Потребителски вход

Запомни ме | Регистрация
Постинг
01.10.2007 21:16 - Най-общи понятия, определения и класификации за електромагнетизъм
Автор: simona34 Категория: Технологии   
Прочетен: 8810 Коментари: 13 Гласове:
0

Последна промяна: 01.10.2007 21:17


Електромагнитното излъчване (ЕМИ) е разпространяваща се през пространството вълна с електрическа и магнитна компонента. Тези компоненти осцилират под прав ъгъл една спрямо друга както и спрямо посоката на разпространение на вълната. Източниците на електромагнитни вълни са движещите се с ускорение електрични заряди. Свойствата на електромагнитните вълни са подобни на свойствата, които притежават механичните вълни. Изразът електромагнитно излъчване също се използва като синоним за електромагнитни вълни в по-общ смисъл, дори когато последните не се излъчват или разпространяват в откритото пространство. В този смисъл електромагнитно излъчване е например светлината разпространяваща се по оптично влакно или електрическата енергия предавана по коаксиален кабел. Електромагнитното излъчване притежава енергия и момент, които може да се предават, когато първото взаимодейства с някакво вещество.

Електромагнитни вълни: В практиката са познати следните електромагнитни вълни: радиовълни, микровълни, видима светлина, ултравиолетови и инфрачервени лъчи, рентгенови и гама лъчи(т.нар. електромагнитен спектър). При тях разделението на видове се прави точно според дължината на вълната или според честотата. Дължина на вълната във физиката е разстоянието между два съседни максимума на вълната. По-точно казано това е минималното разстояние между две точки на вълната с еднаква фаза. Обикновено се обозначава с гръцката буква λ. Тези два критерия са еквивалентни защото между дължина на вълната и честота съществува взаимовръзка:

,

където vw е скоростта на разпространение на вълната, а ν е честотата.

Ако електромагнитните вълни се разпространяват не във вакуум а в среда с показател на пречупване n то скоростта им в тази среда е:

  , а дължината на вълната е ,

Електромагнитен спектър се нарича диапазонът (обхватът) на всички възможни електромагнитни излъчвания. Също така под електромагнитен спектър на даден обект се разбира обхвата на електромагнитното излъчване, който той излъчва, отразява, пропуска или поглъща (абсорбционен спектър). Той обхваща всички възможни честоти - от радиочестоти от няколко херца (дълговълновата граница на спектъра), до гама лъчите (късовълновата граница на спектъра), покривайки дължини на вълната с размер от хиляди километри до такива, съизмерими с размера на атомите и по-малки.

Електромагнитните вълни с определена дължина на вълната λ (във вакуум) имат съответна честота ν и енергия на фотона E. Затова електромагнитният спектър може да се опише еднакво добре като функция на коя да е от тези три величини. Връзката между тях се описва с уравненията:

и

където:

c е скоростта на светлината, c = 299 792 458 m.s-1 ≈ 300 000 km.s-1.

h е Константа на Планк, .

Ако електромагнитния спектърът се състои от собственото излъчване на самия обект, той се нарича спектър на излъчване или емисионен спектър.

Ако спектърът е резултат от облъчването на обекта със електромагнитни вълни, част от която обектът пропуска, а друга поглъща, той се нарича спектър на поглъщане или абсорбционен спектър.

Електромагнитната спектроскопия е раздел от физиката, който се занимава с качественото и/или количествено анализиране на едно вещество по спектъра му.

Видове източници на електромагнитни вълни:

Радиовълните са с дължини на вълната от стотици метри до около 1 милиметър и се излъчват и приемат чрез радиоантени с подходящи размери (според принципа на резонанса). Те служат за предаване на данни, чрез модулация. Телевизията, мобилните телефони, безжичните мрежи, радиолюбителските комуникации се основават на принципа на предаването и приемането на радиовълни.

Микровълни: Свръхвисоките честоти (СВЧ) и ултрависоките честоти на микровълните са след радиовълните в честотната скала. Микровълните са вълни, които са достатъчно къси, за да се осъществи предаването им по тръбовиден (метален) вълновод с подходящ диаметър. Микровълновата енергия се произвежда от електронните лампи клистрон и магнетрон или с полупроводникови диоди като диод на Гън и ИМПАТ диод. Микровълните се абсорбират от молекулите в течности (които имат диполен момент). В микровълновата фурна, този ефект се използва за затопляне на храна. Микровълново лъчение с малък интензитет се използва и при безжичните телекомуникации. Трябва да се отбележи, че обикновената микровълнова фурна може да причини смущения (интерференция) в работата на не добре екранирани електромагнитни устройства като мобилни медицински апарати или евтина потребителска електроника.

Терахерцово излъчване:Това е областта от спектъра на светлината между микровълните и далечното инфрачервено излъчване. Този вълнов обхват е рядко изследван и съществуват едва няколко източника на микровълнова енергия на високочестотния край на честотната лента (подмилиметрови вълни или така наречените терахецови вълни). Практически приложения на тези вълни се появяват едва напоследък - в комуникациите и снемането на образи. Предложен е стандарт за безжични мрежи в обхвата.

