Quali conclusioni sono emerse riguardo alle onde elettromagnetiche. Domande per il consolidamento

Maxwell ha dimostrato che qualsiasi cambiamento nel tempo campo magnetico porta all’emergere di una variabile campo elettrico, e qualsiasi cambiamento nel campo elettrico nel tempo genera un campo magnetico alternato (la fonte del campo elettromagnetico sono le cariche elettriche). Maxwell lasciò un segno profondo in tutti i settori della scienza fisica che riuscì a toccare nel corso della sua breve vita: descrisse i fenomeni elettromagnetici utilizzando le equazioni che oggi portano il suo nome, nella teoria dell'elasticità, nella meccanica statistica, nella teoria cinetica dei gas e, soprattutto, la teoria del campo elettromagnetico, un elenco completo di essi.

Il campo elettromagnetico deve propagarsi nello spazio sotto forma onde di taglio. Nel vuoto la loro velocità sarà di km/s (la velocità della luce). IN onde meccaniche l'energia viene trasferita da una particella del mezzo all'altra, arrivando contemporaneamente movimento oscillatorio. Vettore B dell'induzione magnetica. Intensità del campo elettrico

Fisico tedesco, uno dei fondatori dell'elettrodinamica. Dimostrata sperimentalmente () l'esistenza delle onde elettromagnetiche

Onde radio: televisione, radio, Telefono cellulare. Infrarossi: mantenimento della vita sulla Terra. (ad una certa temperatura). Luce visibile: la fotosintesi avviene nelle piante, liberando l'ossigeno necessario per la respirazione. Ultravioletto: provoca l'abbronzatura. Più del normale provoca ustioni. Raggi X: fluorografia o raggi X.

Quali conclusioni riguardo alle onde elettromagnetiche derivano dalla teoria di Maxwell? Quale quantità fisiche cambiare periodicamente in induzione elettromagnetica. In quali condizioni l’onda sarà abbastanza intensa da essere rilevata? Il campo elettromagnetico deve propagarsi nello spazio sotto forma di onde trasversali. Vettore B dell'induzione magnetica. Intensità del campo elettrico Le oscillazioni dei vettori E e B si sono verificate con una frequenza di almeno oscillazioni/s.

“Onde elettromagnetiche e loro proprietà” - Onde corte. Onde elettromagnetiche. Onde radio. Produce un effetto chimico sulle lastre fotografiche. Nel 1901 Roentgen fu il primo fisico ad ottenerla premio Nobel. Il concetto di etere elastico ha portato a contraddizioni insolubili. Le onde elettromagnetiche sono oscillazioni elettromagnetiche che si propagano nello spazio con una velocità finita.

"Fisica delle onde elettromagnetiche" - Michael Faraday. 1. Cos'è un campo elettromagnetico? =. Lezione di fisica nell'insegnante dell'11 ° grado - Khatenovskaya E.V. Scuola secondaria dell'istituto scolastico municipale n. 2 nel villaggio di Krasnoe. Ecco come nasce un campo elettromagnetico. . Un campo magnetico alternato crea un campo elettrico alternato e viceversa. Maxwell espresse le leggi del campo elettromagnetico sotto forma di un sistema di 4 equazioni differenziali.

“Transformer” - La lezione utilizza il digitale risorse educative da http://school-collection.edu.ru. Da cosa e come dipende la fem indotta in una bobina di conduttore? 9. 5. Quale dispositivo deve essere collegato tra la sorgente CA e la lampadina? È possibile trasformare un trasformatore elevatore in un trasformatore abbassatore? II. 13. Annotare le cose importanti Il trasformatore sfrutta il fenomeno dell'induzione elettromagnetica.

“Onde elettromagnetiche” - Laureato all'Università di Berlino (1880) e fu assistente di G. Helmholtz. 4.3 Studio sperimentale delle onde elettromagnetiche. Se la differenza del percorso ottico. Termine di interferenza. 4.1 Generazione di onde elettromagnetiche. Dove. Aggiunto al noto principio. Corrispondente massimo principale. Figura 7.7.

