Электромагнитное излучение
Электромагнитные волны - это волны, которые содержат электрическое и магнитное поля и несут энергию. Они движутся со скоростьюсвета.
Квантовая механика разработана на основе изучения электромагнитных волн. Эта область включает в себя изучение как видимого, так и невидимого света. Видимый свет - это свет, который можно увидеть нормальным зрением в цветах радуги. Невидимый свет - это свет, который невозможно увидеть нормальным зрением и включает в себя более энергичные и высокочастотные волны, такие как ультрафиолетовые, рентгеновские и гамма-лучи. Волны большей длины, такие как инфракрасные, микро и радиоволны, также исследуются в области Квантовой механики.
Некоторые виды электромагнитного излучения, например, рентгеновские лучи, являются ионизирующим излучением и могут быть вредными для организма. Ультрафиолетовые лучи находятся вблизи фиолетового конца светового спектра, а инфракрасные - вблизи красного. Инфракрасные лучи - это тепловые лучи, а ультрафиолетовые лучи вызывают солнечный ожог.
Различные части электромагнитного спектра отличаются длиной волны, частотой и квантовой энергией.
Звуковые волны - это не электромагнитные волны, а волны давления в воздухе, воде или любом другом веществе.
Диапазон электромагнитных частот. "СВЧ" означает "сверхвысокая частота", СВЧ - "очень высокая частота". Оба ранее использовались для телевидения в США.
Математическая формулировка
В физике хорошо известно, что волновое уравнение для типичной волны равно
∇ 2 f = 1 c 2 ∂ 2 f ∂ t 2 {\displaystyle \nabla ^{2}f={\frac {1}{c^{2}}{\frac {\partial ^{2}f}{\partial t^{2}}}} 
Теперь задача состоит в том, чтобы доказать, что уравнения Максвелла явно доказывают, что электрическое и магнитное поля создают электромагнитное излучение. Вспомните, что два из уравнений Максвелла даны
∇ × E = - ∂ B ∂ t {\displaystyle \nabla \times \mathbf {E} =-{\frac {\partial {\partial \mathbf {B} }{\partial t}}} 
∇ × B = μ o j + μ o ϵ o ∂ E ∂ t {\displaystyle \nabla \times \mathbf {B} =\mu _{o}\mathbf {j} +\mu _{o}\epsilon _{o}{\frac {\partial \mathbf {E} }{\partial t}}} 
Оценивая скручивание приведенных выше уравнений и векторное исчисление, можно доказать следующие уравнения
∇ 2 E = 1 c 2 ∂ 2 E ∂ t {\displaystyle \nabla ^{2}\mathbf {E} ={\frac {1}{c^{2}}{\frac {\partial ^{2}\mathbf {E} }{\partial t}}} 
∇ 2 B = 1 c 2 ∂ 2 B ∂ t {\displaystyle \nabla ^{2}\mathbf {B} ={\frac {1}{c^{2}}{\frac {\partial ^{2}\mathbf {B} }{\partial t}}} 
Примечание: доказательство включает в себя замену
c = 1 μ o ϵ {\displaystyle c={\frac {1}{\sqrt {\mu _{o}\epsilon }}}} 
Вышеприведенные уравнения аналогичны волновому уравнению, заменяя f на E и B. Вышеприведенные уравнения означают, что распространение через магнитное (B) и электрическое (E) поля вызовет волны.
Связанные страницы
Вопросы и ответы
В: Что такое электромагнитные волны?
О: Электромагнитные волны - это волны, которые содержат электрическое поле и магнитное поле и несут энергию. Они распространяются со скоростью света (299,792,458 метров в секунду).
В: Что такое квантовая механика?
О: Квантовая механика - это область исследования, которая развилась из изучения электромагнитных волн. Она включает в себя изучение как видимого, так и невидимого света.
В: Какие типы электромагнитного излучения могут быть вредны для Вашего организма?
О: Некоторые виды электромагнитного излучения, например, рентгеновские лучи, являются ионизирующим излучением и могут быть вредны для Вашего организма.
В: Где находятся ультрафиолетовые лучи в спектре света?
О: Ультрафиолетовые лучи находятся около фиолетового конца светового спектра.
В: Куда относятся инфракрасные лучи в световом спектре?
О: Инфракрасные лучи находятся рядом с красным концом светового спектра.
В: Чем инфракрасные лучи отличаются от ультрафиолетовых лучей?
О: Инфракрасные лучи используются в качестве тепловых лучей, а ультрафиолетовые лучи вызывают солнечный ожог.
В: Считаются ли звуковые волны электромагнитными волнами?
О: Нет, звуковые волны не являются электромагнитными волнами, скорее это волны давления в воздухе, воде или любом другом веществе.
