sóng điện từ

By Admin 01/09/2023 0

Đây là một trong những nội dung bài viết cơ phiên bản. Nhấn vô trên đây nhằm hiểu biết thêm vấn đề.

Bạn đang xem: sóng điện từ

Bách khoa toàn thư cởi Wikipedia

Mô mô tả sự Viral sóng điện từ hình sin, phân cực kỳ phẳng lì (tuyến tính) theo hướng dương bên trên trục z vô không khí 3 chiều, qua loa môi trường thiên nhiên tương đồng, đẳng phía và ko phân nghiền, như chân ko. Thành phần năng lượng điện ngôi trường (biểu thao diễn vì chưng những mũi thương hiệu màu sắc xanh) xê dịch bên trên trục x còn bộ phận kể từ ngôi trường (các mũi thương hiệu màu sắc đỏ) xê dịch vuông góc, nằm trong trộn với nó bên trên trục y. cũng có thể thấy sóng điện từ là một trong những sóng ngang.
Bài viết lách về
Điện kể từ học
Solenoid
  • Điện
  • Từ học
  • Lịch sử
  • Giáo trình

Tĩnh điện

  • Chất cơ hội điện
  • Chất dẫn điện
  • Cảm ứng tĩnh điện
  • Điện quỷ sát
  • Điện thông
  • Điện thế
  • Điện trường
  • Điện tích
  • Định luật Coulomb
  • Định luật Gauss
  • Độ năng lượng điện thẩm
  • Mômen lưỡng cực kỳ điện
  • Mật chừng phân cực
  • Mật chừng năng lượng điện tích
  • Phóng tĩnh điện
  • Thế năng điện

Tĩnh từ

  • Định luật Ampère
  • Định luật Biot–Savart
  • Định luật Gauss mang đến kể từ trường
  • Độ kể từ thẩm
  • Lực kể từ động
  • Mômen lưỡng cực kỳ từ
  • Quy tắc bàn tay phải
  • Từ hóa
  • Từ thông
  • Từ thế vectơ
  • Từ thế vô hướng
  • Từ trường

Điện động

  • Bức xạ năng lượng điện từ
  • Cảm ứng năng lượng điện từ
  • Dòng năng lượng điện Foucault
  • Dòng năng lượng điện dịch chuyển
  • Định luật Faraday
  • Định luật Lenz
  • Lực Lorentz
  • Mô mô tả toán học tập của ngôi trường năng lượng điện từ
  • Phương trình Jefimenko
  • Phương trình London
  • Phương trình Maxwell
  • Tenxơ ứng suất Maxwell
  • Thế Liénard–Wiechert
  • Trường năng lượng điện từ
  • Vectơ Poynting
  • Xung năng lượng điện từ

Mạch điện

  • Bộ nằm trong hưởng
  • Dòng điện
  • Dòng năng lượng điện một chiều
  • Dòng năng lượng điện xoay chiều
  • Điện dung
  • Điện phân
  • Điện trở
  • Định luật Ohm
  • Gia sức nóng Joule
  • Hiện tượng tự động cảm
  • Hiệu năng lượng điện thế
  • Lực năng lượng điện động
  • Mạch nối tiếp
  • Mạch tuy vậy song
  • Mật chừng dòng sản phẩm điện
  • Ống dẫn sóng điện từ
  • Trở kháng

Phát biểu hiệp phương sai

Tenxơ năng lượng điện từ
(tenxơ ứng suất–năng lượng)

  • Dòng tứ chiều
  • Thế năng lượng điện kể từ tứ chiều

Các căn nhà khoa học

  • Ampère
  • Biot
  • Coulomb
  • Davy
  • Einstein
  • Faraday
  • Fizeau
  • Gauss
  • Heaviside
  • Henry
  • Hertz
  • Joule
  • Lenz
  • Lorentz
  • Maxwell
  • Ørsted
  • Ohm
  • Ritchie
  • Savart
  • Singer
  • Tesla
  • Volta
  • Weber
  • x
  • t
  • s

Bức xạ năng lượng điện từ (hay sóng điện từ) là sự việc phối hợp (nhân vector) của xê dịch năng lượng điện ngôi trường và kể từ ngôi trường vuông góc cùng nhau, Viral vô không khí như sóng. Sóng năng lượng điện kể từ cũng trở nên lượng tử hoá trở thành những "đợt sóng" sở hữu đặc điểm giống như các phân tử vận động gọi là photon.

