الذي اكتشف الموجات الكهرومغناطيسية؟ الموجات الكهرومغناطيسية - الجدول. أنواع الموجات الكهرومغناطيسية

الموجات الكهرومغناطيسية (الجدول الذي سيتم إعطاء أدناه) تمثل يتم توزيع اضطراب الحقول المغناطيسية والكهربائية في الفضاء. منهم هناك عدة أنواع. وتشارك في دراسة هذه الاضطرابات في الفيزياء. يتم إنشاء الموجات الكهرومغناطيسية يرجع ذلك إلى حقيقة أن المجال المغناطيسي بالتناوب كهربائي يولد، وهذا بدوره يولد الكهرباء.

بحث التاريخ

نظرية الأولى، التي يمكن اعتبارها أقدم أنواع من الموجات الكهرومغناطيسية من الفرضيات، على الأقل في أوقات هيغنز. في ذلك الوقت، وصلت تكهنات تطوير كميا. هيغنز في 1678، أنتج عام نوع من "مخطط" نظرية - "الاطروحه على العالم". في 1690 نشر هو أيضا عمل آخر ممتاز. وقد ذكر نوعية نظرية الانعكاس، الانكسار في الشكل الذي هو يمثل اليوم في الكتب المدرسية ( "الموجات الكهرومغناطيسية"، الصف 9).

مع هذا فقد وضعت مبدأ هيغنز ". مع ذلك أصبح من الممكن لدراسة حركة جبهة الموجة. وجد هذا المبدأ في وقت لاحق تطورها في أعمال فريسنل. وكان مبدأ هوغنس أهمية خاصة في نظرية الحيود ونظرية موجة الضوء.

في 1660-1670 سنوات من كمية كبيرة من المساهمات التجريبية والنظرية تم إجراؤها في دراسة هوك ونيوتن. الذي اكتشف الموجات الكهرومغناطيسية؟ الذين أجريت تجارب لإثبات وجودها؟ ما هي أنواع مختلفة من الموجات الكهرومغناطيسية؟ عن ذلك لاحقا.

مبرر ماكسويل

قبل أن نتحدث عن الذي اكتشف الموجات الكهرومغناطيسية، لا بد من القول أن أول عالم الذي توقع وجودها بشكل عام، أصبح فاراداي. فرضيته انه طرح في عام 1832، وهو العام. تشارك نظرية البناء في وقت لاحق في ماكسويل. بحلول عام 1865، وهو العام التاسع أنه قد أكمل المهمة. ونتيجة لذلك، ماكسويل رسمي صارم نظرية رياضية، لتبرير وجود ظواهر قيد النظر. كما أنه تم تحديد سرعة انتشار الموجات الكهرومغناطيسية، تزامنا مع القيمة ثم ينطبق سرعة الضوء. وهذا، بدوره، سمحت له لإثبات فرضية أن الضوء هو نوع من الإشعاع النظر فيها.

الكشف التجريبي

تم تأكيد نظرية ماكسويل في التجارب هيرتز في عام 1888. وينبغي القول بأن الفيزيائي الألماني أجرى تجاربه لدحض هذه النظرية، على الرغم من أساسها الرياضي. ومع ذلك، بفضل تجاربه كان هيرتز أول من اكتشف الموجات الكهرومغناطيسية من الناحية العملية. وبالإضافة إلى ذلك، في سياق تجاربهم، وقد حدد العلماء خصائص وخصائص الإشعاع.

موجات الكهرومغناطيسية هيرتز تلقى يرجع ذلك إلى الإثارة نبض سلسلة من التدفق بسرعة في هزاز عن طريق مصدر الجهد العالي. يمكن الكشف عن التيارات عالية التردد من قبل الدائرة. وتردد التذبذب في الوقت نفسه أن يكون أعلى، وكلما ارتفعت السعة والحث. ولكن هذا التردد العالي ليس تدفق عالية الضمان. لإجراء تجاربهم، وتستخدم هيرتز جهاز بسيط إلى حد ما، وهو ما يسمى الآن - "هوائي ثنائي القطب". الجهاز هو دائرة التذبذب من النوع المفتوح.