“Campo elettromagnetico” - Proprietà delle onde elettromagnetiche: La velocità delle onde elettromagnetiche nel vuoto è indicata da Lettera latina sì: sì? 300.000 chilometri al secondo. Cos'è un'onda elettromagnetica? L'esistenza delle onde elettromagnetiche è stata prevista da J. Ci sarà un disturbo nel campo elettromagnetico. Insegnante di Fisica del 9° anno, Istituto Educativo Comunale “Scuola Secondaria” Riflettore" Lesnova N.P.

“Onde elettromagnetiche” - Onde radio. Onde radio Infrarossi Radiazione a raggi X ultravioletti. Come sono orientati l'uno rispetto all'altro i vettori E e B in un'onda elettromagnetica? Sono ottenuti utilizzando circuiti oscillatori e vibratori macroscopici. Raggi X. La porzione di radiazione elettromagnetica percepita dall'occhio.

Ci sono un totale di 14 presentazioni nell'argomento

Una particella carica, come un elettrone, che si muove a velocità costante non emette onde elettromagnetiche. La radiazione elettromagnetica si verifica solo durante il movimento accelerato () di particelle cariche.

Pertanto, la radiazione a raggi X nasce come risultato della brusca decelerazione di un fascio di elettroni che entra in collisione con l'anticatodo.

D Un'altra sorgente di onde elettromagnetiche molto importante per comprendere molti processi fisici è un dipolo elettrico che esegue oscillazioni armoniche (Fig. 7.11). Il momento elettrico del dipolo varia nel tempo secondo la legge armonica:

,

Dove
.

Lo spostamento alternativo di una carica elettrica equivale all'esistenza di un elemento di corrente attorno al quale, secondo la legge di Biot-Savart-Laplace, si forma un campo magnetico. Tuttavia, il campo magnetico in questo caso sarà variabile, perché l'elemento corrente che lo causa sta cambiando. Un campo magnetico alternato provoca un campo elettrico alternato: un'onda elettromagnetica si propaga attraverso il mezzo. A grandi distanze dal dipolo (
, - la lunghezza dell'onda elettromagnetica) l'onda diventa sferica, in quest'onda i vettori E perpendicolari tra loro e al vettore velocità , che a sua volta è diretto lungo il raggio vettore . In questo caso, il vettore - tangente al parallelo (secondo la legge Biot-Savart-Laplace). Nel caso di un dipolo elettrico che emette un'onda elettromagnetica, le cariche elettriche hanno un'accelerazione
.

Allo stesso modo, la radiazione elettromagnetica si verifica quando i gusci elettronici vengono spostati rispetto ai nuclei atomici. Tale spostamento può verificarsi sia a seguito dell'esposizione a un campo elettrico alternato, sia a seguito delle vibrazioni termiche degli atomi della sostanza. Quest'ultimo meccanismo è la causa della cosiddetta “cura termica” dei corpi riscaldati.

È interessante notare che durante le deformazioni periodiche del dipolo magnetico viene emessa anche un'onda elettromagnetica.

N e fig. La Figura 7.12 mostra un magnete cilindrico magnetizzato lungo il suo asse. La deformazione longitudinale del cilindro (a raggio costante) porterà ad un cambiamento nella magnetizzazione e momento magnetico:

.

La deformazione periodica del cilindro magnetizzato è accompagnata da una variazione periodica del momento magnetico e dall'emissione di un'onda elettromagnetica. Tuttavia, in questo caso il vettore è diretto tangenzialmente al meridiano e al vettore - tangente ad un parallelo su una superficie d'onda sferica.

