Caracteristicile radiației electromagnetice
Principalele caracteristici ale radiației electromagnetice este considerat a fi frecventa, lungimea de undă și de polarizare. Lungimea de undă depinde de viteza de propagare a radiației. Viteza de grup de propagare a radiației electromagnetice în vid egală cu viteza luminii. în alte medii, această rată este mai mică. Viteza de fază a radiației electromagnetice în vid și viteza luminii în diferite medii, poate fi atât mai puțin și mai mare decât viteza luminii (principiul viteza maximă a luminii nu este deranjat, deoarece, în orice caz, rata de transfer de energie, iar informațiile nu depășește viteza luminii).
Descrierea proprietăților și a parametrilor de radiații electromagnetice a fost electrodinamică.
Există diferite teorii care permit să simuleze și să studieze proprietățile și manifestările radiațiilor electromagnetice. Cea mai fundamentală este aceea de electrodinamicii cuantice. din care, prin intermediul diferitelor simplificări pot obține, practic, toate din următoarele teorii au fost utilizate pe scară largă în domeniile lor respective. Pentru a descrie radiația electromagnetică de frecvență relativ scăzută într-un domeniu macroscopic de utilizare, de obicei electrodinamică clasice. bazat pe ecuațiile lui Maxwell. Și există simplificări în aplicații aplicate. Pentru radiații optice (până la razele X) se utilizează elemente optice (în special, optică val când dimensiunile unor părți ale sistemului optic aproape de lungimi de unda, optica cuantică atunci când procesele esențiale ale absorbției, radiație și împrăștierea de fotoni;. Optica geometrice - limitarea caz de optica val,. în cazul în care lungimea de undă a radiației poate fi ignorată). radiații gamma este adesea subiectul fizicii nucleare. cu alte poziții a investigat efectele radiațiilor electromagnetice în radiologie.
Unele caracteristici ale undelor electromagnetice c punctul de vedere al oscilație și concepte electrodinamică:
- prezența a trei perpendiculare între ele (în vid) Vectori: vectorul de undă. vectorul electric vectorul câmp E și H. intensitatea câmpului magnetic
- Undele electromagnetice - un val transversal în care vectorul intensității câmpurilor electrice și magnetice oscilează perpendicular pe direcția de propagare a undei, dar acestea diferă în mod substanțial de valuri de apa, iar sunetul care pot fi transferate de la sursă la receptor, inclusiv prin vacuum.
Intervalele de radiații electromagnetice
Radiația electromagnetică poate fi împărțită în benzi de frecvență (vezi. Tabelul). nu tranziții ascuțite între benzi, uneori se suprapun, iar limitele dintre ele sunt arbitrare. Deoarece viteza de propagare este constantă, frecvența de oscilație sale este conectat rigid cu lungimea de undă în vid.
mai mult de 6 × 19, brumărel Hz
proceselor nucleare și spațiale ale dezintegrării radioactive.
Ionizantă radiație electromagnetică. Acest grup include in mod traditional raze X si raze gamma, cu toate că, strict vorbind, pot ioniza atomii și radiațiile ultraviolete, chiar și lumina vizibilă. Limitele raze X și radiația cu raze gamma poate fi determinată doar foarte provizoriu. Pentru orientarea generală se poate presupune că energia fotonilor cu raze X în eV gama 20 - 0.1 MeV. și energia de raze gamma - mai mult de 0,1 MeV. Într-un sens restrâns, radiația gamma emisă de nucleu, iar X - învelișul de electroni atomic al unui electron este scos din orbite joase, deși această clasificare nu se aplică radiațiilor greu generate fără participarea atomilor și nucleelor (de exemplu, sincrotron sau bremsstrahlung).
Datorită valorilor mari de propagare a undei λ pot fi luate în considerare, fără a lua în considerare structura atomistă a mediului. Singurele excepții sunt cele mai scurte undele radio adiacente regiunea în infraroșu a spectrului. La radio slab afectat și proprietățile cuantice de emisie, deși încă mai trebuie să ia în considerare, în special, în descrierea de lasere și amplificatoare în benzile de centimetri și milimetri și standardele moleculare de frecvență și timp, cu un aparat de răcire la o temperatură de câteva grade Kelvin.
