Hver uppgötvaði rafsegulbylgjur? Rafsegulbylgjur - borð. Tegundir rafsegulbylgjur

Rafsegulbylgjur (tafla sem verður gefnir hér að neðan) standa fyrir truflanir á segul og rafmagn sviðum er dreift í rúmi. Þá eru til nokkrar gerðir. Rannsóknin þessara truflana er þátt í eðlisfræði. Rafsegulbylgjur eru búnir vegna þess að rafmagn skiptis segulsviði býr, og það aftur býr rafmagns.

Saga rannsóknir

Fyrsti kenning, sem getur talist elstu afbrigði af rafsegulbylgjur af tilgátum, eru að minnsta kosti á tímum Huygens. Á þeim tíma, vangaveltur náð tölulegar þróun. Huygens árið 1678, árið sem framleitt konar "útlínur" kenning - "ritgerð um heiminn". Árið 1690 gaf hann út líka annað frábært starf. Það hefur komið fram eigindlegar kenningar um íhugun, ljósbrot í því formi sem hún er í dag fulltrúa í kennslubækur skóla ( "rafsegulbylgjur", bekk 9).

Ásamt þessu hefur verið mótuð reglu Huygens. Með það varð mögulegt að rannsaka hreyfingu öldu framan. Þessi meginregla fannst síðar þróun þess í verkum Fresnel. Huygens-Fresnel meginreglu haft sérstaka þýðingu í kenningunni um diffraction og öldu kenning ljós.

Á 1660-1670 árum að mikið magn af tilraunum og fræðilegum framlög voru gerðar í rannsókninni Hooke og Newton. Hver uppgötvaði rafsegulbylgjur? Hvern tilraunir voru gerðar til að sanna tilvist þeirra? Hvað eru mismunandi gerðir af rafsegulbylgjur? Um þetta síðar.

réttlæting Maxwell

Áður en við tölum um hver uppgötvaði rafsegulbylgjur, það verður að segja að fyrsti vísindamaðurinn sem spáð tilvist þeirra almennt, hefur orðið Faraday. Tilgáta hans að hann setti fram árið 1832, árinu. Framkvæmdir kenning síðan þátt í Maxwell. By 1865, níunda ári hefur lokið starf. Þess vegna, Maxwell stranglega formlega stærðfræðilega kenningu, réttlæta tilvist fyrirbæri að ræða. Hann hefur einnig verið ákvörðuð hraða fjölgun rafsegulbylgjur, saman við gildi þá gildir ljós hraða. Þetta aftur á móti, leyfa honum að rökstyðja þá tilgátu að ljós er tegund af geislun talin.

tilrauna greiningu

kenning Maxwells var staðfest í tilraunum á Hertz í 1888. Það ætti að segja að þýski eðlisfræðingurinn gerðar tilraunir hans til að hrekja kenningar, þrátt fyrir stærðfræði grundvelli hennar. Hins vegar, þökk tilraunum hans Hertz var með þeim fyrstu sem uppgötvaði rafsegulbylgjur í reynd. Að auki, í tengslum við tilraunir þeirra hafa vísindamenn bent á eiginleika og einkenni geislun.

Rafsegulbylgjur Hertz fengið vegna örvun púls röð hratt flæði í titrari með mikilli spennugjafa. High tíðni straumar geta vera uppgötva við rásinni. Sveiflan tíðni á sama verði hærri, því meiri rýmd og spanstuðulinn. En þetta hátíðni er engin trygging hár flæði. Að stunda tilraunir sínar, Hertz notaði nokkuð einfalt tæki, sem nú er kallað - "tvípóla loftnet". Tækið er oscillation hringrás á opinni gerð.

Akstur reynsla Hertz

Register geislun var framkvæmt með móttökuríkisins titrari. Þetta tæki átti sömu uppbyggingu og að á emitting tæki. Undir áhrifum rafsegulbylgja rafmagns skiptis sviði örvun núverandi sveiflur átti sér stað í viðtökutækisins. Ef í þessu tæki náttúrulega tíðni þess og tíðni flæði sem er áætluð Ómun birtist. Þess vegna, truflun kom í móttöku búnaði með meiri amplitude. Fræðimaður uppgötvar þá, horfa á neista á milli leiðara í litlu bili.

Þannig Hertz var fyrsta sem uppgötvaði rafsegulbylgjur, reyndist getu þeirra til að fjalla vel um leiðara. Þeir voru nánast réttlætanlegt myndun standandi ljós. Auk þess, Hertz ákvarðað hraða fjölgun rafsegulbylgjur í lofti.