Lezione 8. Il principio di relatività in elettrodinamica

Trasformazioni relativistiche di campi, cariche e correnti elettromagnetiche. Campo elettrico dentro vari sistemi conto alla rovescia. Campo magnetico in diversi sistemi di riferimento. Campo elettromagnetico in vari sistemi di riferimento. Prova dell'invarianza della carica elettrica. Invarianza delle equazioni di Maxwell rispetto alle trasformazioni di Lorentz.

8.1. Trasformazioni relativistiche di campi, cariche e correnti elettromagnetiche

8.1.1. Campo elettrico in vari sistemi di riferimento

Come è noto, i fenomeni meccanici in tutti i sistemi di riferimento inerziali (sistemi di riferimento che si muovono l'uno rispetto all'altro in modo rettilineo e uniforme) procedono allo stesso modo. In questo caso è impossibile stabilire quale di questi sistemi sia a riposo e quali si muovano, e quindi possiamo solo parlare del movimento relativo di questi sistemi l'uno rispetto all'altro.

Con l'aiuto dei fenomeni elettromagnetici è anche impossibile ottenere prove dell'esistenza del movimento assoluto e quindi prove dell'esistenza di sistemi di riferimento assoluti. Tutti i sistemi di riferimento che si muovono l'uno rispetto all'altro in modo rettilineo e uniforme sono uguali, e in tutti questi sistemi di riferimento le leggi dei fenomeni elettromagnetici sono le stesse. Questo è il principio di relatività dei fenomeni elettromagnetici: i fenomeni elettromagnetici si verificano allo stesso modo in tutti i sistemi di riferimento inerziali. Possiamo quindi formulare il principio di relatività della divisione del campo elettromagnetico in campo elettrico e campo magnetico: la considerazione separata del campo elettrico e di quello magnetico ha solo un significato relativo.

In precedenza venivano considerate le trasformazioni reciproche dei campi elettrici e magnetici causate dai cambiamenti dei campi nel tempo. Fenomeni simili si verificano quando il campo elettromagnetico si muove rispetto all'osservatore.

Supponiamo che una carica positiva si muova in un campo magnetico nel vuoto. Dal punto di vista del primo osservatore (stazionario rispetto al campo magnetico), sulla carica agisce la forza di Lorentz:

,

dove q è il valore della carica;

- induzione del campo magnetico;

v – velocità di carica;

α è l'angolo tra la direzione del vettore di induzione del campo magnetico e il vettore di velocità delle particelle.

La direzione di questa forza è perpendicolare a E , coincide con la direzione del prodotto vettoriale
.

DI rispetto al secondo osservatore, muovendosi insieme alla carica, la carica è immobile, sebbene su di essa agisca la stessa forza F. Ma se su una carica stazionaria agisce una forza proporzionale all’entità della carica, ciò significa che esiste un campo elettrico. La forza di tale campo può essere determinata dalla formula

. (8.1)

Il vettore dell'intensità di tale campo elettrico coincide in direzione con la direzione della forza F, cioè il vettore dell'intensità del campo elettrico è perpendicolare ai vettori E (Fig. 8.1).

Pertanto, il campo elettromagnetico dipende dal sistema di riferimento. Se in qualsiasi sistema di riferimento esiste un campo magnetico, allora in altri sistemi di riferimento che si muovono rispetto al primo esistono sia campi magnetici che elettrici.

R Consideriamo il comportamento del campo elettrico in diversi sistemi di riferimento. Considereremo il sistema di riferimento in cui sono a riposo cariche elettriche o conduttori con cariche come un sistema di riferimento stazionario - un sistema
. Un sistema di riferimento che si muove ad una certa velocità v rispetto al sistema di riferimento K, sistema di riferimento mobile, sistema –
(Fig. 8.2).