Инфрачервено излъчване:Инфрачервената част на електромагнитния спектър покрива обхвата от приблизително 300 GHz (1 mm) до 400 THz (750 nm). Може да се раздели на три части: Далечна инфрачервена област, от 300 GHz (1 mm) до 30 THz (10 μm). Долната граница на този обхват може да се класифицира и като микровълни. Това лъчение типично се поглъща от така наречените ротационни преходи на молекулите в газова фаза, от молекулярните движения в течности и от фонони в твърдите тела. Водата в земната атмосфера абсорбира толкова силно в този обхват, че я прави непрозрачна за тези вълни. Има известни обхвати на дължини на вълните обаче ("прозорци") в непрозрачния обхват, които позволяват частично пропускане и могат да се използват в астрономията. Вълновият обхват от приблизително 200 μm до няколко mm е наричан в астрономията подмилиметров обхват. Средна инфрачервена област, от 30 до 120 THz (от 10 до 2,5 μm). Горещите тела (черно тяло) излъчват силно в този обхват. Лъчението се абсорбира от молекулните вибрационни преходи, когато отделните атоми в молекулата вибрират около своите равновесни положения. Понякога този обхват се нарича област на отпечатък тъй като абсорбционния спектър на средното инфрачервено лъчение е твърде специфичен за дадено химично съединение. Близка инфрачервена област от 120 до 400 THz (от 2500 до 750 nm). Физическите процеси, характерни за този обхват, са подобни на тези при видимата светлина.

Видимо лъчение (светлина): След инфрачервените лъчи по честота следва видимата светлина. Това е диапазонът, в който Слънцето и звездите излъчват по-голямата част от своето лъчение. Сигурно не е случайно, че човешкото око е чувствително именно към дължините на вълните, които Слънцето излъчва най-интензивно. Видимата светлина (и близкото инфрачервено излъчване) обикновено се абсорбира и излъчва от електроните в молекулите и атомите, които прескачат от едно енергийно ниво към друго. Светлината, която виждаме с очите си, е наистина много малка част от електромагнитния спектър.

Ултравиолетова светлина: Следващото лъчение след видимата светлина по честота е ултравиолетовото (англ. UV). Това е излъчване, чиято дължина на вълната е по-къса от дъължината на вълната на виолетовия край на видимия спектър. Бидейки високоенергийно, УВ излъчването е в състояние да разкъсва химичните връзки и така да прави молекулите необичайно реактивни (йонизация), като най-общо променя взаимното им поведение.

Рентгенови лъчи: След УВ идват рентгеновите лъчи. Твърдите рентгенови лъчи са с по-къси дължини на вълните от меките. Рентгеновите лъчи се използват за избирателно гледане през дадени обекти (тъкани), както и във високоенергийната физика и астрономия. Неутронните звезди и прирастните дискове около черните дупки излъчват рентгенови лъчи, които позволяват изучаването им.

Гама лъчи: След твърдите рентгенови лъчи идват гама лъчите. Това са високоенергийни фотони, които се генерират при радиоктивен разпад или други реакции с елементарни частици. Те са полезни на астрономите при изучаването на високоенергийни обекти или региони и намират приложение във физиката поради високопроникващата им способност и добиването им от радиоизотопи.

За отбелязване е, че между видовете електромагнитно излъчване няма точно определени граници. Някои дължини на вълните принадлежат едновременно на две области на спекъра. Например червената светлина наподобява инфрачервеното излъчване, при това тя може да въздействува върху някои химически връзки.



Тагове:   общи,   най,   определения,


Гласувай:
0
0



1. анонимен - Дефиниция
01.10.2007 21:25
Елетрическият ток е хипотетична фикция на концепцията магнетизъм - така казва проф. Минчо Петров Златев!
цитирай
2. simona34 - до анонимен
01.10.2007 21:27
И е абсолютно прав, но тази дефиниция не е толкова лесно смилаема като написаните в учебниците
цитирай
3. koker - =)
03.10.2007 13:49
А как стои въпроса със зет-преобразуването?=))))
цитирай
4. simona34 - рошаво,
03.10.2007 14:37
поради важността и сложността на въпросните преобразувания, специално за тях, ще бъде създаден нов блог. нещо от сорта на vorux_vs_rambius.blog.bg Очаквайте включване!
цитирай
5. lambo - Колко отдавна беше ...
14.10.2007 21:03
През 1966-69г. съм ги учил тези неща във Военното училище -
специалност радио и телеграфна техника
На шега казвахме "Който не знае закона на Ома, да си ходи у дома"

Отдавна не се занимавам с тази теория.
Но материала по-горе е представен достъпно и разбрано.

