編隊科學

誰發現電磁波? 電磁波 - 表。 電磁波的類型

電磁波(其表將在下面給出)是分佈在空間中的磁場和電場的擾動。 有幾種類型。 這些擾動的研究涉及到物理學。 電磁波由於電交變磁場產生磁場而產生電磁波,而又產生電磁波。

研究歷史

第一個理論,可以被認為是關於電磁波的假設的最舊的變體,至少是惠更斯的時代。 那時候,這個假設得到了明顯的定量發展。 惠更斯在1678年以某種方式發表了“素描”的理論 - “光之論”。 在1690年,他還出版了另外一件出色的作品。 它以反映和折射的定性理論,以今天在學校教科書(“電磁波”,9年級)中的形式出現。

與此同時,制定了惠更斯原則。 在他的幫助下,有可能研究波前的動作。 這個原則後來在菲涅耳的著作中發現了它的發展。 惠更斯 - 菲涅爾原理在衍射理論和光波理論中是特別重要的。

在16世紀60年代和1670年代,胡克和牛頓的研究做了大量的實驗和理論貢獻。 誰發現電磁波? 誰進行了實驗證明他們的存在? 什麼是電磁波的類型? 關於這一點。

麥克斯韋的理由

在談論誰發現電磁波之前,應該說第一位普遍預言它的存在的科學家是法拉第。 他在1832年提出的假設。 麥克斯韋隨後處理了這一理論的建構。 到1865年,他完成了這項工作。 因此,麥克斯韋在數學上嚴格地制定了理論,證明了正在考慮的現象的存在。 他還確定了電磁波的傳播速度,與光速隨後使用的值一致。 這反過來又允許他證實光是所考慮的輻射類型之一的假設。

實驗檢測

麥克斯韋的理論在1888年的赫茲實驗中得到證實。 這裡應該說,德國的物理學家儘管有數學理由,卻進行了反駁這個理論的實驗。 然而,由於他的實驗,赫茲成為第一個發現電磁波的實際。 此外,在他的實驗中,科學家確定了輻射的性質和特徵。

電磁振盪和赫茲波通過在振動器中通過增加的電壓源激發快速變化的流的一系列脈衝而獲得。 可通過電路檢測高頻流。 振盪頻率越高,其電容和電感越高。 然而,較高的頻率並不是密集流量的保證。 為了進行實驗,赫茲使用了一個相當簡單的設備,今天被稱為“赫茲振動器”。 該器件是一種開放型振盪電路。

赫茲實驗方案

使用接收振動器進行排放註冊。 該裝置具有與輻射裝置相同的設計。 在電動交變場的電磁波的影響下,在接收裝置中激發電流振盪。 如果在該裝置中,其自身的頻率和頻率的頻率一致,則出現共振。 結果,接收裝置的干擾發生的幅度較大。 他們的研究人員發現,在狹小的空間內觀察導體之間的火花。

因此,赫茲成為第一個發現電磁波的人,證明了他們能夠從指揮中反映出來的能力。 立場輻射的形成是有道理的。 此外,赫茲確定了空氣中電磁波的傳播速度。

特徵研究

電磁波在幾乎所有的介質中傳播。 在充滿物質的空間中,輻射在某些情況下可以分佈得相當好。 但同時他們也改變了他們的行為。

無阻尼地確定真空中的電磁波。 它們被分配到任意的任意長距離。 波的主要特徵包括極化,頻率和長度。 性質根據電動力學描述。 然而,更具體 的物理部分 處理了某些地區的輻射特徵 。 對他們來說,例如,你可以包括光學。

短波長光譜端的硬電磁輻射研究涉及高能分離。 考慮到現代概念,動力學不再是一個獨立的學科,與一個理論中的弱相互作用相結合。

用於物業研究的理論

今天,有各種方法可以促進振動的表現和性質的建模和調查。 最基本的測試和完成的理論是量子電動力學。 由此,通過這些或其他簡化,可以獲得廣泛用於各種領域的以下技術。

宏觀介質中相對低頻輻射的描述是通過經典電動力學實現的。 它是基於麥克斯韋方程。 同時在應用程序中也有簡化。 光學研究使用光學。 波理論用於光學系統的某些部分大致接近波長的情況。 當散射,光子吸收是必需的過程時,使用量子光學。