Khi Viral, sóng điện từ đem theo gót tích điện, động lượng và vấn đề. Sóng năng lượng điện kể từ với bước sóng ở trong tầm 400 nm và 700 nm rất có thể được để ý vì chưng đôi mắt người và gọi là khả năng chiếu sáng. Môn vật lý cơ phân tích sóng điện từ là năng lượng điện động lực học tập, một chuyên nghiệp ngành của năng lượng điện kể từ học tập.

Nhà toán học tập người Scotland là James Clerk Maxwell (1831-1879) vẫn không ngừng mở rộng những dự án công trình của Michael Faraday và nhận ra rằng chủ yếu côn trùng contact khắn khít thân thiết năng lượng điện và kể từ thực hiện loại sóng này rất có thể tồn bên trên. Những đo lường của ông chứng minh rằng sóng điện từ rất có thể truyền với véc tơ vận tốc tức thời khả năng chiếu sáng và điều này tạo nên ông ngờ rằng chủ yếu khả năng chiếu sáng cũng là một trong những loại sóng điện từ. Năm 1888, Heinrich Hertz vẫn người sử dụng năng lượng điện trừng trị đi ra những sóng sở hữu đặc điểm tương tự khả năng chiếu sáng và tự này đã xác nhận những phát minh của Faraday và Maxwell.

Mọi vật thể đều trừng trị đi ra sự phản xạ năng lượng điện kể từ, tự xê dịch sức nóng của những phân tử hoặc nguyên vẹn tử hoặc những phân tử cấu trúc nên bọn chúng, với tích điện sự phản xạ và phân bổ độ mạnh sự phản xạ theo gót tần số tùy thuộc vào ở sức nóng chừng của vật thể, tương tự sự phản xạ vật đen thui. Sự sự phản xạ này lấy cút sức nóng năng của vật thể. Các vật thể cũng rất có thể hít vào sự phản xạ trừng trị đi ra kể từ vật thể khác; và quy trình trừng trị đi ra và hít vào sự phản xạ là một trong những trong những quy trình trao thay đổi sức nóng.

Phân loại[sửa | sửa mã nguồn]

Sóng năng lượng điện kể từ được phân loại theo gót bước sóng, kể từ nhiều năm cho tới ngắn:

Bảng phân loại những sự phản xạ sóng điện từ/ánh sáng[1]
Tên Bước sóng Tần số (Hz) Năng lượng photon (eV)
Radio hoặc sóng vô tuyến 1 mét - 100000 km 300 MHz - 3 Hz 12.4 feV - 1.24 meV
Vi ba 1 mm - 1 mét 300 GHz - 300 MHz 1.7 eV - 1.24 meV
Tia hồng ngoại 760 nm - 1 mm 430 THz - 300 GHz 1.24 meV - 1.7 eV
Ánh sáng sủa coi thấy 380 nm - 760 nm 790 THz - 430 THz 1.7 eV - 3.3 eV
Tia tử ngoại 10 nm - 380 nm 30 PHz - 790 THz 3.3 eV - 124 eV
Tia X 0,01 nm - 10 nm 30 EHz - 30 PHz 124 eV - 124 keV
Tia gamma ≤ 0,01 nm ≥ 30 EHz 124 keV - 300+ GeV

Tính chất[sửa | sửa mã nguồn]

  • Trong sóng điện từ thì xê dịch của năng lượng điện ngôi trường và của kể từ ngôi trường bên trên một điểm luôn luôn trực tiếp đồng trộn cùng nhau.
  • Sóng năng lượng điện kể từ tuân theo gót những quy luật truyền trực tiếp, hành động tự nhiên, khúc xạ.
  • Sóng năng lượng điện kể từ tuân theo gót những quy luật giao phó quẹt, nhiễu xạ.
  • Trong quy trình Viral sóng điện từ đem theo gót tích điện.[2]

Vận tốc vô chân không[sửa | sửa mã nguồn]

Trong chân ko, những thử nghiệm vẫn chứng minh những sự phản xạ năng lượng điện kể từ cút với véc tơ vận tốc tức thời bất biến, thông thường được ký hiệu là c=299.792.458 m/s, thậm chí còn ko tùy thuộc vào hệ quy chiếu. Hiện tượng này vẫn thay cho thay đổi nhiều ý kiến về cơ học tập truyền thống của Isaac Newton và xúc tiến Albert Einstein lần đi ra lý thuyết kha khá.

