Fale elektromagnetyczne
Światło i fale radiowe są przykładem fal elektromagnetycznych. Natura powstawania fali elektromagnetycznej związana jest ze zmianą pola magnetycznego lub zmianą pola elektrycznego. Powstawanie fali elektromagnetycznej ujmują prawa MaxwellaI prawo Maxwella
Każdej zmianie pola elektrycznego towarzyszy tworzenie się wirowego pola magnetycznegoII prawo Maxwella
Każdej zmianie pola magnetycznego towarzyszy tworzenie się wirowego pola elektrycznegoZmienne pole magnetycznew danej przestrzeni najłatwiej jest wywołać poruszając magnesem sztabkowym. Jeżeli w sąsiedztwie magnesu ustawi się pierścień to powstanie w nim wirowe pole elektryczne. Ruch ładunku elektrycznego pierścieniu określa reguła Lenza
Z godnie z ruchem ładunku dodatniego w pierścieniu wiruje wytworzone pole elektryczne- drugie prawo Maxwella. Wirowe pole magnetyczne można wzbudzić ładując i rozładowując kondensator. Proces ładowani i rozładowania odpowiada zmianom pola elektrycznego. Zmiany te są odpowiedzialne za powstanie wirowego pola magnetycznego- pierwsze prawo Maxwella.
Definicja fali elektromagnetycznej
Falaelektromagnetyczna, to rozchodzące się w przestrzeni zaburzenie pola elektromagnetycznego. Pole elektryczne i magnetyczne wzajemnie się indukują. Wektor natężenia pola elektrycznego i wektor indukcji pola magnetycznego są względem siebie prostopadłe i względem kierunku prędkości ich rozchodzenia się.
Prędkość
Prędkość fali elektromagnetycznej w próżni jest określona wzorem
Co odpowiada prędkości światła w próżni
Obwód LC
W obwodzie złożonym z cewki o indukcyjności L oraz kondensatora o pojemności C można wytwarzać fale elektromagnetyczne. Odpowiednio ładując i rozładowując kondensator zmieniamy pole elektryczne. Ładowanie kondensatora odbywa się ze źródła wysokiego napięcia U, rozładowanie- odbywa się przez zwarcie klucza K po odłączeniu źródła. Prąd rozładowania kondensatora przepływa przez cewkę L. W wyniku zjawiska samoindukcji w cewce powstaje siła elektromotoryczna samoindukcji. Prąd indukcyjny ładuje ponownie kondensator, ale znaki ładunków na okładkach kondensatora będą przeciwne. Kondensator staje się znów źródłem prądu i ponownie się rozładowuje- cykl się powtarza. Gdyby w obwodzie nie było strat energii proces ten trwałby w nieskończoność. Drgania obwodu LC przypominają drgania wahadła. Podczas zmian pola elektrycznego i magnetycznego wytwarza się fala elektromagnetyczna.
Przejście fali przez granicę ośrodków
Przy przejściu fali z jednego ośrodka do innego częstotliwość nie ulega zmianie, zmienia się szybkość rozchodzenia się fali i długość fali.Widmo fali elektromagnetycznej
Widmo fali elektromagnetycznej, jest to klasyfikacja fal elektromagnetycznych według ich częstotliwości lub długości w próżni.Fale elektromagnetyczne wymienione w porządku od najdłuższej długości fali do najkrótszej, co odpowiada uporządkowaniu od najmniejszej częstotliwości do największej.
- fale radiowe (długie, średnie, krótkie )
- UKF i telewizja
- mikrofale
- podczerwień
- fale widzialne
- nadfiolet
- promienie Roentgena
- promienie gamma
