Електромагнитно излъчване: Разлика между версии

Изтрито е съдържание Добавено е съдържание
форматиране: 4x нов ред, 4x тире, 3x заглавие-стил, 7 интервала (ползвайки Advisor)
Ред 2:
'''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.
 
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 електромагнтитно излъчване е например светлината разпространяваща се по [[оптично влакно]] или електрическата енергия предавана по [[коаксиален кабел]].
 
Електромагнитното излъчване притежава [[енергия]] и [[момент]], които могат да се предават когато излъчването взаимодейства с някакво [[вещество]].
 
== Физика на ЕМИ ==
 
== Същност ==
Електромагнитната вълна се характеризира с дължина и честота. Тези две величини са взаимно свързани-колкото е по дълга вълната толкова нейната честота намалява
 
=== Теория ===
[[File:Light-wave.png|thumb|350px|Представата за електромагнитно излъчване може да се свърже със саморазпространяваща се напречно осцилираща вълна на електрическото и магнитно полета. Диаграмата показва планарно поляризирана вълна.]]
Ред 25:
ЕМИ проявява корпускулярно-вълнов характер. Тези свойства са взаимноизключващи се и се проявяват отделно при отделни обстоятелства: вълновият характер се проявява когато ЕМИ се измерва при относително дълги интервали от време и при големи разстояния, а свойствата на частица са очевидни при малки разстояния и времеинтервали. Тези свойства са потвърдени от множество експерименти.
 
=== Вълнов модел ===
 
Важен аспект на вълновата природа на светлината е [[честота]]та. Честотата на вълна е степента ѝ на трептене и се измерва в херц ([[Hz]]), единица за честота в [[система SI]], равна на една осцилация за [[секунда]]. Светлината обикновено обхваща диапазон от честоти, чиято сума формира резултантната вълна. Още повече честотата влияе на свойства като пречупване при което различни честоти претърпяват различно ниво на пречупване.
 
Една вълна притежава синклинала (падина, бразда) и гребен. Дължината на вълната е разстоянието от гребен до гребен. Вълните в електромагнитния спектър варират от много дълги радио вълни (с размерите на сгради и по големи) до много къси гама лъчи (по-малки от ядрото на [[атом]]). Честотата е обратно пропорционална на дължината на вълната. Когато вълни се разпространяват от една среда в друга, тяхната честота остава същата — – променя се само скоростта им.
 
Вълните могат да се опишат и с тяхната [[енергия на излъчване]] ([[лъчиста енергия]]).
Line 37 ⟶ 36:
При корпускулярния (квантов) модел на ЕМ излъчване, ЕМИ се [[квант]]ува като частици, наречени [[фотон]]и. Квантовият модел представя светлината като дискретни порции (пакети) енергия, които образуват излъчването. Големината на енергията на фотоните зависи от честотата на излъчването. Тъй като тези порции енергия се излъчват и поглъщат от други заредени частици, фотоните играят ролята на преносители на [[енергия]].
 
Енергийните нива на електроните в атомите са дискретни. Фотон, погълнат от [[атом]] възбужда даден [[електрон]] и той преминава на по-високо [[енергийно ниво]]. Ако енергията е достатъчно голяма и електронът достигне достатъчно високо енергийно ниво, така че да може да избяга от притеглянето на положителното ядро, протича процес, наречен [[йонизация]]. И обратно — – електрон, който се спуска на по-ниско енергийно ниво в даден атом, излъчва фотон с енергия, равна на разликата между нивата. Тъй като всеки химичен елемент има собствени характерни честоти на ЕМИ, регистрирането на излъчените или погълнатите фотони се използва за качествен анализ на елементите.
 
{{основна|Спектроскопия}}
Line 43 ⟶ 42:
Например тъмните честотни ленти в абсорбционния спектър на [[светлина]]та се дължат на поглъщане на тези честоти от атомите в облъчваната среда. Видът на спектъра на поглъщане се определя от състава на материалната среда, през която светлината се разпространява. Например, в далечна звезда, тъмните честотни ленти в светлината, която звездата излъчва се дължат на поглъщането и от атоми в атмосферата на звездата. Тези ленти съответстват на разрешените енергийни нива в атомите.
 
