Quien descubrió las ondas electromagnéticas? – Las ondas electromagnéticas de mesa. Tipos de ondas electromagnéticas

Las ondas electromagnéticas (Tabla que se dan a continuación) representan la perturbación de los campos magnéticos y eléctricos se distribuyen en el espacio. Ellos hay varios tipos. El estudio de estas perturbaciones se dedica a la física. Las ondas electromagnéticas se generan debido al hecho de que el campo magnético eléctrica alterna genera, y esto a su vez genera eléctrica.

la investigación de historia

La primera teoría, que se puede considerar las variantes más antiguas de las ondas electromagnéticas de hipótesis, son al menos en tiempos de Huygens. En ese momento, la especulación alcanzó el desarrollo cuantificado. Huygens en 1678, el año produce una especie de teoría del "esquema" – "Tratado sobre el mundo". En 1690 también publicó otro excelente trabajo. Se ha indicado la teoría cualitativa de la reflexión, la refracción en la forma en la que se representa hoy en día en los libros de texto ( "ondas electromagnéticas", grado 9).

Junto con esto se ha formulado el principio de Huygens. Con él se hizo posible estudiar el movimiento del frente de onda. Este principio encuentra su desarrollo posterior en las obras de Fresnel. el principio de Huygens-Fresnel tenía un significado especial en la teoría de la difracción y la teoría ondulatoria de la luz.

En 1660-1670 años de la gran cantidad de aportes teóricos y experimentales se realizaron en el estudio de Hooke y Newton. Quien descubrió las ondas electromagnéticas? Los cuales se llevaron a cabo experimentos para probar su existencia? ¿Cuáles son los diferentes tipos de ondas electromagnéticas? En esta tarde.

Justificación Maxwell

Antes de hablar de quien descubrió las ondas electromagnéticas, hay que decir que el primer científico que predijo su existencia en general, se ha convertido en Faraday. Su hipótesis se presentó en 1832, el año. teoría de la construcción posteriormente dedica a Maxwell. Antes de 1865, los nueve años que ha completado el trabajo. Como resultado, Maxwell formalizado estrictamente teoría matemática, lo que justifica la existencia de los fenómenos considerados. También ha sido determinada velocidad de propagación de las ondas electromagnéticas, coincide con el valor, entonces se aplica la velocidad de la luz. Esto, a su vez, le permitió corroborar la hipótesis de que la luz es un tipo de radiación considerados.

detección experimental

La teoría de Maxwell se confirmó en los experimentos de Hertz en 1888. Hay que decir que el físico alemán llevó a cabo sus experimentos para refutar la teoría, a pesar de su base matemática. Sin embargo, gracias a sus experimentos de Hertz fue el primero que descubrió las ondas electromagnéticas en la práctica. Además, en el transcurso de sus experimentos, los científicos han identificado las propiedades y características de la radiación.

Ondas electromagnéticas Hertz recibidos debido a la serie de impulsos de excitación de fluir rápidamente en el vibrador por medio de fuente de alta tensión. corrientes de alta frecuencia pueden ser detectados por el circuito. La frecuencia de oscilación al mismo será el más alto, mayor es la capacitancia y la inductancia. Sin embargo, esta alta frecuencia hay garantía de alto flujo. Para llevar a cabo sus experimentos, Hertz utilizó un dispositivo bastante simple, que ahora se llama – "antena dipolo". El dispositivo es un circuito de oscilación de tipo abierto.

experiencia de conducción Hertz

Register radiación se llevó a cabo por medio del vibrador de recepción. Este dispositivo tiene la misma estructura que la del dispositivo emisor. Bajo la influencia de la onda electromagnética eléctrica alterna de excitación de campo fluctuaciones de corriente se produjo en el dispositivo receptor. Si en este dispositivo de su frecuencia natural y la frecuencia de flujo coinciden, la resonancia que aparece. Como resultado, se produjo la perturbación en un aparato de recepción con una amplitud mayor. Investigador los descubre, observando las chispas entre conductores en un pequeño espacio.

Por lo tanto, Hertz fue el primero que descubrió las ondas electromagnéticas, demostró su capacidad para reflejar bien en los conductores. Casi se justificaban la formación de una luz de pie. Además, Hertz determinó la velocidad de propagación de ondas electromagnéticas en el aire.