تجربة قيادة هيرتز

وجرى تسجيل الإشعاع من قبل وسائل هزاز المستقبلة. وكان هذا الجهاز نفس هيكل أن الجهاز تنبعث منها. تحت تأثير الموجات الكهرومغناطيسية بالتناوب الكهربائية الإثارة الحقل قعت التقلبات الحالية في جهاز الاستقبال. إذا كان في هذا الجهاز ترددها الطبيعي وتيرة تدفق تتزامن، صدى تظهر. ونتيجة لذلك، حدث اضطراب في جهاز الاستقبال مع سعة أكبر. باحث يكتشف لهم، ومشاهدة الشرر بين الموصلات في وجود فجوة صغيرة.

وهكذا، كان هيرتز أول من اكتشف الموجات الكهرومغناطيسية، أثبتت قدرتها على عكس جيدا على الموصلات. ذلك كان مبررا تقريبا تشكيل ضوء المكانة. بالإضافة إلى ذلك، قرر هيرتز سرعة انتشار الموجات الكهرومغناطيسية في الهواء.

دراسة خصائص

الموجات الكهرومغناطيسية تنتشر في البيئات تقريبا. في الفضاء، وهي مليئة بمادة الإشعاع قد تكون في بعض الحالات يتم توزيعها بشكل جيد بما فيه الكفاية. لكن يغيروا قليلا سلوكهم.

الموجات الكهرومغناطيسية في الخلاء قررت دون تخفيف. وهي موزعة على أي مسافة كبيرة بشكل تعسفي. وتشمل الخصائص الرئيسية موجات الاستقطاب والتردد والطول. ويتم وصف الخصائص في إطار الديناميكا الكهربائية. ومع ذلك، تشارك خصائص الإشعاع من بعض مناطق الطيف في أكثر تحديدا مجالات الفيزياء. تشمل، على سبيل المثال، يمكن أن تشمل هذه البصريات.

دراسة الإشعاع الكهرومغناطيسي الجاد من الموجات القصيرة نهاية الطيفية من القسم يتعامل مع الطاقة العالية. ونظرا لديناميكية الأفكار الحديثة يتوقف عن أن يكون الانضباط الذاتي وجنبا إلى جنب مع التفاعلات الضعيفة في نظرية واحدة.

نظرية تطبيقها في دراسة خصائص

اليوم توجد طرق مختلفة لتسهيل النمذجة ودراسة خصائص يعرض والاهتزازات. يعتبر أبسط نظرية مؤكدة وكاملة من الديناميكا الكهربائية الكمومية. منها من جانب واحد أو التبسيط أخرى يصبح من الممكن الحصول على الأساليب التالية، والتي تستخدم على نطاق واسع في مختلف المجالات.

ويتم وصف فيما يتعلق التردد المنخفض الاشعاع في البيئة العيانية من قبل وسائل الديناميكا الكهربائية الكلاسيكية. لأنه يقوم على معادلات ماكسويل. في التطبيق، هناك تطبيقات لتبسيط. عند دراسة البصريات الضوئية المستخدمة. يتم تطبيق نظرية موجة في الحالات التي تكون فيها بعض أجزاء من النظام البصري من حجم قريب من الطول الموجي. يستخدم بصريات الكم عندما تكون عمليات نثر كبيرة، وامتصاص الفوتونات.

نظرية البصرية هندسية - حالة الحد الذي الطول الموجي للإهمال مسموح به. وهناك أيضا عدة أقسام التطبيقية والأساسية. وهي تشمل، على سبيل المثال، وتشمل الفيزياء الفلكية وعلم الأحياء من رؤية والتمثيل الضوئي، والكيمياء الضوئية. كيف تصنف الموجات الكهرومغناطيسية؟ الجدول التالي يوضح بشكل يظهر التوزيع للمجموعة أدناه.

تصنيف

هناك نطاقات التردد من الموجات الكهرومغناطيسية. بينهما، ليس هناك تحولات مفاجئة، وأحيانا تداخلها. الحدود بينهما قريبة إلى حد ما. يرجع ذلك إلى حقيقة أن تدفق توزع بشكل مستمر، ويرتبط تردد بشكل صارم مع الطول. وفيما يلي نطاقات الموجات الكهرومغناطيسية.