幾何光學理論是允許可忽略的波長的極限情況。 還有幾個應用和基本部分。 例如,它們包括天體物理學,視覺感知和光合作用的生物學,光化學。 電磁波如何分類? 清楚地顯示組的分佈的表格如下所示。

分類

有電磁波的頻率範圍 。 它們之間沒有尖銳的轉變,有時它們彼此重疊。 它們之間的界限是相當隨意的。 由於流連續分佈,頻率與長度剛性相關。 以下是電磁波的範圍。

頻率
伽馬 不到5點 超過6•1019 Hz
X-射線 10 - 5 pm 3•1016-6•1019 Hz
紫外線 380 - 10 nm 7.5•1014-3•1016 Hz
可見輻射 780〜380nm 429-750 THz
紅外輻射 1mm-780nm 330 GHz-429 THz
超短 10 m - 1 mm 30 MHz-300GHz
100 m - 10 m 3-30MHz
平均 1公里 - 100米 為300kHz-3MHz的
10公里 - 1公里 30-300 kHz
超長 超過10公里 小於30 kHz

超短輻射通常分為微米(亞毫米),毫米,厘米,分米,米。 如果電磁輻射 的波長 小於一米,則通常稱為超高頻振盪(SHF)。

電磁波的類型

電磁波的範圍如上。 什麼是不同類型的流量? 電離輻射 組包括γ和X射線。 同時,必須說紫外線,甚至可見光可以離子化原子。 發現伽馬和X射線通量的邊界非常任意地確定。 作為一般方向,接受20eV-0.1MeV的限制。 狹義上的伽馬通量由核發射,X射線通量在從低窪軌道中擊出電子的過程中被電子原子殼發射。 然而,這種分類不適用於沒有核和原子的參與產生的硬輻射。

當充電的快速顆粒(質子,電子等)減慢並且由於在原子電子殼內發生的過程而形成X射線通量。 伽馬振盪是由於原子核內的過程和基本粒子的轉化而產生的。

無線電流

由於長度的大值,可以考慮這些波而不考慮介質的原子結構。 作為例外,只有與頻譜的紅外區域相鄰的最短的流。 在無線電範圍內,振蕩的量子特性相當弱。 然而,必須考慮到,例如,在將設備冷卻時的時間和頻率的分子標準分析到幾個開爾文溫度時。

描述毫米和厘米範圍的發生器和放大器時也考慮了量子特性。 在通過適當頻率的導體的交流電流的移動期間形成無線電流。 並且空間中的通過電磁波激發與之對應的交流電流 。 該屬性用於無線電工程中的天線設計。

可見流

紫外線和紅外可見輻射是最廣泛的意義上所謂的光譜部分。 該區域的分離不僅由相應區域的鄰近度引起,而且還由研究中使用的儀器的相似性主要在可見光研究過程中產生。 這些特別包括用於聚焦輻射的反射鏡和透鏡,衍射光柵,棱鏡等。

光波的頻率與分子和原子的頻率和分子間距離和分子尺寸的長度相當。 因此,由於物質的原子結構造成的現像在這一領域變得顯著。 同樣的原因,光與波浪一起也具有量子特性。

外觀光流

最著名的來源是太陽。 星形表面(光球)的溫度為6000°開爾文,發出明亮的白光。 連續光譜的最高值位於“綠色”區域 - 550 nm。 還有最大的視覺靈敏度。 光學範圍的振盪發生在身體被加熱時。 因此,紅外線流也稱為熱量。

身體越熱,頻率越高,頻譜的最大位置就越多。 隨著溫度的升高,我們觀察到燃燒(發光在可見光範圍內)。 同時,紅色首先出現,然後黃色然後開。 光學流動的創建和記錄可以發生在生物和化學反應中,其中一個用於攝影。 對於生活在地球上的大多數生物,光合作用是能量的來源。 這種生物反應在光太陽輻射的影響下發生在植物中。

電磁波的特點

介質和源的屬性影響流的特性。 因此,特別地,確定了確定流動類型的場的時間依賴性。 例如,如果更改振動器的距離(隨著增加),曲率半徑變得更大。 結果,形成平面電磁波。 與物質的相互作用也以不同的方式發生。 通常可以藉助古典電動力學關係描述助焊劑的吸收和釋放過程。 對於光學區域和硬射線的波浪,應考慮更多的量子性質。