El estudio de las características de

Las ondas electromagnéticas se propagan en casi todos los ambientes. En el espacio, que está lleno de una sustancia de la radiación en algunos casos puede ser distribuido lo suficientemente bien. Pero cambian ligeramente su comportamiento.

Las ondas electromagnéticas en vacío determinarse sin atenuación. Se distribuyen a cualquier distancia arbitrariamente grande. Las características principales incluyen ondas de polarización, la frecuencia y longitud. Descripción de las propiedades se lleva a cabo en el marco de la electrodinámica. Sin embargo, las características de radiación de algunas regiones del espectro están comprometidos en más específicas áreas de la física. Estos incluyen, por ejemplo, pueden incluir la óptica.

Estudiar la radiación electromagnética dura de onda corta final espectral de la sección se ocupa de alta energía. Teniendo en cuenta la dinámica de las ideas modernas deja de ser auto-disciplina y combinado con las interacciones débiles en una sola teoría.

Teoría aplicada en el estudio de las propiedades

Hoy en día existen diversos métodos para facilitar el modelado y el estudio de las propiedades de las pantallas y las vibraciones. El más fundamental de la teoría probada y completa de la electrodinámica cuántica se considera. De la misma por una o las otras simplificaciones hace posible obtener los métodos siguientes, que son ampliamente utilizados en diversos campos.

Descripción con respecto a la radiación de baja frecuencia en el entorno macroscópico se lleva a cabo por medio de la electrodinámica clásica. Se basa en las ecuaciones de Maxwell. En la aplicación, existen aplicaciones para simplificar. Cuando se estudia la óptica ópticos utilizados. La teoría de la onda se aplica en casos en los que algunas partes del sistema óptico del tamaño cerca de la longitud de onda. óptica cuántica se utiliza cuando los procesos de dispersión sustanciales son, la absorción de fotones.

teoría óptica geométrica – el caso límite en el que la longitud de onda de abandono permitido. También hay varias secciones básica y aplicada. Estos incluyen, por ejemplo, incluir la astrofísica, la biología de la visión y la fotosíntesis, la fotoquímica. ¿Cómo se clasifican las ondas electromagnéticas? La tabla muestra claramente la distribución para el grupo se muestra a continuación.

clasificación

Hay gamas de frecuencias de las ondas electromagnéticas. Entre ellos, no hay transiciones abruptas, a veces se superponen. Los límites entre ellos son bastante relativa. Debido al hecho de que el flujo se distribuye de forma continua, la frecuencia está asociado de forma rígida con la longitud. A continuación se presentan las gamas de ondas electromagnéticas.

luz Ultrashort se puede dividir en micrómetros (sub-milímetro), milímetros, centímetros, decímetro, metro. Si la longitud de onda de la radiación electromagnética de menos de un metro, entonces su llamada oscilación de super alta frecuencia (SHF).

Tipos de ondas electromagnéticas

Por encima, los rangos de las ondas electromagnéticas. ¿Cuáles son los diferentes tipos de flujos? Grupo de radiación ionizante incluyen gamma y rayos-X. Hay que decir que es capaz de ionizar los átomos y luz ultravioleta, e incluso la luz visible. Los márgenes que son gamma y flujo de rayos X, que se define muy condicional. Como orientación general aceptado límites 20 eV – 0,1 MeV. Gamma-fluye en el sentido estricto emitida por el núcleo, X – shell e-atómico durante la eyección de las órbitas bajas de electrones. Sin embargo, esta clasificación no se aplica a la radiación generada dura y sin núcleos y átomos.

flujo de rayos X generada al decelerar partículas cargadas rápido (protones, electrones, y otros) y por lo tanto los procesos que ocurren dentro de las capas de electrones atómicos. oscilaciones gamma se producen como resultado de los procesos dentro de los núcleos atómicos y la conversión de las partículas elementales.

flujos de radio

Debido a los grandes valores de las longitudes de la consideración de estas ondas pueden llevarse a cabo sin tener en cuenta la estructura atomista del medio. Como una excepción a servir sólo los flujos cortos que son adyacentes a la región infrarroja. En las propiedades cuánticas de radio oscilaciones se producen con bastante débil. Sin embargo, tienen que considerar, por ejemplo, al analizar el estándar molecular de tiempo y frecuencia durante el aparato de enfriamiento a una temperatura de unos pocos grados Kelvin.