القصر ضوء يمكن تقسيمها إلى ميكرومتر (جنوب ملم)، ملليمتر، سنتيمتر، ديسي متر، متر. إذا الطول الموجي لل إشعاع الكهرومغناطيسي أقل من متر، ثم دعا لها التذبذب التردد العالي السوبر (SHF).

أنواع الموجات الكهرومغناطيسية

أعلاه، تتراوح من الموجات الكهرومغناطيسية. ما هي أنواع مختلفة من التدفقات؟ مجموعة من الإشعاعات المؤينة وتشمل جاما والأشعة السينية. وينبغي القول أن يكون قادرا على تأيين الذرات والأشعة فوق البنفسجية، وحتى الضوء المرئي. الهوامش التي هي جاما وتدفق الأشعة السينية، حددت مشروطة للغاية. كما قبلت التوجه العام حدود 20 فولت - 0.1 إلكترون فولت. غاما تدفقات بالمعنى الضيق المنبعث من نواة، X - قذيفة الإلكترونية الذرية خلال طرد من المدارات المنخفضة من الإلكترونات. ومع ذلك، لا ينطبق هذا التصنيف للإشعاع الصعب ولدت بدون نوى الذرات و.

تدفق الأشعة السينية الناتجة عندما يتباطأ الجسيمات المشحونة بسرعة (البروتونات، الإلكترونات، وغيرها)، وبالتالي فإن العمليات التي تحدث داخل غلاف الإلكترونات الذرية. تحدث ذبذبات جاما نتيجة العمليات داخل نواة الذرة وتحويل الجسيمات الأولية.

محطات إذاعية

ويمكن تنفيذ بسبب القيم واسعة من أطوال النظر في هذه الموجات من دون الأخذ بعين الاعتبار هيكل ذري من المتوسط. كاستثناء لخدمة فقط تيارات قصيرة التي المجاورة للمنطقة الأشعة تحت الحمراء. في خصائص الكم الراديو تحدث اهتزازات ضعيفة جدا. ومع ذلك، فإنها تحتاج إلى النظر، على سبيل المثال، عند تحليل مستوى الجزيئي من الوقت وتردد خلال جهاز التبريد إلى درجة حرارة بضع درجات كلفن.

تؤخذ خصائص نوعية في الاعتبار عند وصف التذبذب ومكبرات الصوت في نطاقات ملليمتر وسنتيمتر. يتم تشكيل فتحة الراديو أثناء حركة الموصلات AC التردد المناسب. وتمر الموجات الكهرومغناطيسية في الفضاء يثير على التيار المتردد، الموافق عليه. يتم استخدام هذه الخاصية في تصميم الهوائيات في الراديو.

التدفقات مرئية

الأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء غير مرئية بالمعنى الواسع للكلمة ما يسمى المنطقة الطيفية الضوئية. تسليط الضوء على ويتسبب هذا المجال ليس فقط لقربها من المناطق منها، ولكن متشابهة إلى الأجهزة المستخدمة في الدراسة وضعت أساسا في دراسة الضوء المرئي. وتشمل هذه، على وجه الخصوص، والمرايا والعدسات لتركيز الإشعاع وحواجز شبكية الحيود، ورشة عمل، وغيرها.

تردد الموجات الضوئية هي مماثلة لتلك الجزيئات والذرات، وطولها - مع مسافات بين الجزيئات وأبعاد الجزيئية. لذلك من الضروري في هذا المجال هي الظواهر التي تنتج عن التركيب الذري للمادة. لنفس السبب، وعلى ضوء مع موجة، ولها خصائص الكم.

ظهور تدفق بصري

المصدر الأكثر شهرة هو الشمس. سطح نجم (الفوتوسفير) ودرجة حرارة 6000 درجة كلفن، وينبعث الضوء الأبيض الساطع. يقع أعلى قيمة من الطيف المستمر في المنطقة "الخضراء" - 550 نانومتر. وهناك أيضا حساسية بصرية القصوى. التقلبات في المدى البصري تحدث الجثث عندما ساخنة. لذا يشار التدفقات الأشعة تحت الحمراء أيضا على شكل حرارة.