Supponiamo che nel sistema di riferimento
ci sono due piastre parallele stazionarie, caricate uniformemente, che trasportano cariche con una densità
E
. Le piastre sono quadrate con lato “b”, parallelo al piano
. La distanza tra le piastre 0 è piccola rispetto alla dimensione delle piastre “b”. A questo proposito il campo elettrico tra le piastre può essere considerato uniforme. Le piastre sono sotto vuoto, cioè
. L'intensità del campo elettrico misurata da un osservatore situato in
- sistema, pari a
. In questo caso viene determinata la componente del vettore dell'intensità del campo elettrico parallela all'asse
. Nel sistema di riferimento
, muovendosi a velocità nella direzione
, secondo le trasformazioni di Lorentz, la distanza diminuisce in una volta. Dalla distanza tra i piani non influisce sulla grandezza del vettore , allora il campo elettrico in una data direzione non cambia. L'immagine delle linee del campo elettrico per questo caso è mostrata in Fig. 8.3.

In un altro caso (Fig. 8.4), quando le piastre sono parallele lucentezza
nel sistema
, la lunghezza dei lati longitudinali si riduce e i quadrati diventano rettangoli, appiattiti nel senso del movimento. Poiché la carica elettrica è una grandezza invariante (non cambia) rispetto alla scelta del sistema di riferimento, cioè
, quindi, a carica costante, l'area superficiale diminuisce, quindi, in volte aumenta la densità di carica superficiale
. Pertanto, l'intensità del campo elettrico in una data direzione sarà uguale a

, (8.2)

T .e. la componente trasversale dell’intensità del campo elettrico aumenta tempi rispetto ad un sistema di riferimento stazionario. Di conseguenza, lo schema delle linee del campo elettrico di una carica puntiforme positiva cambierà (Fig. 8.5). Si condensano in una direzione perpendicolare alla direzione del movimento della carica.

Si può dimostrare che un cambiamento simile nell’intensità del campo elettrico si verificherà nel piano ZOX.

I risultati ottenuti possono essere presentati in un'altra forma. Supponiamo che ci siano due quadri di riferimento
E . Sistema relazione in movimento nello specifico il sistema
a velocità costante v parallelo all'asse X (Fig. 8.6). Nel sistema
c'è un campo magnetico, che è caratterizzato dal vettore intensità H. Nel punto considerato dello spazio “A” le componenti del vettore dell'intensità del campo magnetico sono rispettivamente uguali
. Quindi allo stesso punto, ma nel sistema , a seguito del movimento, apparirà un campo elettrico con una certa intensità E, i cui componenti sono rispettivamente uguali
. Applicando la formula (8.1) alle singole componenti dell'intensità del campo elettrico, otteniamo

(8.3)

Se nel sistema c'è anche un campo elettrico, quindi il campo elettrico risultante nel sistema
sarà caratterizzato dal vettore tensione risultante E, i cui componenti sono rispettivamente uguali

(8.4)

Sottolineiamolo vè la velocità del sistema rispetto al sistema
.

8.1.2. Campo magnetico in diversi sistemi di riferimento

È noto che quando ci si sposta cariche elettriche(quando un campo elettrico si muove, in presenza di corrente), nello spazio si crea un campo magnetico.

Per determinare questo campo consideriamo la carica +q che si muove rispetto al primo osservatore con velocità v. Una tale carica crea un campo magnetico con una certa intensità

, (8.5)

Dove R– raggio vettore tracciato dalla carica al punto dello spazio considerato.

Poiché nell'espressione (8.5)
- induzione del campo elettrico creato dalla carica nel punto A considerato, che è legato all'intensità del campo elettrico dalla relazione
, tenendo quindi conto della direzione del vettore D(la cui direzione coincide con la direzione del raggio vettore R in un dato punto) può essere scritto

. (8.6)

L'espressione (8.6) è il modulo del prodotto vettoriale, cioè

. (8.7)

La relazione (8.7) ci permette di affermare che il vettore H perpendicolare ai vettori v E D.

Per il secondo osservatore, muovendosi insieme alla carica, c'è solo un campo elettrico, il cui vettore di induzione è uguale a D. Pertanto, in un sistema di riferimento stazionario c'è solo un campo elettrico, e in un sistema di riferimento in movimento ci sono campi elettrici e magnetici (Fig. 8.7).