Las propiedades cuánticas se tienen en cuenta en la descripción de los osciladores y amplificadores en los rangos de milímetro y centímetro. ranura Radio se forma durante el movimiento de los conductores de CA de frecuencia apropiada. A que pasa ondas electromagnéticas en el espacio excita una corriente alterna, correspondiente a la misma. Esta propiedad se utiliza en el diseño de antenas en la radio.

flujos visibles

Radiación ultravioleta e infrarroja es visible en el sentido amplio de la palabra llamada región espectral óptico. Resaltar esta área es causada no sólo la proximidad de las áreas respectivas, pero son similares a los dispositivos utilizados en el estudio y desarrollado principalmente en el estudio de la luz visible. Estos incluyen, en particular, los espejos y lentes para enfocar la radiación, rejillas de difracción, prismas, y otros.

ondas ópticas de frecuencia son comparables a las de las moléculas y los átomos, y su longitud – con distancias intermoleculares y dimensiones moleculares. Por lo tanto esencial en este campo son fenómenos que son causadas por la estructura atómica de la sustancia. Por la misma razón, la luz con la onda y tiene unas propiedades cuánticas.

La aparición de flujo óptico

La fuente más famoso es el sol. superficie Star (fotosfera) tiene una temperatura de 6.000 ° Kelvin, y emiten luz blanca brillante. El valor más alto del espectro continuo se encuentra en la zona de "verde" – 550 nm. También hay una sensibilidad visual máxima. Las fluctuaciones en el rango óptico se producen cuerpos cuando se calienta. flujos de infrarrojos se por lo tanto también se hace referencia como calor.

Cuanto más fuerte sea el cuerpo de calentamiento se lleva a cabo, mayor es la frecuencia en la que el espectro es máxima. incandescencia observado a cierta temperatura se eleva (resplandor en el rango visible). Cuando aparece por primera vez rojo, luego amarillo y luego. Establecimiento y registro de flujo óptico pueden ocurrir en las reacciones biológicas y químicas, una de las cuales se utiliza en la foto. Para la mayoría de los seres vivos en la tierra como fuente de energía lleva a cabo la fotosíntesis. Esta reacción biológica se lleva a cabo en las plantas bajo la influencia de la radiación solar óptico.

Características de las ondas electromagnéticas

Las propiedades del medio y la fuente afectan las características de flujo. Así montado, en particular, la dependencia del tiempo del campo, que especifica el tipo de flujo. Por ejemplo, cuando la distancia desde el vibrador (aumentando) el radio de curvatura se hace mayor. El resultado es una onda electromagnética plana. La interacción con el material se produce como diferente. Los flujos procesos de absorción y de emisión en general se pueden describir utilizando relaciones electrodinámicos clásicos. Para las ondas de rango óptico y los rayos duros más se debe tener en cuenta su naturaleza cuántica.

fuentes de corrientes

A pesar de las diferencias físicas, todas partes – en una sustancia radiactiva, un transmisor de televisión, la bombilla – ondas electromagnéticas son excitados por las cargas eléctricas que se mueven con aceleración. Hay dos tipos principales de fuentes: microscópica y macroscópica. La primera se produce transición brusca de las partículas cargadas de uno a otro nivel dentro de las moléculas o átomos.

fuentes microscópicas emiten de rayos X, gamma, ultravioleta, infrarrojo, visible, y en algunos casos, la radiación de onda larga. Como un ejemplo de esto último es la línea espectral de hidrógeno que corresponde a una onda de 21 cm. Este fenómeno es particularmente importante en la radioastronomía.

Fuentes de tipo macroscópico representan emisores en los que los conductores de electrones libres se hacen oscilación periódica síncrona. En los sistemas de esta categoría se generan flujos de milímetro a las (en líneas de energía) más largas.