Undele radio apar în timpul fluxului prin conductoare de curent de frecvență corespunzătoare alternante. Pe de altă parte, având loc în spațiul unei unde electromagnetice excită conductor curent alternativ corespunzător. Această proprietate este utilizată în domeniul electronicii la proiectarea antene.
sursă naturală de valuri de acest interval sunt furtuni. Se crede că acestea sunt, de asemenea, sursa de unde electromagnetice staționare Schumann.
prisme transparente albe în fascicul descompune razele sale constitutive.
radiații vizibile, infraroșii și ultraviolete este așa numita parte optică a spectrului în cel mai larg sens al cuvântului. Izolarea acestei regiuni se datorează nu numai apropierea porțiunilor relevante ale spectrului. dar similitudinea echipamentelor utilizate pentru cercetare și dezvoltate istoric, în principal, în studiul luminii vizibile (lentile și oglinzi pentru a focaliza prisma radiațiilor. rețele de difracție. dispozitive de interferență pentru studierea compoziției spectrale a luminii și așa mai departe.).
spectru de frecvență optică a undelor deja comparabile cu frecvențele naturale ale atomilor și moleculelor. și lungimea lor - cu dimensiuni moleculare si distantele intermoleculare. Cu acest lucru în acest domeniu sunt fenomene semnificative cauzate de structura atomistă a materiei. Din acest motiv, împreună cu valul, și manifestă proprietățile cuantice ale luminii.
Cel mai faimos sursă de radiații optice este soarele. Suprafața sa (fotosfera) este încălzit la o temperatură de 6000 de grade și strălucește lumină albă (spectru maximă continuă de lumină solară este în regiunea „verde“ de 550 nm, și unde sensibilitatea maximă a ochiului). Aceasta se datorează faptului că ne-am născut în jurul acestei stele. această parte a spectrului electromagnetic este percepută în mod direct de către simțurile noastre.
Iradierea gama optică are loc în special sub corpurile de încălzire (numite infraroșu căldură), datorită mișcării termice a atomilor și moleculelor. Cu cât este mai încălzit corpul, cu atat mai mare frecventa, care este intervalul maxim de radiație (vezi. Legea de deplasare Wien). La un anumit corp încălzit începe să strălucească în domeniul vizibil (incandescenta) primul roșu, apoi galben, și așa mai departe. Pe de altă parte, spectrul de emisie optică are un efect termic asupra corpului (vezi. Bolometru).
radiațiile optice pot fi generate și înregistrate în reacțiile chimice și biologice. Una dintre reacțiile chimice cele mai cunoscute, este receptorul radiației optice utilizate în fotografie. sursă de energie pentru cele mai multe creaturi vii de pe pământ este fotosinteza - reacție biologică care apar în plante sub influența radiației optice de la soare.
In domeniul razelor X și radiații gamma-ray în prim-plan proprietatile cuantice ale luminii. apare radiație X atunci când decelerare rapidă a particulelor încărcate (electroni. Protonii etc.), și ca urmare a proceselor care au loc în interiorul cochiliilor de electroni de atomi. radiații gamma este un rezultat al proceselor care au loc în interiorul nucleului atomic. și ca rezultat al transformării particulelor elementare. Se pare că și frânare încărcat rapid particule.
Caracteristici ale radiațiilor electromagnetice de diferite intervale
Propagarea undelor electromagnetice, dependența de timp a câmpurilor electrice și magnetice, determinarea tipului de unda (plane, sferice, etc.), și celălalt tip de polarizare caracteristici depind de sursa de radiație și proprietățile mediului.
radiații electromagnetice de diferite frecvențe interacționează cu substanța, de asemenea, diferite. Procesele de radiații și de absorbție a undelor radio poate fi descrisă, în general, folosind raporturi electrodinamică clasice; dar ar trebui să ia în considerare natura lor deja cuantic al gamei de undă optice și, în plus, razele dure.
istoricul cercetării
Existența unor radiații electromagnetice a prezis teoretic fizicianul englez Faraday în 1832.
In 1865, fizicianul englez John. Maxwell calculat teoretic vitezei undelor electromagnetice în vid.
În 1888, fizicianul german Hertz a confirmat teoria lui Maxwell empiric. Este interesant faptul că Hertz nu credea în existența acestor valuri, și a petrecut experiența sa pentru a infirma teoria lui Maxwell.
siguranţă electromagnetică
radiațiilor electromagnetice la anumite niveluri pot avea un impact negativ asupra organismului uman, animale și alte ființe vii, așa cum afectează și negativ funcționarea aparatelor electrice. Diferite tipuri de radiații neionizante (câmpuri electromagnetice EMF) au diferite efecte fiziologice. În practică variază câmpul magnetic izolat (cvasi-continuu și, în impulsuri) RF și microunde radiație, radiații laser, câmpuri electrice și magnetice ale frecvenței industriale a echipamentului de înaltă tensiune, radiații cu microunde, etc ..
Impactul asupra ființelor vii
Există un nivel național și internațional de igienă a standardelor EMF, în funcție de gama, pentru zonele rezidențiale și locurile de muncă.
interval optic
Există standarde de igienă de iluminare; De asemenea, a dezvoltat reglementările de siguranță atunci când se lucrează cu lumina laser.
undele radio
niveluri acceptabile ale radiațiilor electromagnetice (densitatea fluxului de energie electromagnetică) sunt înregistrate în standarde. care a stabilit autoritățile competente de stat, în funcție de intervalul de EMF. Aceste standarde pot fi semnificativ diferite în diferite țări.