Подобни са и емисионните спектри. При възбуждането на собствено светене на веществото — – например чрез [[газов разряд]], то започва да излъчва светлина. При този процес електроните се спускат на по ниски квантови нива и се проявява спектър, определен от преходите на електроните между енергийните нива. Това се вижда например в емисионния спектър на [[мъглявина|мъглявините]]. В днещни дни учените използват това явление за да определят елементния състав на дадена звезда. Явлението се използва и за определяне на разстоянието до дадена звезда, чрез използване на така нареченото [[червено отместване]].
 
=== Скорост на разпространение ===
Във вакуум всички електромагнитни вълни имат една и съща скорост - – 2,99792458m99792458 m/s≈3×10<sup>8</sup>m/s. Скоростта е равна на
c=λν
Като дължината(λ) и чесотата(ν) са обратно пропорционални-когато λ намалява ν се увеличава и така произведението им винаги е константа.
Движение в плътни среди
Когато електромагнитна вълна навлезе в прозрачна среда, тя намалява скоростта си. Също така вълната променя и свойта дължина (но това не означава, че различните вълни имат различна скорост). Показателя на пречупване (''n'') определя скоростта на вълната.
n=c/u
Където u е скоростта на вълната в дадената среда. От формулата следва, че n е [[безразмерна величина]] която показва колко пъти c e по-голяма от u.
u=λν
λ=λ<sub>0</sub>/n Ако λ е дължината на вълната в дадената ни среда и λ<sub>0</sub> е дължината във вакуум.
 
Електрически заряд, който се ускорява или някакво променливо магнитно поле, поражда електромагнитно излъчване. Електромагнитната информация за заряда пътува със [[скорост на светлината|скоростта на светлината]]. Когато даден проводник или [[антена]] провежда [[променлив ток]], се разпространява електромагнитно излъчване с честотата на тока. В зависимост от обстоятелствата ЕМИ може да има поведение на [[вълна]] или на [[фотон|частица]]. Като вълна ЕМИ се характеризира със скорост, [[дължина на вълната]] и [[честота]]. Когато се проявяват свойствата на частица, се определят фотони, от които всеки има енергия свързана с честотата на вълната според формулата на Планк:
: ''E = h&nu;'',
където ''E'' е енергията на фотона, ''h'' = 6,626 &times; 10<sup>-34</sup> J·s е [[константа на Планк|Константата на Планк]] и ''&nu;'' е честотата на вълната.
 
Едно правило е винаги в сила, независимо от обстоятелствата. ЕМ излъчването във [[вакуум]] се разпространява винаги със [[скорост на светлината|скоростта на светлината]], независимо от скоростта на наблюдателя (виж [[теория на относителността|специална теория на относителността]]).
 
В среда, различна от вакуум се вземат предвид скоростта на разпространение на електромагнитните вълни в различни веществени среди или показателят на пречупване, които на свой ред зависят, най-общо казано, от честотата и посоката.
Line 71 ⟶ 70:
Електромагнитните излъчвания се разделят, според дължината на вълната, на [[радиовълни]], [[микровълни]], [[инфрачервено излъчване]], [[видима светлина]], [[ултравиолетово излъчване]], [[рентгеново излъчване]] и [[гама-излъчване]]. Всяко електромагнитно излъчване може да бъде разложено чрез [[преобразувание на Фурие]] до сума от монохроматични вълни, всяка от които има точно положение в спектъра.
 
[[Спектроскопия]]та служи за определяне на мястото на дадено електромагнитно излъчване в спектъра. Спектрографският анализ можеда даде информация за физическите свойства на излъчващия обект, което намира широко приложение в [[астрофизика]]та. Например, водородните атоми излъчват радиовълни с дължина 21,12 смcm и наличието на такива вълни показва присъствие на [[водород]] в източника на излъчването.
 
== Вижте също ==
*[[Електромагнитен спектър]]
*[[Уравнение на електромагнитните вълни]]
 
 
[[Категория:Електромагнитно излъчване| ]]