Rannsóknin á eiginleikum

Rafsegulbylgjur breiða í næstum öllum umhverfi. Í rúm, sem er fyllt með efni geislun getur í sumum tilvikum verið dreift nægilega vel. En þeir breyta örlítið hegðun sinni.

Rafsegulbylgjur í lofttæmi ákvarðað án attenuation. Þeir eru dreift til hvers geðþótta mikilli fjarlægð. Helstu eiginleikar fela pólun öldur, tíðni og lengd. Lýsing á þeim eiginleikum fer fram innan ramma electrodynamics. Hins vegar eru geislun eiginleika sumum svæðum litrófsins þátt í fleiri tilteknum sviðum eðlisfræðinnar. Má þar til dæmis geta ma ljóseðlisfræði.

Læra erfitt rafsegulgeislun á stuttum öldu spectral lok kafla er fjallað mikilli orku. Í ljósi þess að virkari nútíma hugmyndir hættir að vera sjálf-agi og ásamt veikburða samskipti í einni kenningu.

Theory beitt í rannsóknir á eiginleikum

Í dag það eru til ýmsar aðferðir til þess að auðvelda að gera líkan og rannsóknir á eiginleikum sýna og titringi. Mest grundvallar sannað og heill kenningu skammtafræði rafsegulfræði er talið. Þeim með einum eða öðrum einfaldanir verður hægt að fá eftirfarandi aðferðum, sem eru mikið notaðar í ýmsum sviðum.

Lýsing með tilliti til lág-tíðni geislunar í stórsasrrar umhverfið er framkvæmt með klassískum rafsegulfræði. Það er byggt á jöfnum Maxwells. Í umsókninni, það eru forrit til að einfalda. Þegar nám sjón ljóseðlisfræði notuð. Bylgja kenning er beitt í þeim tilvikum þar sem sumir hlutar sjón kerfi stærð námunda við bylgjulengd. Quantum Optics er notað þegar umtalsverðar dreifingar ferli eru, frásog ljóseindir.

Geometric sjón kenning - að takmarka mál þar sem bylgjulengd vanrækslu leyft. Það eru einnig nokkrir beitt og grundvallar köflum. Má þar til dæmis, eru stjarneðlisfræði, líffræði sýn og ljóstillífun, Ljósefnafræði. Hvernig eru flokkuð rafsegulbylgjur? Taflan sýnir greinilega dreifingu hópsins er sýnd hér fyrir neðan.

flokkun

Það eru tíðnisvið rafsegulbylgjur. Milli þeirra, það er engin skyndilega breyting, stundum þeir skarast. Mörkin milli þeirra eru frekar ættingja. Vegna þess að flæði er dreift stöðugt, er tíðnin kyrfilega í tengslum við lengd. Hér að neðan eru svið rafsegulbylgjur.

Ofurstutta virkni ljós er hægt að skipta í míkrómetrum (Sub-millimetra), millímetra sentímetra, decimeter, metra. Ef bylgjulengd rafsegulgeislun minna en metra, þá kallast sveiflu sinni frábær hár tíðni (SHF).

Tegundir rafsegulbylgjur

Hér að framan, er á bilinu rafsegulbylgjur. Hvað eru mismunandi gerðir af flæði? Group af jónandi geislun , eru gamma og X-rays. Það ætti að segja sem er fær um að ionize atóm og útfjólublátt ljós, og jafnvel sýnilegt ljós. Fyrir brúnir sem eru gamma og X-Ray Straumur, sem skilgreind er mjög skilyrt. Sem almennt stefnumörkun viðurkenndu markanna 20 EV - 0,1 MeV. Gamma-flæðir inn í miðju þröngum skilningi sem berst þar fyrir kjarna, X - E-Atomic skel á útkast úr lág-liggjandi orbits á rafeinda. Hins vegar þessa flokkun gildir ekki um harða geislun mynda án kjarna og atóm.

X-Ray Straumur mynda Þegar hægt er á hratt innheimt agnir (róteindir, rafeinda, og aðrir) og því þeim ferlum sem eiga sér stað inni í lotukerfinu rafeinda skeljar. Gamma sveiflur eiga sér stað sem afleiðing af þeim ferlum sem að lotukerfinu kjarna og umbreytingin á grunn agnir.

útvarp læki

Vegna mikils gildi fyrir lengd umfjöllunar þessar bylgjur má framkvæma án þess að taka tillit til atomistic uppbyggingu miðli. Sem undantekning að þjóna aðeins stutta læki sem eru við hliðina á innrauða svæðinu. Í útvarpi skammtafræði eiginleika sveiflur eiga sér stað alveg veik. Engu að síður, þeir þurfa að hafa í huga, til dæmis, við greiningu á sameinda staðall af tíma og tíðni á meðan á kælingu tækja í hitastig sem nemur nokkrum gráðum Kelvin.