În România acționează SanPiN 2.2.4.1191-03 câmp electromagnetic în condiții de producție la locul de muncă. reguli și norme sanitar-epidemiologice. GDR și standardele de igienă (RC) 5803-91 (DNAOP 0.03-3.22-91) Limite (RC) ale câmpurilor electromagnetice de bandă de frecvență 10-60 kHz (EMF) Industrial 50 Hz putere [2], [3]
- niveluri acceptabile de radiații de stații de bază de comunicații mobile (900 și 1800 MHz, nivelul agregat din toate sursele) în zonele rezidențiale sanitare și în unele țări diferă semnificativ:
Radiații penetrante non-ionizante
Standardele acceptabile reglementate de normele de securitate radiologică - NRB-99.
Efectul asupra dispozitivelor fără fir
Există organisme administrative și de supraveghere - inspecție la radio (în Ucraina, de exemplu, Ukrchastotnadzor), care reglementează alocarea benzilor de frecvență pentru utilizatori diferiți, conformitatea cu benzile alocate, urmărește utilizarea ilegală a radio.
literatură
notițe
A se vedea ceea ce „undele electromagnetice“ în alte dicționare:
Unde electromagnetice - electromagnetice undele se propagă în linie dreaptă ve cu o viteză finită. E. în existența. Acesta a prezis engleză. fizician Michael Faraday în 1832. Eng. fizicianul George. Maxwell în 1865 a arătat că, teoretic, e-mail. magnet. vibrații propaga în ... ... enciclopedia fizică
Undele electromagnetice - undele electromagnetice. Păduchelui undelor electromagnetice (indicate cifrele lungime de undă în metri). Câmpul electromagnetic undelor electromagnetice de înmulțire într-un spațiu cu o viteză finită, care depinde de proprietățile suportului. În rata de vid ... ... Ilustrat dicționar enciclopedic
Unde electromagnetice - undele electromagnetice se propagă într-un spațiu cu o viteză finită. E. în existența. a fost prezis de Faraday M. (M. Faraday) în 1832. J. Maxwell (J. Maxwell) în 1865 a demonstrat teoretic că e. magnet. fluctuații ... ... Encyclopedia fizică
ELECTROMAGNETIC WAVE - electromagnetic de înmulțire câmp într-un spațiu cu o viteză finită, care depinde de proprietățile suportului. In viteza vacuum de propagare a unei unde electromagnetice de la 300.000 km / s (a se vedea. Viteza luminii). În mediu omogen izotropă direcția ... ... Collegiate dicționar
Undele electromagnetice - (undele electromagnetice). În spațiul din jurul unui fir prin care curge direct sau curent alternativ, există o stare specială a mediului, care se numește un câmp electromagnetic. În cazul în care curentul alternativ are o frecvență mare, și sârmă suficient ... ... Marine dicționar
Undele electromagnetice - propagarea interconectate unele cu altele câmpurile electrice și magnetice, însoțite de transferul de energie electromagnetică. Sursa: GOST 51317.4.3 99 (IEC 61000 4 3 95). Statul România standard,. ... ... terminologia oficială
unde electromagnetice - electromagnetic răsadurile de câmp într-un spațiu cu o viteză finită, care depinde de proprietățile suportului. In viteza de propagare în vid a unei electromagnetice val s≈300 000 km / s (a se vedea. Viteza luminii). În mediu omogen izotropă direcția ... ... Collegiate dicționar
unde electromagnetice - ▲ unde transversale ↑ undelor electromagnetice ester ester vibrațiilor transversale; rapid se deplasează emis sarcină electrică. cuantice. ray gamma. unde radio. radiații radiații electromagnetice termice produse în detrimentul interne ... ... Ideographic dicționar al limbii române
unde electromagnetice - elektromagnetinės bangos statusas T sritis apsauga nuo naikinimo priemonių apibrėžtis Elektromagnetinių Lauku virpesiai, plintantys aplinka baigtiniu greičiu priklausomai nuo Aplinkos savybių; tuštumoje jos plinta Sviesos greičiu (apie 300 tūkst ... APSAUGOS nuo naikinimo priemonių enciklopedinis žodynas
Undele electromagnetice - undele electromagnetice se propagă într-un spațiu cu o viteză finită. E. în existența. a fost prezis de Michael Faraday (A se vedea. Faraday) în 1832. J. Maxwell în 1865 a arătat că, teoretic, undele electromagnetice nu ... ... Marea Enciclopedie Sovietica