Bức xạ điện từ

Bách khoa toàn thư banh Wikipedia

Điện kể từ học
Bài viết lách về

Điện Từ học Lịch sử Giáo trình
Tĩnh điện Chất cơ hội điện Chất dẫn điện Cảm ứng tĩnh điện Điện yêu tinh sát Điện thông Điện thế Điện trường Điện tích Định luật Coulomb Định luật Gauss Độ năng lượng điện thẩm Mômen lưỡng vô cùng điện Mật chừng phân cực Mật chừng năng lượng điện tích Phóng tĩnh điện Thế năng điện
Tĩnh từ Định luật Ampère Định luật Biot–Savart Định luật Gauss mang đến kể từ trường Độ kể từ thẩm Lực kể từ động Mômen lưỡng vô cùng từ Quy tắc bàn tay phải Từ hóa Từ thông Từ thế vectơ Từ thế vô hướng Từ trường
Điện động Bức xạ năng lượng điện từ Cảm ứng năng lượng điện từ Dòng năng lượng điện Foucault Dòng năng lượng điện dịch chuyển Định luật Faraday Định luật Lenz Lực Lorentz Mô miêu tả toán học tập của ngôi trường năng lượng điện từ Phương trình Jefimenko Phương trình London Phương trình Maxwell Tenxơ ứng suất Maxwell Thế Liénard–Wiechert Trường năng lượng điện từ Vectơ Poynting Xung năng lượng điện từ
Mạch điện Bộ nằm trong hưởng Dòng điện Dòng năng lượng điện một chiều Dòng năng lượng điện xoay chiều Điện dung Điện phân Điện trở Định luật Ohm Gia nhiệt độ Joule Hiện tượng tự động cảm Hiệu năng lượng điện thế Lực năng lượng điện động Mạch nối tiếp Mạch tuy vậy song Mật chừng loại điện Ống dẫn sóng năng lượng điện từ Trở kháng
Phát biểu hiệp phương sai Tenxơ năng lượng điện từ (tenxơ ứng suất–năng lượng) Dòng tư chiều Thế năng lượng điện kể từ tư chiều
Các ngôi nhà khoa học Ampère Biot Coulomb Davy Einstein Faraday Fizeau Gauss Heaviside Henry Hertz Joule Lenz Lorentz Maxwell Ørsted Ohm Ritchie Savart Singer Tesla Volta Weber
x t s

Bức xạ năng lượng điện từ (hay sóng năng lượng điện từ) là sự việc phối kết hợp (nhân vector) của giao động năng lượng điện ngôi trường và kể từ ngôi trường vuông góc cùng nhau, Viral vô không khí như sóng. Sóng năng lượng điện kể từ cũng trở thành lượng tử hoá trở thành những "đợt sóng" với đặc điểm tựa như những phân tử hoạt động gọi là photon.

Khi Viral, sóng năng lượng điện kể từ đem bám theo tích điện, động lượng và vấn đề. Sóng năng lượng điện kể từ với bước sóng ở trong vòng 400 nm và 700 nm hoàn toàn có thể được để ý vì thế đôi mắt người và gọi là độ sáng. Môn vật lý cơ nghiên cứu và phân tích sóng năng lượng điện kể từ là năng lượng điện động lực học tập, một chuyên nghiệp ngành của năng lượng điện kể từ học tập.

Nhà toán học tập người Scotland là James Clerk Maxwell (1831-1879) tiếp tục không ngừng mở rộng những công trình xây dựng của Michael Faraday và nhận biết rằng chủ yếu côn trùng tương tác khắn khít thân thuộc năng lượng điện và kể từ thực hiện loại sóng này hoàn toàn có thể tồn bên trên. Những đo lường của ông chứng minh rằng sóng năng lượng điện kể từ hoàn toàn có thể truyền với véc tơ vận tốc tức thời độ sáng và điều này tạo nên ông ngờ rằng chủ yếu độ sáng cũng là một trong những loại sóng năng lượng điện kể từ. Năm 1888, Heinrich Hertz tiếp tục sử dụng năng lượng điện phân phát đi ra những sóng với đặc điểm tựa như độ sáng và vì thế này đã xác nhận những ý tưởng phát minh của Faraday và Maxwell.