Sóng ngang[sửa | sửa mã nguồn]

Sóng năng lượng điện kể từ là sóng ngang, tức thị nó là sự việc Viral của những xê dịch tương quan cho tới đặc điểm được bố trí theo hướng (cụ thể là độ mạnh năng lượng điện ngôi trường và độ mạnh kể từ trường) của những thành phần tuy nhiên phía xê dịch vuông góc với phía Viral sóng.[2]

Như nhiều sóng ngang, sóng điện từ sở hữu hiện tượng lạ phân cực kỳ.

Năng lượng[sửa | sửa mã nguồn]

Năng lượng của một phân tử photon sở hữu bước sóng λ là hc/λ, với h là hằng số Planck và c là véc tơ vận tốc tức thời khả năng chiếu sáng vô chân ko. Như vậy, bước sóng càng nhiều năm thì tích điện photon càng nhỏ.

Tương tác với vật chất[sửa | sửa mã nguồn]

Trong tương tác với những nguyên vẹn tử, phân tử và những phân tử cơ phiên bản, những đặc điểm sóng điện từ dựa vào rất nhiều vô bước sóng (hay tích điện của những photon). Dưới đó là một vài ba ví dụ. Xin coi cụ thể thêm thắt ở những trang giành riêng cho những loại sóng điện từ riêng biệt.

Radio[sửa | sửa mã nguồn]

Radio sở hữu không nhiều tương tác với vật hóa học vì thế tích điện của photon nhỏ. Nó rất có thể cút băng qua khoảng cách nhiều năm tuy nhiên ko thất lạc tích điện mang đến tương tác, vì vậy được dùng nhằm truyền vấn đề, như vô chuyên môn truyền thanh.

Khi thu hấp thụ radio vì chưng ăng-ten, người tao tận dụng tối đa tương tác thân thiết năng lượng điện ngôi trường của sóng với những vật dẫn năng lượng điện. Các dòng sản phẩm năng lượng điện tiếp tục xê dịch hỗ tương vô vật dẫn năng lượng điện bên dưới tác động của xê dịch năng lượng điện vô sóng radio.

Vi sóng[sửa | sửa mã nguồn]

Tần số xê dịch của vi sóng trùng với tần số nằm trong tận hưởng của đa số phân tử cơ học sở hữu vô loại vật và vô đồ ăn. Do vậy vi sóng bị hít vào mạnh vì chưng những phân tử cơ học và thực hiện bọn chúng giá buốt lên Lúc tích điện sóng được đem sang trọng tích điện sức nóng của những phân tử. Tính hóa học này được dùng nhằm thực hiện lò vi sóng.

Điều này cũng trình bày lên rằng dùng vũ khí hoặc lò vi sóng thì nên cần đứng xa cách vùng sở hữu tác dụng của sóng khi trừng trị sóng, cỡ 1 m trở lên trên, vì thế những mùng chắn ko chắn không còn được sóng.[3] Vi sóng dư tác dụng lên tế bào của tao theo gót nhị nút độ:[4]

  • Mức nhẹ nhõm là làm công việc biến chuyển tính một vài phân tử protein vô tế bào, tức là tạo ra sai chếch một chút ít cấu tạo phân tử, nó ko "chết" và vẫn nhập cuộc được vô sinh hoạt sinh sống của tế bào. Nếu sai chếch này xẩy ra vô phân tử DNA là điểm chứa chấp mã DT, thì gọi là biến chuyển dị, và quy trình phân bào tiếp sau đó tiếp tục đã cho ra loạt những tế bào lỗi DT. Khi bại nếu như hệ bạch huyết ko đầy đủ mạnh nhằm vô hiệu hóa được những tế bào lỗi này thì bọn chúng cách tân và phát triển trở thành ung thư.
  • Mức nặng nề là biến chuyển tính mạnh, phân tử không hề tham gia được vô sinh hoạt sinh sống. Nếu lượng phân tử bị biến chuyển tính rộng lớn thì tế bào bị tiêu diệt.

Khi có khá nhiều tế bào bị tiêu diệt thì được gọi là "bỏng vi sóng"[5]. Số tế bào bị tiêu diệt ở xen với tế bào sinh sống, và hạn chế dần dần kể từ mặt mày domain authority vô cho tới bề dày skin, của sóng 2450 MHz là cho tới 17 mm. Hiện tượng này rất có thể xẩy ra lúc để máy tính thao tác làm việc lên đùi, tự quá sát vi sóng dư tự máy tính trừng trị ra[6]. Tổn thương vi sóng ko xuất hiện trở thành vùng rõ ràng như phỏng sức nóng truyền thống lâu đời, và nhiều người không sở hữu và nhận đi ra. Thông thông thường thì bạch huyết cầu dọn được những tế bào bị tiêu diệt, tuy nhiên việc dọn những tế bào lỗi DT thì tùy nằm trong vô năng lực của khối hệ thống bạch huyết của từng thành viên, nhằm lại nguy hại đột biến ung thư.

