Radiazione elettromagnetica

Le onde elettromagnetiche sono onde che contengono un campo elettrico e un campo magnetico e trasportano energia. Viaggiano alla velocità della luce.

Meccanica quantistica sviluppata dallo studio delle onde elettromagnetiche. Questo campo comprende lo studio della luce visibile e invisibile. La luce visibile è la luce che si può vedere con la normale vista nei colori dell'arcobaleno. La luce invisibile è la luce che non si può vedere con la vista normale e comprende onde più energiche e ad alta frequenza, come i raggi ultravioletti, i raggi X e i raggi gamma. Onde di lunghezza maggiore, come le onde infrarosse, micro e radio, sono esplorate anche nel campo della meccanica quantistica.

Alcuni tipi di radiazioni elettromagnetiche, come i raggi X, sono radiazioni ionizzanti e possono essere dannose per il vostro corpo. I raggi ultravioletti sono vicini all'estremità violetta dello spettro luminoso e gli infrarossi sono vicini all'estremità rossa. I raggi infrarossi sono raggi di calore e i raggi ultravioletti causano scottature.

Le varie parti dello spettro elettromagnetico differiscono per lunghezza d'onda, frequenza ed energia quantistica.

Le onde sonore non sono onde elettromagnetiche, ma onde di pressione nell'aria, nell'acqua o in qualsiasi altra sostanza.

La gamma di frequenze elettromagnetiche. "UHF" significa "frequenza ultra alta", VHF è "frequenza molto alta". Entrambe erano precedentemente utilizzate per la televisione negli USA.Zoom
La gamma di frequenze elettromagnetiche. "UHF" significa "frequenza ultra alta", VHF è "frequenza molto alta". Entrambe erano precedentemente utilizzate per la televisione negli USA.

Formulazione matematica

In fisica, è noto che l'equazione d'onda per un'onda tipica è

2 f = 1 c = 1 c 2 ∂ 2 f ∂ t 2 {\a6}f={{frac {1}{c^{2}}}}{frac {\a6}}{frac {\a6}{parziale t^{2}f}{parziale t^{2}}}} {\displaystyle \nabla ^{2}f={\frac {1}{c^{2}}}{\frac {\partial ^{2}f}{\partial t^{2}}}}

Il problema ora è dimostrare che le equazioni di Maxwell dimostrano esplicitamente che i campi elettrici e magnetici creano radiazioni elettromagnetiche. Ricordiamo che due delle equazioni di Maxwell sono date da

× E = - ∂ B ∂ t \displaystyle \nabla \times \mathbf {E} =-{{{frac {\an8} parziale \an8}mathbf {B} in parte. {\displaystyle \nabla \times \mathbf {E} =-{\frac {\partial \mathbf {B} }{\partial t}}}

× B = μ = μ o j + μ o ϵ o ∂ E ∂ t {\a6} t {\a6}~~~ t = ~~~~~~~~~~~~ e poi ~ ~~~~ e poi ~ ~~ e poi ~ ~~ e poi ~ ~~ e poi ~~ e poi ~ ~~ e poi ~~ e poi ~~ e poi ~~ e poi ~~ e poi ~~ e poi ~ +\E' una cosa che non e' mai successa... in parte. {\displaystyle \nabla \times \mathbf {B} =\mu _{o}\mathbf {j} +\mu _{o}\epsilon _{o}{\frac {\partial \mathbf {E} }{\partial t}}}

Valutando il ricciolo delle suddette equazioni e il calcolo vettoriale si possono dimostrare le seguenti equazioni

2 E = 1 c 2 ∂ 2 E ∂ t {\an8}{\an8}displaystyle \nabla ^{2}}mathbf {E} ={\an8}frac {1}{c^{2}}{\an8}frac {\an8}parziale ^{2}mathbf {E} in parte. {\displaystyle \nabla ^{2}\mathbf {E} ={\frac {1}{c^{2}}}{\frac {\partial ^{2}\mathbf {E} }{\partial t}}}

2 B = 1 c 2 ∂ 2 B ∂ t {\a6}{{displaystyle \nabla ^{2}}mathbf {B} ={\a6}{frac {1}{c^{2}}}{\a6}frac {\a6}parziale ^{2}mathbf {B} in parte. {\displaystyle \nabla ^{2}\mathbf {B} ={\frac {1}{c^{2}}}{\frac {\partial ^{2}\mathbf {B} }{\partial t}}}

Nota: la prova consiste nell'effettuare la sostituzione

c = 1 μ o ϵ {\an8}{\displaystyle c={\frac {1}{\an8}{\an8}sqrt {\an8}mu _{o}epsilon }}}} {\displaystyle c={\frac {1}{\sqrt {\mu _{o}\epsilon }}}}

Le equazioni di cui sopra sono analoghe all'equazione d'onda, sostituendo f con E e B. Le equazioni di cui sopra significano che le propagazioni attraverso i campi magnetici (B) ed elettrici (E) produrranno onde.

Pagine correlate

Domande e risposte

D: Cosa sono le onde elettromagnetiche?


R: Le onde elettromagnetiche sono onde che contengono un campo elettrico e un campo magnetico e trasportano energia. Viaggiano alla velocità della luce (299.792.458 metri al secondo).

D: Che cos'è la meccanica quantistica?


R: La meccanica quantistica è un campo di studio che si è sviluppato a partire dallo studio delle onde elettromagnetiche. Include lo studio della luce visibile e invisibile.

D: Quali tipi di radiazioni elettromagnetiche possono essere dannose per il suo corpo?


R: Alcuni tipi di radiazioni elettromagnetiche, come i raggi X, sono radiazioni ionizzanti e possono essere dannose per il suo corpo.

D: Dove si collocano i raggi ultravioletti nello spettro della luce?


R: I raggi ultravioletti sono vicini all'estremità violetta dello spettro luminoso.

D: Dove si collocano i raggi infrarossi nello spettro della luce?


R: I raggi infrarossi sono vicini all'estremità rossa dello spettro luminoso.

D: In che modo i raggi infrarossi differiscono dai raggi ultravioletti?


R: I raggi infrarossi sono utilizzati come raggi di calore, mentre i raggi ultravioletti causano scottature.

D: Le onde sonore sono considerate onde elettromagnetiche?


R: No, le onde sonore non sono onde elettromagnetiche, ma piuttosto onde di pressione nell'aria, nell'acqua o in qualsiasi altra sostanza.

AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3