Quantum eignir eru teknar með í reikninginn í lýsingu oscillators og magnara í millímetra og sentímetra svið. Radio rifa myndast á hreyfingu AC leiðara viðeigandi tíðni. A brottför rafsegulbylgjur í rúm ertir riðstraum, sem svarar til þess. Þessi eign er notað í hönnun á loftnet í útvarpi.

sýnileg flæði

Útfjólubláum og innrauða geislun er sýnilegur í víðum skilningi þess orðs svokölluðu sjón spectral svæðinu. Hápunktur þetta svæði stafar ekki einungis nálægðar við viðkomandi svæðum, en eru svipuð tæki sem notuð eru í rannsókninni og þróað aðallega í rannsókn á sýnilegu ljósi. Má þar einkum speglar og linsur fyrir áherslu á geislun, bylgjubeygjutoppa rista, strendingar, og aðrir.

Tíðni sjón bylgjur eru sambærileg við þá sem er af sameindunum og atómanna, og lengd þeirra - með intermolecular vegalengdir og sameinda stærð. Því nauðsynlegt á þessu sviði eru fyrirbæri sem orsakast af lotukerfinu uppbyggingu efnisins. Af sömu ástæðu, ljós og veifa og hefur skammtafræði eiginleika.

The tilkoma af sjón flæði

Frægasta uppspretta er sólin. Star yfirborð (photosphere) hefur hitastig 6000 ° Kelvin, og gefa frá sér bjart hvítt ljós. The hæsta gildi á samfellt litróf er staðsett í "grænu" svæði - 550 nm. Það er líka hámark sjón næmi. Sveiflur í sjón bilinu eiga sér stað þegar það er hitað líkama. Innrautt rennur eru því einnig vísað til sem hita.

Því sterkari sem upphitun líkamanum á sér stað, því meiri tíðninni sem er litrófið hámarks. glóð sást við ákveðið hitastig er á lofti (ljóma í sýnilega sviðinu). Þegar það birtist fyrst rautt, þá gulur og þá. Stofnun og skráning sjón flæði getur komið í líffræðilegum og efnahvarfa, einn sem er notað í myndinni. Fyrir flest verur lifa á jörðinni sem orkugjafa framkvæma ljóstillífun. Þessi líffræðilega Hvarfið á sér stað í plöntum undir áhrifum á sjón sól geislun.

Lögun af rafsegulbylgjur

Eiginleikar miðlungs og uppspretta haft áhrif á eiginleika rennsli. Svo fest, einkum tími ósjálfstæði á sviði, sem skilgreinir flæði gerð. Til dæmis, þegar fjarlægð frá titrari (auka) krappageisli verður meiri. Niðurstaðan er flugvél rafsegulbylgja. Samskipti við efni á sér stað eins og á annan hátt. Frásog og losun ferlum gróðurs geta almennt verið lýst með því að nota klassíska electrodynamic hlutföll. Fyrir öldum sjón svið og fleiri harður-rays ætti að taka tillit til skammtafræði eðli þeirra.

heimildir læki

Þrátt fyrir líkamlegum mismun, alls staðar - í geislavirku efni, sjónvarp sendandi, peru - rafsegulbylgjur eru spennt eftir rafmagns gjöldum sem færa með hröðun. Það eru tvær helstu tegundir af heimildum: smásjá og ræddir. Fyrsti á sér stað skyndilega umskipti á hlaðinna agna frá einum til öðru stigi frá á þeim sameindum eða atómum.

Smásjá heimildir gefa frá sér röntgen-, gamma-, útfjólubláa, innrauða, sýnilega, og í sumum tilfellum, langbylgju geislun. Sem dæmi um hið síðarnefnda er að láta vetnissúlfíð línu í litrófi sem samsvarar til öldu af 21 cm. Þetta fyrirbæri er sérstaklega mikilvægt hjá útvarpsstjörnufræði.

Heimildir stórsæ tegund tákna emitters sem frjáls rafeinda leiðara gerðar eru samstilltur reglubundið oscillation. Í kerfum þessum flokki eru búnir rennur úr millimetra til lengstu (í raflínur).

Uppbygging og styrk flæði

An rafhleðslu flytja með hröðun og breyta reglulega strauma áhrif á hvert annað með ákveðnum öflum. Umfang þeirra og átt eru háð þáttum eins og stærð og uppsetningu á sviði, sem inniheldur strauma og gjöld, stærð þeirra og ættingja um stefnu. Verulega undir áhrifum frá rafmagns eiginleika og sérstakra miðli sem og breytinga á styrk og dreifingu uppspretta straumum kostnaðarlausu.