La estructura y la fuerza de los flujos

Una carga eléctrica se mueve con aceleración y cambiar periódicamente las corrientes afectan unos a otros con ciertas fuerzas. Su magnitud y dirección dependen de factores tales como el tamaño y la configuración del campo, que contiene las corrientes y cargas, su magnitud y dirección relativa. Sustancialmente influenciado por las características eléctricas y el medio en particular, así como cambios en la concentración y la distribución de las corrientes de fuente de carga.

Debido a la complejidad de la declaración general un problema de introducir la ley de la fuerza en forma de una única fórmula no puede. Una estructura llamada un campo electromagnético y se considera tan necesario como un objeto matemático, determinado por la distribución de cargas y corrientes. Que, a su vez, crea una fuente determinada, teniendo en cuenta las condiciones de contorno. Los términos definidos constituyen zonas de interacción y las características del material. Si se lleva a cabo en un espacio sin límites, estas circunstancias se complementan. Como condición adicional especial en estos casos es la condición de radiación. Debido a que está garantizado por el comportamiento "correcto" del campo en el infinito.

Cronología del estudio

teoría Lomonosov Corpuscular-cinética en algunas de sus posiciones impacientes ciertos principios de la teoría de campo electromagnético .. (rotacional) movimiento de las partículas "Lobe", "zyblyuschayasya" (onda) teoría de la luz, su comunión con la naturaleza de la electricidad, etc. se detectaron flujos de infrarrojos en 1800 por Herschel (científico británico), y en el siguiente, 1801 m, Ritter fue descrito ultravioleta. La radiación ultravioleta más corto que, rango se abrió Roentgen en 1895 año, el 8 de noviembre. Posteriormente, se hizo conocida como la radiografía.

Influencia de las ondas electromagnéticas se ha estudiado por muchos científicos. Sin embargo, los primeros en explorar las posibilidades de corrientes, su alcance se ha convertido en Narkevitch-Iodko (figura científica bielorrusa). Estudió las propiedades de los flujos en relación con la práctica de la medicina. La radiación gamma fue descubierto por Paul Villard en 1900. En el mismo período Planck a cabo estudios teóricos de las propiedades de un cuerpo negro. Durante el estudio eran proceso cuántico abierta. Su trabajo fue el comienzo del desarrollo de la física cuántica. Posteriormente, varios de Planck y Einstein fue publicado. Su investigación condujo a la formación de una cosa tal como un fotón. Esto, a su vez, marcó el comienzo de la creación de la teoría cuántica de flujo electromagnético. Su desarrollo continuó en las obras de las figuras científicas principales del siglo XX.

La investigación y el trabajo sobre la teoría cuántica de la radiación electromagnética y su interacción con la materia ha llevado finalmente a la formación de la electrodinámica cuántica en la forma en la que existe hoy en día. Entre los destacados científicos que han estudiado este tema, hay que mencionar, además de Einstein y Planck, Bohr, Bose, Dirac, de Broglie, Heisenberg, Tomonaga, Schwinger, Feynman.

conclusión

El valor en el mundo moderno de la física es suficientemente grande. Casi todo lo que se utiliza hoy en día en la vida humana, apareció gracias a la utilización práctica de la investigación de grandes científicos. El descubrimiento de las ondas electromagnéticas y su estudio, en particular, condujo al desarrollo de teléfonos, transmisores de radio convencionales y posteriormente móviles. De particular importancia la aplicación práctica de tal conocimiento teórico en el campo de la medicina, la industria y la tecnología.

Esto es debido al uso generalizado de la ciencia cuantitativa. Todos los experimentos físicos basados en la medición, la comparación de las propiedades de los fenómenos que se estudian con las normas existentes. Es con este fin dentro de los instrumentos de medición complejas disciplina desarrollada y unidades. Varios patrones es común a todos los sistemas de materiales existentes. Por ejemplo, las leyes de la conservación de la energía se consideran leyes físicas comunes.

La ciencia en su conjunto se llama en muchos casos fundamentales. Esto se debe principalmente al hecho de que otras disciplinas dan descripciones que, a su vez, obedecen a las leyes de la física. Por lo tanto, en Química estudiado átomos, una sustancia derivada de ellos, y de transformación. Pero las propiedades químicas del cuerpo determinadas por las características físicas de las moléculas y los átomos. Estas propiedades describen dichas secciones de la física, como la termodinámica, electromagnetismo, y otros.