Mọi vật thể đều phân phát đi ra sự phản xạ năng lượng điện kể từ, vì thế giao động nhiệt độ của những phân tử hoặc vẹn toàn tử hoặc những phân tử kết cấu nên bọn chúng, với tích điện sự phản xạ và phân bổ độ mạnh sự phản xạ bám theo tần số tùy theo ở nhiệt độ chừng của vật thể, tương tự sự phản xạ vật đen kịt. Sự sự phản xạ này lấy chuồn nhiệt độ năng của vật thể. Các vật thể cũng hoàn toàn có thể hít vào sự phản xạ phân phát đi ra kể từ vật thể khác; và quy trình phân phát đi ra và hít vào sự phản xạ là một trong những trong những quy trình trao thay đổi nhiệt độ.

Phân loại[sửa | sửa mã nguồn]

Sóng năng lượng điện kể từ được phân loại bám theo bước sóng, kể từ lâu năm cho tới ngắn:

Bảng phân loại những sự phản xạ sóng năng lượng điện từ/ánh sáng^[1]
Tên	Bước sóng	Tần số (Hz)	Năng lượng photon (eV)
Radio hoặc sóng vô tuyến	1 mét - 100000 km	300 MHz - 3 Hz	12.4 feV - 1.24 meV
Vi ba	1 mm - 1 mét	300 GHz - 300 MHz	1.7 eV - 1.24 meV
Tia hồng ngoại	760 nm - 1 mm	430 THz - 300 GHz	1.24 meV - 1.7 eV
Ánh sáng sủa nom thấy	380 nm - 760 nm	790 THz - 430 THz	1.7 eV - 3.3 eV
Tia tử ngoại	10 nm - 380 nm	30 PHz - 790 THz	3.3 eV - 124 eV
Tia X	0,01 nm - 10 nm	30 EHz - 30 PHz	124 eV - 124 keV
Tia gamma	≤ 0,01 nm	≥ 30 EHz	124 keV - 300+ GeV

Tính chất[sửa | sửa mã nguồn]

Trong sóng năng lượng điện kể từ thì giao động của năng lượng điện ngôi trường và của kể từ ngôi trường bên trên một điểm luôn luôn trực tiếp đồng trộn cùng nhau.
Sóng năng lượng điện kể từ tuân bám theo những quy luật truyền trực tiếp, hành động tự nhiên, khúc xạ.
Sóng năng lượng điện kể từ tuân bám theo những quy luật gửi gắm sứt mẻ, nhiễu xạ.
Trong quy trình Viral sóng năng lượng điện kể từ đem bám theo tích điện.^[2]

Vận tốc vô chân không[sửa | sửa mã nguồn]

Trong chân ko, những thực nghiệm tiếp tục chứng minh những sự phản xạ năng lượng điện kể từ chuồn với véc tơ vận tốc tức thời bất biến, thông thường được ký hiệu là c=299.792.458 m/s, thậm chí còn ko tùy theo hệ quy chiếu. Hiện tượng này tiếp tục thay cho thay đổi nhiều ý kiến về cơ học tập cổ xưa của Isaac Newton và xúc tiến Albert Einstein dò la đi ra lý thuyết kha khá.

Sóng ngang[sửa | sửa mã nguồn]

Sóng năng lượng điện kể từ là sóng ngang, tức là nó là sự việc Viral của những giao động tương quan cho tới đặc điểm được bố trí theo hướng (cụ thể là độ mạnh năng lượng điện ngôi trường và độ mạnh kể từ trường) của những thành phần nhưng mà phía giao động vuông góc với phía Viral sóng.^[2]

Như nhiều sóng ngang, sóng năng lượng điện kể từ với hiện tượng lạ phân vô cùng.

Năng lượng[sửa | sửa mã nguồn]

Năng lượng của một phân tử photon với bước sóng λ là hc/λ, với h là hằng số Planck và c là véc tơ vận tốc tức thời độ sáng vô chân ko. Như vậy, bước sóng càng lâu năm thì tích điện photon càng nhỏ.

