraňuje poškození, které může způsobit živým bytostem. Pouze 3% slunečního UV světla se dostanou na Zemi.
I když je UV světlo pro člověka neviditelné, můžeme cítit jeho účinky na pokožku, když se opálíme nebo spálíme v důsledku dlouhodobého vystavení slunečnímu záření. Dalšími škodlivými účinky UV záření jsou rakovina, zejména rakovina kůže. Lidé a všechno živé, co produkuje vitamin D, však potřebuje UV světlo v rozsahu 295-297 nm.
Rentgenové záření
Rentgenové paprsky jsou elektromagnetické vlny, které se vyznačují:
- energie v rozsahu 100 eV až 100 000 eV;
- frekvence v rozsahu od 30 petahertzů do 30 exahertzů;
- vlnové délky mezi 0,01 a 10 nm.
Rentgenové fotony mají dostatek energie k ionizaci atomů a rozbití molekulárních vazeb, což činí tento typ záření škodlivým pro živé bytosti.
Gama paprsky
Elektromagnetické vlny gama paprsků se vyznačují:
- energie nad 100 keV;
- frekvence vyšší než 1019 Hz;
- vlnové délky menší než 10 pikometrů.
Jedná se o vlny s nejvyšší energií, které objevil Paul Villard v roce 1900 při studiu účinků záření vyzařovaného rádiem. Jsou vyráběny radioaktivními materiály.