線程來源

儘管存在物理上的差異,但是在放射性物質,電視發射器,白熾燈 - 電磁波的各個方面都是隨著加速度而移動的電荷而激發的。 有兩種主要的來源:微觀和宏觀。 在前者中,帶電粒子從一個水平到另一個水平的跳躍狀轉變發生在分子或原子內部。

顯微鏡源發射X射線,γ射線,紫外線,紅外線,可見光,在某些情況下也是長波輻射。 作為後者的例子,我們可以引用對應於21厘米波的氫譜線,這種現像在射電天文學中是特別重要的。

宏觀類型的源是輻射器,其中周期性同步振盪由導體的自由電子執行。 在這個類別的系統中,發生從毫米到最長的電力線(電力線)。

流量的結構和強度

隨著加速度和周期性變化的電流移動的電荷在一定的力量下相互影響。 方向和幅度取決於諸如其中包含電流和電荷的區域的尺寸和配置,其相對方向和幅度等因素。 特定介質的電氣特性,以及電荷濃度的變化和源極電流的分佈也產生了顯著的影響。

關於構成問題的整體複雜性,不可能以單一形式呈現力量法則。 稱為電磁場的結構,如果需要,被認為是數學對象,由電荷和電流的分佈決定。 當邊界條件被考慮時,它又是由給定的源創建的。 條件由相互作用區的形狀和材料的特性決定。 如果我們談論無限空間,這些情況就會得到補充。 作為這種情況下的特殊附加條件,出現輻射狀況。 因此,無限期的野外行為的“正確性”得到保證。

研究年表

羅蒙諾索夫在其某些位置的紅細胞動力學理論預期了電磁場理論的某些假設:粒子的旋轉運動,光的“旋轉”(波)理論,其與電性質的一般性等。在19世紀發現了紅外線通量赫歇爾(英國科學家),而在下一年,1801年,里特描述了紫外線。 Roentgen於1895年11月8日發現了比紫外線輻射更短的輻射。 隨後,它被稱為x射線。

已經研究了許多科學家的電磁波的影響。 然而,率先探索流的可能性,其範圍已成為Narkevitch-Iodko(白俄羅斯科學圖)。 他研究了流動的特性有關醫學實踐。 γ輻射是由保羅·維拉爾於1900年發現的。 在同一時期進行普朗克黑體的性質的理論研究。 在研究過程中,他們是開放的量子過程。 他的工作是開發之初 量子物理學。 隨後,幾普朗克和愛因斯坦發表。 他們的研究導致形成這樣的事,作為一個光子。 這反過來,標誌著建立電磁流的量子理論的開端。 它的發展在二十世紀的主導科學人物作品繼續。

對電磁輻射的量子理論及其與物質的相互作用進一步的研究和工作,最終導致在它存在的今天形式形成量子電動力學。 其中誰研究過這個問題的傑出的科學家,我們應該提到,除了愛因斯坦和普朗克,玻爾,百色,狄拉克,德布羅意,海森堡,朝永,施溫格,費曼。

結論

在物理學的現代世界的價值是足夠大的。 幾乎一切,是目前使用在人類生活中,出現了由於實際使用的偉大的科學家的研究。 電磁波和他們的研究的發現,特別是導致了傳統的,後來手機,無線電發射器的發展。 的在醫學,工業和技術領域這樣的理論知識特別重要的實際應用。

這是由於廣泛使用定量的科學。 基於測量的所有物理實驗中,現象的性質的比較正在研究與現有的標準。 它是學科發展複雜的測量儀器和單位內這個目的。 幾種模式是適用於所有現有的材料體系。 例如,能量守恆定律被認為是常見的物理定律。

科學作為一個整體被稱為基本情況很多。 這主要是由於這樣的事實,其他學科給予說明,這反過來,遵守物理定律。 因此,在化學研究原子,衍生自它們的物質,和轉化。 但身體的化學性質通過分子和原子的物理特性來確定。 這些屬性描述了物理學的這部分內容,如電磁學,熱力學,等等。

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 zhtw.unansea.com. Theme powered by WordPress.