Електромагнитно излъчване
Електромагнитните вълни са вълни, които съдържат електрическо и магнитно поле и носят енергия. Те се движат със скоростта насветлината.
Квантовата механика се развива от изучаването на електромагнитните вълни. Тази област включва изучаването както на видимата, така и на невидимата светлина. Видимата светлина е светлината, която може да се види с нормално зрение в цветовете на дъгата. Невидимата светлина е светлината, която не може да се види с нормално зрение, и включва по-енергични и по-високочестотни вълни, като ултравиолетовите, рентгеновите и гама-лъчите. Вълните с по-голяма дължина, като инфрачервените, микро- и радиовълните, също се изследват в областта на квантовата механика.
Някои видове електромагнитни лъчения, като рентгеновите лъчи, са йонизиращи лъчения и могат да бъдат вредни за тялото ви. Ултравиолетовите лъчи са близо до виолетовия край на светлинния спектър, а инфрачервените са близо до червения край. Инфрачервените лъчи са топлинни лъчи, а ултравиолетовите лъчи причиняват слънчеви изгаряния.
Различните части на електромагнитния спектър се различават по дължина на вълната, честота и квантова енергия.
Звуковите вълни не са електромагнитни вълни, а вълни на налягане във въздуха, водата или друго вещество.
Обхватът на електромагнитните честоти. "UHF" означава "свръхвисока честота", а VHF е "много висока честота". И двете са били използвани за телевизията в САЩ.
Математическа формулировка
Във физиката е добре известно, че вълновото уравнение за типична вълна е
∇ 2 f = 1 c 2 ∂ 2 f ∂ t 2 {\displaystyle \nabla ^{2}f={\frac {1}{c^{2}}}{\frac {\partial ^{2}f}{\partial t^{2}}}} 
Сега проблемът е да се докаже, че уравненията на Максуел изрично доказват, че електрическото и магнитното поле създават електромагнитно излъчване. Спомнете си, че две от уравненията на Максуел са дадени по следния начин
∇ × E = - ∂ B ∂ t {\displaystyle \nabla \times \mathbf {E} =-{\frac {\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}}} 
Чрез оценяване на кривата на горните уравнения и векторно смятане може да се докажат следните 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}}} 
Забележка: доказателството включва замяната
c = 1 μ o ϵ {\displaystyle c={\frac {1}{\sqrt {\mu _{o}\epsilon }}}} 
Горните уравнения са аналогични на уравнението на вълната, като f се замени с E и B. Горните уравнения означават, че при разпространение през магнитното (B) и електрическото (E) поле ще се образуват вълни.
Свързани страници
Въпроси и отговори
В: Какво представляват електромагнитните вълни?
О: Електромагнитните вълни са вълни, които съдържат електрическо и магнитно поле и носят енергия. Те се разпространяват със скоростта на светлината (299 792 458 метра в секунда).
В: Какво представлява квантовата механика?
О: Квантовата механика е област на изследване, която се развива от изучаването на електромагнитните вълни. Тя включва изучаването както на видимата, така и на невидимата светлина.
В: Кои видове електромагнитни лъчения могат да бъдат вредни за тялото ви?
О: Някои видове електромагнитни лъчения, като рентгеновите лъчи, са йонизиращи лъчения и могат да бъдат вредни за тялото ви.
В: Къде в светлинния спектър попадат ултравиолетовите лъчи?
О: Ултравиолетовите лъчи са близо до виолетовата част на светлинния спектър.
В: Къде в светлинния спектър попадат инфрачервените лъчи?
О: Инфрачервените лъчи са близо до червената част на светлинния спектър.
В: По какво се различават инфрачервените лъчи от ултравиолетовите?
О: Инфрачервените лъчи се използват като топлинни лъчи, а ултравиолетовите лъчи причиняват слънчево изгаряне.
В: Звуковите вълни считат ли се за електромагнитни вълни?
О: Не, звуковите вълни не са електромагнитни вълни, а по-скоро са вълни на налягане във въздуха, водата или друго вещество.