U Stabiliamo una connessione tra le caratteristiche dei campi elettrici e magnetici. Per fare ciò, introduciamo due sistemi di riferimento, uno dei quali (K) si muove rispetto all'altro (K ​​") nella direzione X 1 (Fig. 8.8). Assumiamo che la carica sia a riposo nel sistema di riferimento K ". In questo caso, il campo elettrico della carica selezionata si sposterà rispetto al sistema K alla velocità “-v”. Utilizzando la formula (8.6) per le componenti del vettore intensità del campo magnetico (tenendo conto del segno della velocità v), avremo

(8.8)

Se nel sistema K c'è anche un campo magnetico con componenti di forza
, allora il campo magnetico risultante nel punto dello spazio considerato sarà caratterizzato dalle componenti del vettore intensità di questo campo magnetico:

(8.9)

Nelle relazioni (8.9), la velocità v è la velocità di movimento del sistema K (in cui è presente un campo magnetico con componenti del vettore intensità
) rispetto al sistema K".

È da notare che le relazioni (8.9) per la trasformazione dei campi magnetici sono valide solo nel caso in cui il movimento avvenga a velocità molto inferiori alla velocità di propagazione della luce nel vuoto.

8.1.3. Campo elettromagnetico in vari sistemi di riferimento

L'espressione della forza di Lorentz che agisce su una carica puntiforme in un campo elettromagnetico è stata ottenuta tenendo conto dei requisiti di invarianza dell'equazione relativistica del moto:

.

Di conseguenza, anche l'espressione della forza di Lorentz deve essere relativisticamente invariante, cioè Avere stesso sguardo in tutti i sistemi di riferimento inerziali. Quindi, se esistono due sistemi di riferimento K e K ", uno dei quali, ad esempio K ", si muove uniformemente e rettilineamente con velocità v rispetto al sistema di riferimento K, allora le espressioni per la forza di Lorentz in questi sistemi di riferimento avranno la forma

(8.10)

. (8.11)

Utilizzando l'invarianza relativistica dell'espressione per la forza di Lorentz (8.10) e (8.11) e tenendo conto delle formule di trasformazione delle forze durante la transizione da un sistema inerziale all'altro, è possibile ottenere le relazioni tra i vettori della corrente elettrica e campi magnetici del campo elettromagnetico in diversi sistemi di riferimento. Un caso speciale di tali trasformazioni è stato considerato in precedenza.

Le formule di trasformazione della forza hanno la forma

(8.12)

(8.13)

, (8.14)

dove v – velocità relativa moti dei sistemi di riferimento;

ux , u y , uz – proiezioni della velocità di movimento di una particella carica sui corrispondenti assi delle coordinate;

.

Sostituiamo nella formula (8.13) al posto di F y e F y " la loro espressione (8.10), (8.11), avremo

. (8.15)

Escludendo le quantità dalla formula (8.15) E utilizzando le formule per sommare le velocità nella teoria della relatività
E
, raggruppando tutti i termini sul lato sinistro della relazione (8.15), troviamo

(8.16)

L'uguaglianza (8.16) è valida per valori arbitrari E . Di conseguenza, le espressioni tra parentesi (8.16) sono singolarmente uguali a zero. Eguagliandoli a zero, otteniamo le formule di trasformazione dei vettori del campo elettromagnetico:

(8.17)

(8.18)

(8.19)

Allo stesso modo, in base alla relazione (8.14), possiamo ottenere formule di trasformazione per altre componenti del vettore E E B:

(8.20)

(8.21)

(8.22)

Derivazione della formula di conversione per la proiezione del vettore dell'intensità del campo elettrico ( E) E x può essere calcolato utilizzando la relazione

. (8.23)

Facendo la stessa cosa dei casi precedenti, riduciamo la relazione (8.23) alla forma

Dove
.