Vegna margbreytileika heild vandamál yfirlýsingu að kynna lögmál gildi í formi einni formúlu getur það ekki. A uppbygging kallast rafsegulsvið og teljast nauðsynleg og stærðfræði hlut, sem ákvarðast af dreifingu gjalda og strauma. Það aftur á móti, skapar gefið uppspretta, að teknu tilliti Mörkin aðstæður. Hugtök sem skilgreind eru form milliverkunum svæði og eiginleika efnisins. Ef það er framkvæmt á takmarkalaus rými, eru þessar aðstæður bættu. Sem sérstakt frekari skilyrði í slíkum tilvikum er geislun ástand. Vegna þess að það er tryggt með "rétta" hegðun af sviði í óendanleika.

Annáll rannsóknarinnar

Corpuscular-hreyfiorka Lomonosov kenning í sumum stöðum sínum að sjá ákveðnar kenningar um raf sviði kenning .. "lobe" (hverfi) Hreyfing, "zyblyuschayasya" (bylgja) kenning ljós, samfélag hennar við eðli raforku osfrv Innrautt flæði fundust árið 1800 með því að Herschel (British vísindamaður), og í næsta, 1801 m, Ritter var lýst útfjólubláum. Geislun styttri en útfjólublátt var svið opnuð Roentgen í 1895 ár, þann 8. nóvember. Í kjölfarið varð það þekkt sem X-Ray.

Áhrif rafsegulbylgjur hefur verið rannsakað af mörgum vísindamönnum. Hins vegar fyrstur til að kanna möguleika á læki, umfang þeirra hefur orðið Narkevitch-Iodko (hvítrússneska vísinda mynd). Hann rannsakað eiginleika rennsli í tengslum við læknisstörfum. Gamma geislun var uppgötvað af Paul Villard árið 1900. Á sama tímabili Planck fram fræðilegar rannsóknir á eiginleikum svörtum líkama. Meðan á rannsókninni stóð voru þeir opnir skammtafræði ferli. Verk hans var upphafið af þróun skammtafræði eðlisfræði. Í kjölfarið, nokkrir Planck og Einstein var birt. Rannsóknir þeirra leiddu til myndunar slíkt sem photon. Þetta aftur á móti, sem markaði upphaf sköpunar skammtakenninguna raf flæði. þróun hennar áfram í verkum fremstu vísinda tölur tuttugustu aldar.

Frekari rannsóknir og vinna á skammtafræði af raf geislun og samspili hennar við málið hefur leitt að lokum til myndunar skammtafræði rafsegulfræði í því formi sem það er í dag. Meðal útistandandi vísindamanna sem rannsakað þetta mál, ættum við að nefna, auk Einstein og Planck, Bohr, Bose, Dirac, de Broglie, Heisenberg, Tomonaga, Schwinger, Feynman.

niðurstaða

Gildið í nútíma heimi eðlisfræðinnar er nægilega stór. Næstum allt sem er notað í dag í lífi fólks, virtist takk fyrir hagnýta notkun rannsókna mikill vísindamanna. The uppgötvun af rafsegulbylgjur og rannsókn þeirra, einkum leitt til þróunar á hefðbundnum og síðar farsíma, útvarps-. Sérstaklega mikilvægt beitingu slíkrar fræðilegri þekkingu á sviði læknisfræði, iðnaði og tækni.

Þetta er vegna þess að útbreidd notkun megindlegar vísinda. Allar efnislegar tilraunir sem byggjast á mælingu, samanburður á eiginleikum fyrirbæra sem rannsakað með núverandi stöðlum. Það er í þessu skyni innan aga þróað flókin mælitæki og einingar. Nokkrir mynstur er algengt að öllum núverandi efni kerfum. Til dæmis eru lög um varðveislu orku teljast sameiginlegar líkamlega lög.

Vísindi í heild er kallaður í mörgum tilfellum grundvallar. Þetta er aðallega vegna þess að öðrum greinum gefa lýsingar sem aftur á móti, hlýða lögmálum eðlisfræðinnar. Svona, í efnafræði rannsakað atóm, að efni sem unnið er úr þeim, og umbreytingu. En efnafræðilega eiginleika líkamans ræðst af efnislegum þáttum framkvæmdar sameindir og frumeindir. Þessir eiginleikar lýsa þessum kafla eðlisfræði, eins rafsegulfræði, varmafræði, og aðrir.