Електромагнітні хвилі

Ми знаємо, що хвилі в просторі передаються за допомогою речовини. Наприклад, хвилі з одного берега озера здатні досягти іншого по воді. Проте вони не можуть переміститися в сусіднє озеро, розташоване за кілька кілометрів.

Тільки у випадку дуже сильного струсу грунту, обидва озера можуть відчути ці коливання і передати їх через себе у вигляді хвиль. Однак у нас все одно є середа, передавальна коливання будь то земля або вода.

Звуки, також будучи коливаннями, досягають нас по повітрю. Тобто у всіх випадках присутня речовина передавальної коливання середовища. А що стосується електромагнітного поля чи буде воно передаватися тільки в присутності речовини?

Ми знаємо, що причиною виникнення електромагнітного поля є коливні частинки електрони. А електромагнітне поле це мінливі в часі електричне і магнітне поля. Тобто, електромагнітне поле являє собою якісь коливання. Що ж це за коливання? У яких середовищах передається електромагнітне поле? Як залежать властивості поля від властивостей середовища?

Електромагнітні хвилі – коливання чого?
Виявилося, що електромагнітне поле, на відміну від звуку та інших коливань здатне передаватися не тільки в речовині, а й у вакуумі. Магніт буде впливати на металеві предмети і в умовах повної відсутності повітря. При цьому швидкість поширення електромагнітного поля у вакуумі дорівнює 300 тисяч км/с, тобто, дорівнює швидкості світла.

У результаті дослідів і теоретичних викладок вдалося встановити, що електромагнітне поле передається в просторі за допомогою і у вигляді електромагнітних хвиль. Електромагнітні хвилі це породжують один одного і розповсюджуються в просторі змінні електричні і магнітні поля.

Кількісна характеристика магнітного поля це його магнітна індукція B, а кількісна характеристика електричного поля це напруженість електричного поля E. Обидві ці величини характеризують величину сили, яка може впливати на речовину.

Так от в електромагнітної хвилі саме ці дві величини здійснюють періодичні коливання, міняючись за модулем і напрямком. Для електромагнітних хвиль справедливі формули, застосовні для механічних хвиль:

? = c*T = c/v,

де ? довжина електромагнітної хвилі, c швидкість хвилі, T період хвилі, v частота коливань хвилі.

Властивості електромагнітних хвиль
Властивості електромагнітних хвиль дуже різняться і сильно залежать від її довжини. Електромагнітні хвилі розділені на діапазони залежно від довжини і властивостей хвилі. Ця шкала електромагнітних хвиль досить умовна, оскільки сусідні діапазони часто перекривають один одного.

Однак можна виділити великі області зі своїми загальними властивостями: проникаючою здатністю, швидкістю поширення в речовині, користю або шкодою для людини і так далі. Це радіохвилі, ультрафіолетовий та інфрачервоний діапазони, видиме світло, а також рентгенівське, гамма- випромінювання та інші.

Як ви можете бачити, в цьому ряду присутні коливання з абсолютно різними властивостями, тому їх вивчають в окремих розділах фізики та інших наук. Також і застосування на практиці електромагнітних коливань з різних діапазонів абсолютно різна.

Посилання на основну публікацію