Usando le formule (8.19) e (8.22), lo troviamo

. (8.25)

Pertanto, le formule di trasformazione per i vettori del campo elettromagnetico hanno la forma

(8.26)

Le formule per trasformare i vettori del campo elettromagnetico (8.26) ci permettono di determinare i vettori di questo campo in qualsiasi sistema di riferimento inerziale, se sono noti in uno qualsiasi di essi.

8.1.4. Prova dell'invarianza della carica elettrica

Lasciamo entrare una carica elettrica positiva
-sistema, come mostrato in Fig. 8.9, attraverso il campo elettrico con intensità . Quindi nel sistema , muovendosi a velocità , una carica stazionaria in questo sistema subisce l'azione di una forza

. (8.27)

Dalla dinamica relativistica è noto che nel sistema (su una particella materiale in movimento fornita
) la forza agisce

. (8.28)

Poiché i lati sinistri delle uguaglianze (8.27) e (8.28) sono uguali, allora anche i lati destri sono uguali, il che è possibile quando
. Questa conclusione è coerente con l'ipotesi fatta sopra sull'invarianza delle tariffe e può essere considerata come una semplice prova di questa affermazione.

Va notato che la densità di carica volumetrica  cambia in accordo con le trasformazioni di Lorentz. Ciò è dovuto al fatto che la densità di carica del volume

.

Con distribuzione uniforme della carica

.

Il volume durante la transizione da un sistema inerziale all'altro cambia, secondo le trasformazioni di Lorentz, secondo la legge

.

Di conseguenza, passando da un sistema di riferimento inerziale ad un altro, la densità di carica volumetrica cambia secondo la legge:

. (8.29)

Quando si passa da un sistema inerziale all'altro, si ottiene la carica elettrica

. (8.30)

Dalla relazione (8.30) è chiaro che infatti, passando da un sistema di riferimento a un altro, la carica rimane un valore costante, cioè la carica elettrica è invariante rispetto alle trasformazioni di Lorentz.

È noto che la legge di Joule-Lenz in forma differenziale in un sistema di riferimento stazionario mostra la dipendenza della densità di corrente dall'intensità del campo elettrico:

.

Si può dimostrare che la densità di corrente J in un mezzo stazionario in cui le cariche si muovono velocemente v in un campo elettromagnetico con tensioni E E B, cambia secondo le trasformazioni di Lorentz secondo la legge

, (8.31)

dove sono le grandezze dei vettori E E B(come i vettori E " E B " ) sono definiti allo stesso modo dell'elettrodinamica classica, cioè essenzialmente mediante uguaglianze (8.10 e 8.11).

In questo lavoro sono state prese in considerazione questioni come il concetto di onde, le onde elettromagnetiche e la loro rilevazione sperimentale, le proprietà delle onde elettromagnetiche e la scala delle onde elettromagnetiche.

Le onde elettromagnetiche sono il processo di propagazione di un campo elettromagnetico nello spazio.

L'esistenza delle onde elettromagnetiche fu teoricamente prevista dal fisico inglese J.C. Maxwell. È risaputo che elettricità genera un campo magnetico (esperimento di Oersted), un campo magnetico variabile genera una corrente elettrica (esperimento di Faraday). Tenendo presenti questi fatti sperimentali, il fisico inglese Maxwell creò la teoria delle onde elettromagnetiche. Sulla base delle sue equazioni, arrivò alla conclusione che nel vuoto e nei dielettrici i disturbi arbitrari del campo elettromagnetico si propagano sotto forma di un'onda elettromagnetica.

Pertanto, il movimento accelerato delle cariche elettriche porta alla comparsa di onde elettromagnetiche - cambiamenti interconnessi nei campi elettrici e magnetici. Secondo Maxwell: un campo magnetico alternato genera un campo elettrico a vortice (fenomeno dell'induzione elettromagnetica), e un campo elettrico alternato genera un campo magnetico a vortice (induzione magnetoelettrica). Di conseguenza, nelle aree vicine dello spazio appare un unico campo elettromagnetico.