Tương tác với vật chất[sửa | sửa mã nguồn]

Trong tương tác với những vẹn toàn tử, phân tử và những phân tử cơ bạn dạng, những đặc điểm sóng năng lượng điện kể từ dựa vào không ít vô bước sóng (hay tích điện của những photon). Dưới đấy là một vài ba ví dụ. Xin coi cụ thể tăng ở những trang giành cho những loại sóng năng lượng điện kể từ riêng rẽ.

Radio[sửa | sửa mã nguồn]

Radio với không nhiều tương tác với vật hóa học vì thế tích điện của photon nhỏ. Nó hoàn toàn có thể chuồn vượt lên khoảng cách lâu năm nhưng mà ko mất mặt tích điện mang đến tương tác, vì vậy được dùng nhằm truyền vấn đề, như vô chuyên môn truyền thanh.

Khi thu hấp thụ radio vì thế ăng-ten, người tớ tận dụng tối đa tương tác thân thuộc năng lượng điện ngôi trường của sóng với những vật dẫn năng lượng điện. Các loại năng lượng điện tiếp tục giao động tương hỗ vô vật dẫn năng lượng điện bên dưới tác động của giao động năng lượng điện vô sóng radio.

Vi sóng[sửa | sửa mã nguồn]

Tần số giao động của vi sóng trùng với tần số nằm trong tận hưởng của không ít phân tử cơ học với vô loại vật và vô thực phẩm. Do vậy vi sóng bị hít vào mạnh vì thế những phân tử cơ học và thực hiện bọn chúng rét lên khi tích điện sóng được gửi sang trọng tích điện nhiệt độ của những phân tử. Tính hóa học này được dùng nhằm thực hiện lò vi sóng.

Điều này cũng thưa lên rằng dùng tranh bị hoặc lò vi sóng thì nên đứng xa xôi vùng với tác dụng của sóng khi phân phát sóng, cỡ 1 m trở lên trên, vì thế những mùng chắn ko chắn không còn được sóng.^[3] Vi sóng dư tác dụng lên tế bào của tớ bám theo nhị nút độ:^[4]

Mức nhẹ nhàng là làm công việc đổi mới tính một trong những phân tử protein vô tế bào, tức là làm cho sai chếch một chút ít cấu tạo phân tử, nó ko "chết" và vẫn nhập cuộc được vô hoạt động và sinh hoạt sinh sống của tế bào. Nếu sai chếch này xẩy ra vô phân tử DNA là điểm chứa chấp mã DT, thì gọi là đổi mới dị, và quy trình phân bào tiếp sau đó tiếp tục đã cho ra loạt những tế bào lỗi DT. Khi cơ nếu như hệ bạch huyết ko đầy đủ mạnh nhằm vô hiệu được những tế bào lỗi này thì bọn chúng cải cách và phát triển trở thành ung thư.
Mức nặng trĩu là đổi mới tính mạnh, phân tử không hề tham gia được vô hoạt động và sinh hoạt sinh sống. Nếu lượng phân tử bị đổi mới tính rộng lớn thì tế bào bị tiêu diệt.

Khi có rất nhiều tế bào bị tiêu diệt thì được gọi là "bỏng vi sóng"^[5]. Số tế bào bị tiêu diệt ở xen với tế bào sinh sống, và rời dần dần kể từ mặt mày domain authority vô cho tới bề dày da, của sóng 2450 MHz là cho tới 17 mm. Hiện tượng này hoàn toàn có thể xẩy ra lúc đặt máy vi tính thao tác lên đùi, vì thế quá ngay gần vi sóng dư vì thế máy vi tính phân phát ra^[6]. Tổn thương vi sóng ko sinh ra trở thành vùng rõ rệt như phỏng nhiệt độ truyền thống lịch sử, và nhiều người không sở hữu và nhận đi ra. Thông thông thường thì bạch huyết cầu dọn được những tế bào bị tiêu diệt, tuy nhiên việc dọn những tế bào lỗi DT thì tùy nằm trong vô tài năng của khối hệ thống bạch huyết của từng thành viên, nhằm lại nguy cơ tiềm ẩn đột biến ung thư.