أقوى تدفئة الجسم يحدث، وارتفاع وتيرة حيث الطيف هو الحد الأقصى. يتم رفع اتقاد لوحظ في درجة حرارة معينة (توهج في المدى المرئي). عندما لأول مرة يظهر الحمراء، ثم الأصفر ثم. يمكن أن تحدث تأسيس وتسجيل تدفق البصرية في التفاعلات البيولوجية والكيميائية، واحدة منها يستخدم في الصورة. بالنسبة لمعظم الكائنات الحية على الأرض كمصدر للطاقة ينفذ عملية التمثيل الضوئي. هذا التفاعل البيولوجي يحدث في النباتات تحت تأثير الأشعة الشمسية الضوئية.

ملامح الموجات الكهرومغناطيسية

خصائص المتوسطة ومصدر تؤثر على خصائص التدفق. لذلك شنت، على وجه الخصوص، والاعتماد الوقت من الميدان، والذي يحدد نوع التدفق. على سبيل المثال، عندما تكون المسافة من هزاز (زيادة) نصف قطر انحناء يصبح أكبر. والنتيجة هي الموجات الكهرومغناطيسية الطائرة. التفاعل مع المواد كما يحدث بشكل مختلف. عموما يمكن أن توصف تدفقات عمليات الامتصاص والانبعاث باستخدام نسب كهروديناميكي الكلاسيكية. لموجات من المدى البصري والمزيد من أشعة يصعب ينبغي أن تؤخذ في الاعتبار طبيعتها الكم.

تيارات مصادر

وعلى الرغم من الخلافات المادية، في كل مكان - في مادة مشعة، والارسال التلفزيوني، لمبة - مسرورون موجات الكهرومغناطيسية عن طريق الشحنات الكهربائية التي تتحرك مع التسارع. هناك نوعان رئيسيان من المصادر: والمجهري. أول يحدث الانتقال المفاجئ من الجسيمات المشحونة من واحد إلى مستوى آخر داخل الجزيئات أو الذرات.

مصادر المجهرية تنبعث الأشعة السينية، غاما، والأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء، واضحة، وفي بعض الحالات، إشعاع الموجة الطويلة. وكمثال على هذا الأخير هو خط الطيف الهيدروجين والتي تتطابق مع موجة من 21 سم. وهذه الظاهرة أهمية خاصة في علم الفلك الراديوي.

مصادر نوع العيانية تمثل بواعث التي تتم الإلكترونات الحرة الموصلات التذبذب الدوري متزامن. في أنظمة هذه الفئة يتم إنشاؤها التدفقات من المليمتر لأطول (في خطوط الكهرباء).

هيكل وقوة التدفقات

شحنة كهربائية متحركة مع تسارع وتغيير دوري التيارات تؤثر على بعضها البعض مع قوى معينة. حجمها واتجاهها تعتمد على عوامل مثل حجم وتكوين الحقل الذي يحتوي على التيارات والرسوم وحجمها واتجاهها النسبي. تتأثر بشكل كبير عن طريق الخصائص الكهربائية والمتوسطة بشكل خاص فضلا عن التغيرات في تركيز تهمة وتوزيع التيارات المصدر.

نظرا لتعقيد بيان المشكلة العام لتقديم قانون القوة في شكل لا يمكن لصيغة واحدة. هيكل يسمى حقل الكهرومغناطيسي والتي تعتبر ضرورية مثل كائن الرياضي، والتي تحددها توزيع الاتهامات والتيارات. ذلك، بدوره، يخلق مصدر معين، مع الأخذ في الاعتبار الظروف الحدود. الشروط المحددة مناطق شكل التفاعل وخصائص المواد. إذا تم تنفيذه على مساحة غير محدودة، وتستكمل هذه الظروف. كشرط إضافية خاصة في مثل هذه الحالات هي حالة الإشعاع. بسبب تكفله السلوك "الصحيح" من الحقل في اللانهاية.

