Radiație electromagnetică
RADIAȚIILE ELECTROMAGNETICE, undele electromagnetice excitate de diferite obiecte radiante, -. Particulele incarcate, atomi, molecule, antene, etc. În funcție de lungimea de undă distinge raze gamma, raze X, radiații ultraviolete, lumina vizibila, infraroșu, radio, și unde electromagnetice de joasă frecvență.
Poate părea surprinzător faptul că aparent foarte diferite fenomene fizice au o bază comună. De fapt, ceea ce este comun între o bucată de material radioactiv, tub cu raze X, lampă cu vapori de mercur, un bec lanterna, un cuptor cald, stația de emisie și un alternator conectat la linia de transmisie? Așa cum, cu toate acestea, și între filmul fotografic, un ochi, un termocuplu, o antenă de televiziune și receptor. Cu toate acestea, prima listă este format din surse, iar al doilea - de la receptoarele de radiații electromagnetice. Expunerea la diferite forme de radiație asupra organismului uman sunt, de asemenea, diferite: gamma si raze X radiații penetra, provocând leziuni tisulare, lumina vizibilă provoacă o senzație vizuală în ochi, incidentul cu raze infraroșii pe corpul uman, îl încălzește, iar undele radio și unde electromagnetice de frecvențe joase de organismul uman și nu se resimt. În ciuda acestor diferențe evidente, toate aceste tipuri de radiații - în esență diferite părți ale aceluiași fenomen.
Interacțiunea dintre sursă și receptor constă în mod oficial în faptul că, dacă orice modificare a sursei, de exemplu, atunci când rândul său, există o anumită schimbare în receptor. Această schimbare nu se întâmplă imediat, dar după un timp, și cantitativ în concordanță cu ideea că ceva este mutat de la sursa la receptor cu o viteză foarte mare. Teoria matematică complicată și un număr mare de diferite date experimentale arată că interacțiunea electromagnetică între sursă și receptor separate printr-un vid sau gaz de joasă densitate, pot fi reprezentate sub forma undelor de înmulțire de la sursă la receptor cu viteza luminii.
Viteza de propagare în spațiu liber este aceeași pentru toate tipurile de unde electromagnetice de la raze gamma la valuri de gama de joasă frecvență. Dar numărul de oscilații pe unitatea de timp (adică, frecvența f) variază într-o gamă foarte largă de hertzi câteva pentru unde electromagnetice cu gama de frecvență joasă la 20 octombrie oscilații pe secundă, în cazul cu raze X și radiații gamma. Deoarece lungimea de undă (adică distanța dintre cocoașe undei adiacente ;. Figura 1) este dată de l = c / f. ea, de asemenea, variază în limite largi - de la câțiva kilometri până la mii de oscilații de joasă frecvență de până la 10 -14 m la raze X și radiații gamma. Acesta este motivul pentru interacțiunea undelor electromagnetice cu materia atât de diferit în diferite părți ale spectrului. Și totuși, toate aceste valuri sunt legate între ele ca sunt legate de valuri de apă, valuri pe suprafața valurilor oceanului iaz și furtunoasă, de asemenea, au efecte diferite asupra obiectelor în calea lor. Undele electromagnetice sunt în mod substanțial diferite de valuri de apă și sunetul care pot fi transferate de la sursă la receptor printr-un vid sau spațiu interstelar. De exemplu, razele X produse într-un tub cu vid, impact asupra filmului, dispus departe de ea, în timp ce sunetul clopotului, aflat sub capota, este imposibil să se audă dacă pompa afară de aer de sub capota. Ochiul percepe vine de la razele soarelui de lumină vizibilă, și este situat pe antena Pământ - milioane de radio la distanță de kilometri de nave spațiale. Astfel, nu este necesară nici un suport material, cum ar fi apa sau aerul, pentru propagarea undelor electromagnetice.
surse de radiații electromagnetice.
În ciuda diferențelor fizice, în toate sursele de radiații electromagnetice, dacă o substanță radioactivă, un emițător lampă cu incandescență sau TV, această radiație este excitat prin deplasarea cu o accelerare a sarcinilor electrice. Există două tipuri principale de surse. Sursele „microscopice“ de particule incarcate salturi se deplasează de la un nivel de energie la altul în atomi sau molecule. Radiatoarele de acest tip emit gamma, cu raze X, ultraviolete, vizibile și infraroșii, iar în unele cazuri de radiație de undă mai lung chiar (un exemplu al acesteia din urmă poate fi în spectrul linia de hidrogen care corespunde o lungime de undă de 21 cm, care joacă un rol important în astronomie). Sursele de al doilea tip sunt macroscopice. În aceste electroni liberi conductori efectua oscilație periodică sincron. Sistemul electric poate avea o varietate de configurații și dimensiuni. Sistemele de acest tip generează radiație în domeniul de unde milimetrice la cel mai lung (în linii de transmisie).
Razele gamma emise spontan prin dezintegrarea nucleelor radioactive de atomi, cum ar fi radiu. În acest caz, există procese complexe schimba structura nucleară legate de circulația taxelor. Frecvența de oscilație f este determinată de diferența de energie dintre E1 și E2 din nucleu două stări: f = (E1 - E2) / h. unde h - constanta lui Planck. A se vedea. De asemenea, constanta lui Planck.
Radiație X are loc atunci când bombardate în electroni vid suprafață anod metalic (anticatod) având viteze mari. decelereze rapid în materialul anodului, acești electroni emit așa-numitul bremsstrahlung având un spectru continuu, și care apar ca rezultat al rearanjare bombardament de electroni a structurii interne a atomilor anodului, ca rezultat al care electronii atomici merge la starea cu energie mai mică, însoțită de emisia de așa-numita frecvență caracteristică de radiație sunt determinate de materialul anodului.
Aceleași tranzițiilor electronice în atomi furnizează ultraviolete și lumină vizibilă. În ceea ce privește radiațiile infraroșii, este de obicei rezultatul unor mici modificări afectează structura electronică și asociată în primul rând cu modificări ale amplitudinii vibrațiilor și a moleculei de cuplu puls.
Generatoarele de oscilații electrice de oaspeți „circuit oscilant“ de un tip în care electronii sunt supuse oscilații fortata cu o frecvență care depinde de design și dimensiunea sa. Cele mai mari frecvențe unde milimetrice și centimetru, generate de clistroane și magnetroane corespunzătoare - dispozitive electronice cu rezonatorul cavitate metalică, în care vibrațiile sunt excitate de curenti de electroni. Generatoarele de frecvență inferioară a circuitului oscilant este format din inductori (inductanță L) și un condensator (C capacitate) este excitat și lampă sau tranzistor circuit. Frecvența naturală a unei astfel de buclă, care la o atenuare scăzută aproape de rezonanță este dată de.
câmpuri alternantă de frecvențe foarte mici utilizate pentru a transmite energia electrică generată de mașini generatoare de curent electric în cazul în care transportă rotoare sarmei, rotative între poli magnetici.