Xem thêm: các đề thi vào lớp 10 môn toán

Ánh sáng[sửa | sửa mã nguồn]

Các giao động của năng lượng điện ngôi trường vô độ sáng tác dụng mạnh cho tới những tế bào cảm thụ độ sáng vô đôi mắt người. Có phụ thân loại tế bào cảm thụ độ sáng vô đôi mắt người, cảm biến 3 vùng quang đãng phổ không giống nhau (tức phụ thân sắc tố không giống nhau). Sự phối kết hợp đồng thời 3 tín hiệu kể từ phụ thân loại tế bào này tạo ra những phổ sắc tố đa dạng và phong phú. Để đưa đến hình hình họa màu sắc bên trên screen, người tớ cũng dùng phụ thân loại đèn phân phát sáng sủa ở 3 vùng quang đãng phổ mẫn cảm của những người.

Sóng vô tuyến[sửa | sửa mã nguồn]

Những sóng năng lượng điện kể từ với bước sóng kể từ vài ba mét cho tới vài ba km được sử dụng vô vấn đề vô tuyến nên gọi là những sóng vô tuyến. Người tớ phân tách sóng vô tuyến thành: sóng vô cùng ngắn ngủi, sóng ngắn từ trường, sóng trung và sóng lâu năm.^[2]

Lý thuyết[sửa | sửa mã nguồn]

Lý thuyết năng lượng điện kể từ của James Clerk Maxwell tiếp tục lý giải sự xuất hiện tại của sóng năng lượng điện kể từ như sau. Mọi năng lượng điện khi thay cho thay đổi véc tơ vận tốc tức thời (tăng tốc hoặc rời tốc), hoặc từng kể từ ngôi trường chuyển đổi, đều là mối cung cấp sinh đi ra những sóng năng lượng điện kể từ. Khi kể từ ngôi trường hoặc năng lượng điện ngôi trường chuyển đổi bên trên một điểm vô không khí, bám theo hệ phương trình Maxwell, những kể từ ngôi trường hoặc năng lượng điện ngôi trường ở những điểm xung xung quanh cũng trở thành chuyển đổi bám theo, và cứ như vậy sự chuyển đổi này lan toả đi ra xung xung quanh với véc tơ vận tốc tức thời độ sáng.

Biểu thao diễn toán học tập về kể từ ngôi trường và năng lượng điện trường thọ đi ra từ là một mối cung cấp chuyển đổi chứa chấp tăng những phần tế bào miêu tả về giao động của mối cung cấp, tuy nhiên xẩy ra sau đó 1 thời hạn lừ đừ rộng lớn đối với bên trên mối cung cấp. Đó đó là tế bào miêu tả toán học tập của sự phản xạ năng lượng điện kể từ. Tuy trong những phương trình Maxwell, sự phản xạ năng lượng điện kể từ trọn vẹn với đặc điểm sóng, đặc thù vì thế véc tơ vận tốc tức thời, bước sóng (hoặc tần số), tuy nhiên nó cũng đều có đặc điểm phân tử, bám theo thuyết lượng tử, với tích điện tương tác với bước sóng như tiếp tục trình diễn ở mục những đặc điểm.

Phương trình Maxwell[sửa | sửa mã nguồn]

Có thể chứng tỏ giao động năng lượng điện kể từ Viral vô không khí bên dưới dạng sóng vì thế những phương trình Maxwell.