Ánh sáng[sửa | sửa mã nguồn]

Các xê dịch của năng lượng điện ngôi trường vô khả năng chiếu sáng tác dụng mạnh cho tới những tế bào cảm thụ khả năng chiếu sáng vô đôi mắt người. Có tía loại tế bào cảm thụ khả năng chiếu sáng vô đôi mắt người, cảm biến 3 vùng quang quẻ phổ không giống nhau (tức tía sắc tố không giống nhau). Sự phối hợp đồng thời 3 tín hiệu kể từ tía loại tế bào này tạo thành những phổ sắc tố phong phú và đa dạng. Để tạo nên hình hình ảnh màu sắc bên trên màn hình hiển thị, người tao cũng dùng tía loại đèn trừng trị sáng sủa ở 3 vùng quang quẻ phổ mẫn cảm của những người.

Sóng vô tuyến[sửa | sửa mã nguồn]

Xem thêm: so2 kmno4

Những sóng điện từ sở hữu bước sóng kể từ vài ba mét cho tới vài ba km được sử dụng vô vấn đề vô tuyến nên gọi là những sóng vô tuyến. Người tao phân chia sóng vô tuyến thành: sóng cực kỳ cộc, sóng ngắn từ trường, sóng trung và sóng nhiều năm.[2]

Lý thuyết[sửa | sửa mã nguồn]

Lý thuyết năng lượng điện kể từ của James Clerk Maxwell vẫn phân tích và lý giải sự xuất hiện tại của sóng điện từ như sau. Mọi năng lượng điện Lúc thay cho thay đổi véc tơ vận tốc tức thời (tăng tốc hoặc hạn chế tốc), hoặc từng kể từ ngôi trường thay đổi, đều là mối cung cấp sinh đi ra những sóng điện từ. Khi kể từ ngôi trường hoặc năng lượng điện ngôi trường thay đổi bên trên một điểm vô không khí, theo gót hệ phương trình Maxwell, những kể từ ngôi trường hoặc năng lượng điện ngôi trường ở những điểm xung xung quanh cũng trở nên thay đổi theo gót, và cứ như vậy sự thay đổi này lan toả đi ra xung xung quanh với véc tơ vận tốc tức thời khả năng chiếu sáng.

Biểu thao diễn toán học tập về kể từ ngôi trường và năng lượng điện trường thọ đi ra từ là 1 mối cung cấp thay đổi chứa chấp thêm thắt những phần tế bào mô tả về xê dịch của mối cung cấp, tuy nhiên xẩy ra sau đó 1 thời hạn chậm chạp rộng lớn đối với bên trên mối cung cấp. Đó đó là tế bào mô tả toán học tập của sự phản xạ năng lượng điện kể từ. Tuy trong những phương trình Maxwell, sự phản xạ năng lượng điện kể từ trọn vẹn sở hữu đặc điểm sóng, đặc thù vì chưng véc tơ vận tốc tức thời, bước sóng (hoặc tần số), tuy nhiên nó cũng đều có đặc điểm phân tử, theo gót thuyết lượng tử, với tích điện contact với bước sóng như vẫn trình diễn ở mục những đặc điểm.

Phương trình Maxwell[sửa | sửa mã nguồn]

Có thể minh chứng xê dịch năng lượng điện kể từ Viral vô không khí bên dưới dạng sóng vì chưng những phương trình Maxwell.

Xét tình huống năng lượng điện ngôi trường và/hoặc kể từ ngôi trường thay đổi vô chân ko và không tồn tại dòng sản phẩm năng lượng điện hoặc năng lượng điện tự tại vô không khí đang được xét; 4 phương trình Maxwell rút gọn gàng thành:

Nghiệm tầm thông thường của hệ phương trình bên trên là:

,

Để lần nghiệm ko tầm thông thường, rất có thể dùng đẳng thức giải tích véc tơ:

Bằng cơ hội lấy rôta nhị vế của phương trình (2):

Rồi giản dị hóa vế ngược (tận dụng phương trình (1) vô quy trình giản dị hóa):

Và giản dị hóa vế nên (tận dụng phương trình (4) vô quy trình giản dị hóa):

Cân vì chưng 2 vế (6) và (7) nhằm nhận được phương trình vi phân mang đến năng lượng điện trường:

Có thể tiến hành những thay đổi tương tự động như bên trên nhằm nhận được phương trình vi phân với kể từ trường:

.