التسلسل الزمني للدراسة

نظرية لومونوسوف الكروى الحركية في بعض مواقعها توقع معتقدات معينة من نظرية المجال الكهرومغناطيسي .. "لوب" (التناوب) حركة الجسيمات، "zyblyuschayasya" (موجة) نظرية الضوء، وبالتواصل لها مع طبيعة الكهرباء، الخ تم الكشف عن التدفقات الأشعة تحت الحمراء في عام 1800 بواسطة هيرشيل (عالم بريطاني)، وفي القادم 1801 م، وقد وصفت ريتر فوق البنفسجية. الأشعة فوق البنفسجية أقصر من تم افتتاح مجموعة رونتجن في عام 1895 العام، في 8 تشرين الثاني. وفي وقت لاحق، وأصبح يعرف باسم أشعة X.

وقد درس العديد من العلماء تأثير الموجات الكهرومغناطيسية. ومع ذلك، أصبح ناركيفيتش-يودكو (عالم بيلاروس) أول من حقق في إمكانيات التدفقات، ونطاق تطبيقها. درس خصائص التدفقات فيما يتعلق بالطب العملي. تم اكتشاف إشعاع غاما من قبل بول ويلارد في عام 1900-السنة. وفي الفترة نفسها، أجرى بلانك دراسات نظرية لخصائص الجسم الأسود. في عملية دراسته، تم قياس العملية. وكان عمله بداية تطور الفيزياء الكمومية. وفي وقت لاحق، نشرت عدة أعمال من بلانك وآينشتاين. وأدت أبحاثهم إلى تشكيل مثل هذا الفوتون. وهذا بدوره، شكل بداية لإنشاء نظرية الكم للتدفقات الكهرومغناطيسية. واستمر تطورها في أعمال الشخصيات العلمية الرائدة في القرن العشرين.

وأدى المزيد من البحث والعمل بشأن نظرية الكم للإشعاع الكهرومغناطيسي وتفاعله مع المادة إلى تشكيل الديناميكا الكهرومائية الكمومية في الشكل الذي يوجد فيه اليوم. ومن بين العلماء البارزين الذين درسوا هذه القضية، ينبغي أن نذكر، بالإضافة إلى أينشتاين وبلانك، بور، بوس، ديراك، دي بروجلي، هايزنبرغ، توموناغا، شوينجر، فينمان.

استنتاج

أهمية الفيزياء في العالم الحديث كبيرة بما فيه الكفاية. تقريبا كل ما يستخدم اليوم في حياة الإنسان، وقد برز من خلال الاستخدام العملي للبحوث من قبل العلماء العظماء. وأدى اكتشاف الموجات الكهرومغناطيسية ودراستهم، على وجه الخصوص، إلى إنشاء هواتف تقليدية وهواتف متنقلة في وقت لاحق وأجهزة إرسال لاسلكية. ومما له أهمية خاصة التطبيق العملي لهذه المعرفة النظرية في مجالات الطب والصناعة والتكنولوجيا.

ويوضح هذا الاستخدام الواسع النطاق الطبيعة الكمية للعلوم. تعتمد جميع التجارب الفيزيائية على القياسات، ومقارنة خصائص الظاهرة المدروسة مع المعايير المتاحة. لهذا الغرض يتم وضع مجموعة من أدوات القياس والوحدات داخل الانضباط. وهناك عدد من الانتظامات شائعة في جميع النظم المادية القائمة. فعلى سبيل المثال، تعتبر قوانين حفظ الطاقة قوانين مادية عامة.

ويسمى العلم بشكل عام في كثير من الحالات الأساسية. ويرجع ذلك، في المقام الأول، إلى أن التخصصات الأخرى تعطي أوصاف، والتي، بدورها، تمتثل لقوانين الفيزياء. وهكذا، في الكيمياء، والذرة، والمواد التي تشكلت منها، والتحولات ودرس. ولكن الخصائص الكيميائية للهيئات تحددها الخصائص الفيزيائية للجزيئات والذرات. هذه الخصائص تصف فروع الفيزياء مثل الكهرومغناطيسية، الديناميكا الحرارية، وغيرها.