Secondo Maxwell:

Un'onda elettromagnetica è trasversale, poiché i vettori intensità del campo elettrico e intensità del campo magnetico sono perpendicolari tra loro e giacciono su un piano perpendicolare alla direzione di propagazione dell'onda, la loro velocità di propagazione nel vuoto è di circa 300.000 km/s, questo l'onda trasporta energia;

Le onde elettromagnetiche, come le altre onde, trasportano energia. Questa energia è contenuta nella propagazione dei campi elettrici e magnetici;

Un'onda elettromagnetica deve avere quantità di moto e quindi esercitare una pressione sui corpi.

I primi esperimenti con le onde elettromagnetiche furono effettuati nel 1888 da G. Hertz. Utilizzando uno spinterometro e un ricevitore simile, ha ricevuto e registrato le onde elettromagnetiche, scoprendone la riflessione e la rifrazione. Ulteriori studi sulle onde elettromagnetiche hanno dimostrato che hanno la capacità di sperimentare riflessione, rifrazione, diffrazione, interferenza e polarizzazione.

Il merito dell'uso pratico delle onde elettromagnetiche nelle comunicazioni radio appartiene al fisico russo A.S. Popov.

Il significato della teoria di Maxwell:

1. Maxwell ha dimostrato che il campo elettromagnetico è un insieme di campi elettrici e magnetici interconnessi.

2. Previsto l'esistenza di onde elettromagnetiche che si propagano da punto a punto con una velocità finita.

3. Ha dimostrato che le onde luminose sono onde elettromagnetiche e in loro natura fisica non è diverso dalle altre onde elettromagnetiche: onde radio, infrarossi, ultravioletti, raggi X e radiazioni gamma.

4. Collegati insieme elettricità, magnetismo e ottica.

Onde elettromagnetiche Concetto di onde elettromagnetiche Formazione delle onde elettromagnetiche Tipi radiazioni elettromagnetiche loro proprietà e applicazione Eseguita dallo studente del gruppo TE-21: Sizikov Andrey

La natura di un'onda elettromagnetica Un'onda elettromagnetica è la propagazione nel tempo di campi elettrici e magnetici alternati (vortici) nello spazio.

Formazione delle onde elettromagnetiche Le onde elettromagnetiche vengono studiate da cariche oscillanti, ed è importante che la velocità di movimento di tali cariche cambi nel tempo, cioè si muovono con accelerazione.

Riferimento storico Maxwell era profondamente convinto della realtà delle onde elettromagnetiche, ma non visse abbastanza per vederne la scoperta sperimentale. Solo 10 anni dopo la sua morte, le onde elettromagnetiche furono ottenute sperimentalmente da Hertz. Nel 1895, A. S. Popov dimostrò uso pratico EMW per le comunicazioni radio. Ora sappiamo che tutto lo spazio intorno a noi è letteralmente permeato di onde elettromagnetiche di diverse frequenze.

Le onde elettromagnetiche di frequenze diverse sono diverse l'una dall'altra. Attualmente, tutte le onde elettromagnetiche sono divise per lunghezza d'onda (e, di conseguenza, per frequenza) in sei gamme principali: onde radio, radiazione infrarossa, radiazione visibile, radiazione ultravioletta, raggi X, radiazione γ

Le onde radio vengono prodotte utilizzando circuiti oscillatori e vibratori macroscopici. Proprietà: le onde radio di diverse frequenze e con diverse lunghezze d'onda vengono assorbite e riflesse in modo diverso dai media. presentano proprietà di diffrazione e interferenza. Applicazione: comunicazioni radio, televisione, radar.