Hai phương trình vi phân bên trên đó là những phương trình sóng, dạng tổng quát:

với c0 là vận tốc Viral của sóng và f mô tả độ mạnh xê dịch của sóng theo gót thời hạn và địa điểm vô không khí. Trong tình huống của những phương trình sóng tương quan cho tới năng lượng điện ngôi trường và kể từ ngôi trường nêu bên trên, tao thấy nghiệm của phương trình thể hiện tại năng lượng điện ngôi trường và kể từ ngôi trường tiếp tục thay đổi vô không khí và thời hạn giống như các sóng, với tốc độ:

Đây đó là vận tốc khả năng chiếu sáng vô chân ko. Nghiệm của phương trình sóng mang đến năng lượng điện ngôi trường là:

Với E0 là một trong những hằng số véc tơ vào vai trò như biên chừng của xê dịch năng lượng điện ngôi trường, f là hàm khả vi bậc nhị ngẫu nhiên, là véc tơ đơn vị chức năng theo gót phương Viral của sóng, và x là tọa chừng của điểm đang được xét. Tuy nghiệm này thỏa mãn nhu cầu phương trình sóng, nhằm thỏa mãn nhu cầu toàn bộ những phương trình Maxwell, cần phải có thêm thắt ràng buộc:

Một tình huống đặc biệt quan trọng của sóng điện từ Viral theo gót phương z, gọi là sóng phẳng lì điều tiết với bộ phận năng lượng điện ngôi trường chỉ xê dịch theo gót phương y, E = (0, Aysin[k(z-c0t)], 0), còn kể từ ngôi trường chỉ xê dịch điều tiết theo gót phương x, B = (0, Axsin[k(z-c0t)], 0) = (0, [Ay/c]sin[k(z-c0t)], 0).

(8) suy đi ra năng lượng điện ngôi trường nên luôn luôn vuông góc với phía Viral của sóng và (9) đã cho chúng ta biết kể từ ngôi trường thì vuông góc đối với tất cả năng lượng điện ngôi trường và phía lan truyền; đôi khi E0 = c0 B0. Nghiệm này của phương trình Maxwell đó là sóng điện từ phẳng.

Năng lượng và xung lượng[sửa | sửa mã nguồn]

Mật chừng tích điện của ngôi trường năng lượng điện kể từ trình bày chung:

u = (E.D + B.H)/2

Trong chân không:

u = (ε0|E|2 + μ0|H|2)/2

Với sóng điện từ phẳng lì tuân hành phương trình (9) nêu bên trên, tao thấy tích điện năng lượng điện đích vì chưng tích điện kể từ, và:

Xem thêm: c2h2 ra c2h6

u = ε0|E|2 = μ0|H|2

Xem thêm[sửa | sửa mã nguồn]

  • Phương trình truyền xạ
  • Phổ năng lượng điện từ
  • Nguy hiểm của sóng điện từ
  • Ánh sáng

Tham khảo[sửa | sửa mã nguồn]

  1. ^ Haynes, William M. chỉnh sửa (2011). CRC Handbook of Chemistry and Physics (ấn phiên bản 92). CRC Press. tr. 10.233. ISBN 1-4398-5511-0.
  2. ^ a b c Bộ Giáo Dục Đào tạo ra VN, Vật lý 12, Bài 22: Sóng năng lượng điện từ
  3. ^ Kitchen, R. (2001). RF and Microwave Radiation Safety Handbook. Newnes. p. 60. ISBN 9780750643559.
  4. ^ Shckorbatov YG, Pasiuga VN, Kolchigin NN, Grabina VA, Batrakov DO, Kalashnikov VV, Ivanchenko DD, Bykov VN (2009): The influence of differently polarised microwave radiation on chromatin in human cells. International Journal of Radiation Biology 85 (4), p. 322–329
  5. ^ Fleck H (1983). Microwave oven burn. Bull N Y Acad Med 59 (3), p. 313–7. PMC 1911632. PMID 6573221.
  6. ^ Cẩn trọng lúc để máy tính lên đùi. Thanh Niên Online, 08/10/2010. Truy cập 11/11/2015.

Liên kết ngoài[sửa | sửa mã nguồn]

Wikimedia Commons được thêm hình hình ảnh và phương tiện đi lại truyền đạt về Bức xạ năng lượng điện từ.
  • Electromagnetic radiation (physics) bên trên Encyclopædia Britannica (tiếng Anh)
  • Bức xạ bên trên Từ điển bách khoa Việt Nam