Xét tình huống năng lượng điện ngôi trường và/hoặc kể từ ngôi trường chuyển đổi vô chân ko và không tồn tại loại năng lượng điện hoặc năng lượng điện tự tại vô không khí đang được xét; 4 phương trình Maxwell rút gọn gàng thành:

Nghiệm tầm thông thường của hệ phương trình bên trên là:

Để dò la nghiệm ko tầm thông thường, hoàn toàn có thể dùng đẳng thức giải tích véc tơ:

Bằng cơ hội lấy rôta nhị vế của phương trình (2):

Rồi đơn giản và giản dị hóa vế trái ngược (tận dụng phương trình (1) vô quy trình đơn giản và giản dị hóa):

Và đơn giản và giản dị hóa vế nên (tận dụng phương trình (4) vô quy trình đơn giản và giản dị hóa):

Cân vì thế 2 vế (6) và (7) nhằm nhận được phương trình vi phân mang đến năng lượng điện trường:

Có thể tiến hành những chuyển đổi tương tự động như bên trên nhằm nhận được phương trình vi phân với kể từ trường:

Hai phương trình vi phân bên trên đó là những phương trình sóng, dạng tổng quát:

với c₀ là vận tốc Viral của sóng và f mô tả độ mạnh giao động của sóng bám theo thời hạn và địa điểm vô không khí. Trong tình huống của những phương trình sóng tương quan cho tới năng lượng điện ngôi trường và kể từ ngôi trường nêu bên trên, tớ thấy nghiệm của phương trình thể hiện tại năng lượng điện ngôi trường và kể từ ngôi trường tiếp tục chuyển đổi vô không khí và thời hạn tựa như những sóng, với tốc độ:

Đây đó là vận tốc độ sáng vô chân ko. Nghiệm của phương trình sóng mang đến năng lượng điện ngôi trường là:

Với E₀ là một trong những hằng số véc tơ nhập vai trò như biên chừng của giao động năng lượng điện ngôi trường, f là hàm khả vi bậc nhị ngẫu nhiên, là véc tơ đơn vị chức năng bám theo phương Viral của sóng, và x là tọa chừng của điểm đang được xét. Tuy nghiệm này vừa lòng phương trình sóng, nhằm vừa lòng toàn bộ những phương trình Maxwell, cần phải có tăng ràng buộc:

(8) suy đi ra năng lượng điện ngôi trường nên luôn luôn vuông góc với phía Viral của sóng và (9) đã cho chúng ta biết kể từ ngôi trường thì vuông góc đối với tất cả năng lượng điện ngôi trường và phía lan truyền; mặt khác E₀ = c₀ B₀. Nghiệm này của phương trình Maxwell đó là sóng năng lượng điện kể từ phẳng.

Xem thêm: toán 3 kết nối tri thức

Năng lượng và xung lượng[sửa | sửa mã nguồn]

Mật chừng tích điện của ngôi trường năng lượng điện kể từ thưa chung:

u = (E.D + B.H)/2

Trong chân không:

u = (ε₀|E|² + μ₀|H|²)/2

Với sóng năng lượng điện kể từ bằng phẳng tuân hành phương trình (9) nêu bên trên, tớ thấy tích điện năng lượng điện đích vì thế tích điện kể từ, và:

u = ε₀|E|² = μ₀|H|²

Xem thêm[sửa | sửa mã nguồn]

Phương trình truyền xạ
Phổ năng lượng điện từ
Nguy hiểm của sóng năng lượng điện từ
Ánh sáng

Tham khảo[sửa | sửa mã nguồn]

^ Haynes, William M. chỉnh sửa (2011). CRC Handbook of Chemistry and Physics (ấn bạn dạng 92). CRC Press. tr. 10.233. ISBN 1-4398-5511-0.
^ ^a ^b ^c Bộ Giáo Dục Đào tạo ra nước Việt Nam, Vật lý 12, Bài 22: Sóng năng lượng điện từ
^ Kitchen, R. (2001). RF and Microwave Radiation Safety Handbook. Newnes. p. 60. ISBN 9780750643559.
^ Shckorbatov YG, Pasiuga VN, Kolchigin NN, Grabina VA, Batrakov DO, Kalashnikov VV, Ivanchenko DD, Bykov VN (2009): The influence of differently polarised microwave radiation on chromatin in human cells. International Journal of Radiation Biology 85 (4), p. 322–329
^ Fleck H (1983). Microwave oven burn. Bull N Y Acad Med 59 (3), p. 313–7. PMC 1911632. PMID 6573221.
^ Cẩn trọng lúc đặt máy vi tính lên đùi. Thanh Niên Online, 08/10/2010. Truy cập 11/11/2015.