Radiazione infrarossa (termica) Emessa da atomi o molecole di una sostanza. La radiazione infrarossa viene emessa da tutti i corpi a qualsiasi temperatura. Proprietà: attraversa alcuni corpi opachi, nonché attraverso la pioggia, la foschia, la neve, la nebbia; produce un effetto chimico (photoglastinki); essendo assorbito da una sostanza, la riscalda; invisibile; capace di fenomeni di interferenza e diffrazione; registrati con metodi termici. Applicazione: visore notturno, medicina legale, fisioterapia, nell'industria per l'essiccazione di prodotti, legno, frutta.

Radiazione visibile La parte di radiazione elettromagnetica percepita dall'occhio. Proprietà: riflessione, rifrazione, influenza l'occhio, capacità di dispersione, interferenza, diffrazione.

Radiazioni ultraviolette Sorgenti: lampade a scarica di gas con tubi al quarzo. Radiato da tutti solidi, per cui t 0> 1 000 ° C, nonché vapori di mercurio luminosi. Proprietà: elevata attività chimica, invisibile, elevata capacità di penetrazione, uccide i microrganismi, a piccole dosi ha un effetto benefico sul corpo umano (abbronzatura), ma a grandi dosi ha un effetto negativo, modifica lo sviluppo cellulare, il metabolismo. Applicazione: in medicina, nell'industria.

I raggi X vengono emessi con elevate accelerazioni degli elettroni. Proprietà: interferenza, diffrazione dei raggi X da reticolo cristallino, alto potere penetrante. L'irradiazione a dosi elevate provoca malattie da radiazioni. Applicazione: in medicina allo scopo di diagnosticare malattie organi interni; nell'industria per il controllo struttura interna vari prodotti.

Sorgenti di radiazioni γ: nucleo atomico ( reazioni nucleari). Proprietà: Ha un enorme potere penetrante e ha un forte effetto biologico. Applicazione: In medicina, produzione (rilevamento di difetti gamma).

L'influenza della radiazione elettromagnetica sugli organismi viventi La radiazione elettromagnetica con una frequenza di 50 Hz, creata dai cavi CA, con un'esposizione prolungata provoca sonnolenza, segni di affaticamento e mal di testa. Per non aumentare l'effetto delle radiazioni elettromagnetiche domestiche, gli esperti raccomandano di non posizionare vicini gli apparecchi elettrici che funzionano nei nostri appartamenti: un forno a microonde, un fornello elettrico, una TV, lavatrice, frigorifero, ferro da stiro, bollitore elettrico. La distanza tra loro dovrebbe essere di almeno 1,5-2 m. I vostri letti dovrebbero essere alla stessa distanza dalla TV o dal frigorifero.

L'influenza delle radiazioni elettromagnetiche sugli organismi viventi Onde radio Infrarossi Ultravioletti Raggi X Radiazioni γ Compiti a casa: Scrivi nel tuo quaderno gli effetti di ciascuna radiazione su esseri umani, animali e piante.

Domande per il consolidamento 1. Cos'è chiamata un'onda elettromagnetica? 2. Qual è la sorgente di un'onda elettromagnetica? 3. Come sono orientati i vettori E e B l'uno rispetto all'altro in un'onda elettromagnetica? 4. Qual è la velocità di propagazione delle onde elettromagnetiche nell'aria?

Domande per il consolidamento 5. Quali conclusioni riguardo alle onde elettromagnetiche derivano dalla teoria di Maxwell? 6. Quali quantità fisiche cambiano periodicamente in un'onda elettromagnetica? 7. Quali relazioni tra la lunghezza d'onda, la sua velocità, il periodo e la frequenza delle oscillazioni sono valide per le onde elettromagnetiche? 8. In quali condizioni l'onda sarà abbastanza intensa da essere rilevata?

Domande per il consolidamento 9. Quando e da chi furono ricevute per la prima volta le onde elettromagnetiche? 10. Fornire esempi di applicazione delle onde elettromagnetiche. 11. Disporre in ordine di lunghezza d'onda crescente le onde elettromagnetiche di varia natura: 1) radiazione infrarossa; 2) Radiazione a raggi X; 3) onde radio; 4) Onde γ.