Не знам дали знаете но клистрона и магнетрона са изобретени от английски учени, в разгара на Втората Световна Война, което е позволило да се намали размера на чинията на радара и тя да може да се монтира на носа на самолетите.
Това е позволило за късо време да бъдат потопени голям брой немски подводници, чрез удари от въздуха. И е допринесло за победата над Германия

цитирай
6. lambo - Предполага се че ...
14.10.2007 21:11
Ако има живот във вселената, то той ще се зароди покрай звезда, която е с близки характеристики на Слънцето, тоест звезда излъчваща видима светлина.
Именно звезди с маса като Слънцето са трайни, т.е. имат стабилен живот (без пулсации) към 12 млрд. години, който период дава нужния времеви толеранс за зараждане и развитие на живот край тях.

Звезди с по-малка маса (Червените гиганти), и с по-голяма маса от Слънцето (Сините звезди, Белите джуджета и т.н.) са с кратък живот, и край тях не може да се зароди живот

Така че ако някой ден срещнем други същества във Вселената, то ще можем взаимно да се виждаме (или почти) тъл като очите ни ще са настроени на почти еднаква "ламбда"
цитирай
7. анонимен - Рощав ;)
06.12.2007 14:54
Еееех, а хората се борят с теорията на вероятностите. И все пак светлината вълна ли е ;)
цитирай
8. анонимен - видима светлина
21.01.2008 13:37
искам нещо за видима светлина
цитирай
9. анонимен - NIR
21.04.2008 08:59
моля, прежедете термина transflection във връзка с NIR. Blagodaria
цитирай
10. анонимен - видима светлина
04.05.2009 11:52
моля ви трябва ми нещо за видимата светлина имам да правя доклад и не намирам нищо във вас ми е надеждата
цитирай
11. simona34 - за анонимен 10
04.05.2009 15:13
Разбира се, с удоволствие ще помогна. На моят мейл simona34@abv.bg ми изпратете мейл на кого да изпратя материалите. В какъв формат Ви е по удобно да бъдат- word,pdf? говорите ли руски или английски (може ли материалите да са на ангийски)? какъв е срокът Ви за подготовка на доклада и как точно е формулирана темата.
Веднага щом получа мейл от Вас ще и отговоря и ще Ви изпратя разни нещица, които щеВи помогнат. Моля, напишете събжект на мейла "видима светлина" за да не го изтрия погрешка като спам.
цитирай
12. simona34 - още нещо важно-
04.05.2009 15:17
при мен сега е начало на работния ден 8:10АМ (в София е 15:10 часа). Ще мога да Ви отговоря като се прибера- т.е. около 12 през нощта софийско време. Надявам се, че тази времева разлика няма да Ви забави много
цитирай
13. simona34 - Ето Ви няколко линка по въпроса- на първо време
04.05.2009 15:26
От Уикипедия
http://en.wikipedia.org/wiki/Visible_spectrum

От НАСА
http://science.hq.nasa.gov/kids/imagers/ems/visible.html

От "Прозорец към Вселената"
http://www.windows.ucar.edu/tour/link=/physical_science/magnetism/em_visible_light.html&edu=high

ОЩЕ:
The visible portion of the spectrum is that which can be perceived by the human eye. It is slightly different for each person, although light with a wavelength of 400 to 700 nm is the usual definition. Some people are able to see visible light with wavelengths as short as 380 nm and as long as 780 nm. There is a repeatable experiment in which humans are able to perceive x-rays, which have wavelengths as short as 0.1 to 10 nm, but the visibility may derive from second-order interactions that produce light in the visible range.
The portion of the spectrum where visible light can be found corresponds closely to the short-wavelength (less than 5 cm) light that best penetrates the Earth atmosphere's optical window. If humans evolved on a different planet with a different optical window, the visible light range would correspond closely to that light which passes through the atmosphere easiest.
The existence of a distinct spectrum was most famously demonstrated by Isaac Newton in his early experiments with prisms. He showed that white light is actually a composite of various types of light in the visual spectrum. These are also the colors that appear in the rainbow. A mnemonic for the visual spectrum is ROY G BIV: red, orange, yellow, green, blue, indigo, and violet. The human eye is most sensitive to green visible light, with a wavelength of about 555 nm, probably an adaption to help us navigate in environments rich with greenery, such as forests and jungles.
Brown, pink, and magenta are absent from the visible light spectrum, because they are not true physical colors, but instead emerge from certain combinations of visible light, especially red. The optic nerve and visual cortex are among the best studied areas in the human brain, giving us unique insight into how we process visible light
цитирай
Вашето мнение
За да оставите коментар, моля влезте с вашето потребителско име и парола.
Търсене

За този блог
Автор: simona34
Категория: Технологии
Прочетен: 101061
Постинги: 14
Коментари: 40
Гласове: 473
Архив
Календар
«  Ноември, 2018  
ПВСЧПСН
1234
567891011
12131415161718
19202122232425
2627282930