Bức xạ điện từ

Bách khoa toàn thư há 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 quỷ 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 mô 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 sức nóng Joule Hiện tượng tự động cảm Hiệu năng lượng điện thế Lực năng lượng điện động Mạch nối tiếp Mạch tuy nhiên song Mật chừng dòng sản phẩm 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 tứ chiều Thế năng lượng điện kể từ tứ chiều
Các căn 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 việc phối kết hợp (nhân vector) của xê dịch 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 nên những "đợt sóng" với đặc thù như các phân tử hoạt động gọi là photon.

Khi Viral, sóng năng lượng điện kể từ đem theo gót 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 chưng đôi mắt người và gọi là khả năng chiếu sáng. Môn cơ vật lý nghiên cứu và phân tích sóng năng lượng điện kể từ là năng lượng điện động lực học tập, một thường xuyên ngành của năng lượng điện kể từ học tập.

Nhà toán học tập người Scotland là James Clerk Maxwell (1831-1879) đang được không ngừng mở rộng những công trình xây dựng của Michael Faraday và nhận ra rằng chủ yếu côn trùng contact mật thiết thân thiện năng lượng điện và kể từ thực hiện loại sóng này hoàn toàn có thể tồn bên trên. Những đo lường và tính toán của ông minh chứng rằng sóng năng lượng điện kể từ hoàn toàn có thể truyền với véc tơ vận tốc tức thời khả năng chiếu sáng và điều này tạo nên ông ngờ rằng chủ yếu khả năng chiếu sáng cũng là 1 trong những loại sóng năng lượng điện kể từ. Năm 1888, Heinrich Hertz đang được người sử dụng năng lượng điện vạc đi ra những sóng với đặc thù tương tự như khả năng chiếu sáng và tự này đã xác nhận những phát minh của Faraday và Maxwell.

Mọi vật thể đều vạc đi ra phản xạ năng lượng điện kể từ, tự xê dịch sức nóng của những phân tử hoặc vẹn toàn tử hoặc những phân tử kết cấu nên bọn chúng, với tích điện phản xạ và phân bổ độ mạnh phản xạ theo gót tần số tùy thuộc vào ở sức nóng chừng của vật thể, tương tự phản xạ vật đen sì. Sự phản xạ này lấy lên đường sức nóng năng của vật thể. Các vật thể cũng hoàn toàn có thể hít vào phản xạ vạc đi ra kể từ vật thể khác; và quy trình vạc đi ra và hít vào phản xạ là 1 trong những trong số quy trình trao thay đổi sức nóng.

Phân loại[sửa | sửa mã nguồn]

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

Bảng phân loại những 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 xê dịch 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 theo gót những quy luật truyền trực tiếp, bản năng, khúc xạ.
Sóng năng lượng điện kể từ tuân theo gót những quy luật gửi gắm trét, nhiễu xạ.
Trong quy trình Viral sóng năng lượng điện kể từ đem theo gót tích điện.^[2]

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

Trong chân ko, những thực nghiệm đang được minh chứng những phản xạ năng lượng điện kể từ lên đường 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 thuộc vào hệ quy chiếu. Hiện tượng này đang được thay cho thay đổi nhiều ý kiến về cơ học tập truyền thống của Isaac Newton và xúc tiến Albert Einstein lần đi ra lý thuyết kha khá.

Sóng ngang[sửa | sửa mã nguồn]

Sóng năng lượng điện kể từ là sóng ngang, tức thị nó là việc Viral của những xê dịch tương quan cho tới đặc thù 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 tuy nhiên phía xê dịch vuông góc với phía Viral sóng.^[2]

Như nhiều sóng ngang, sóng năng lượng điện kể từ với hiện tượng kỳ 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 khả năng chiếu sáng vô chân ko. Như vậy, bước sóng càng nhiều 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 phiên bản, những đặc thù sóng năng lượng điện kể từ dựa vào không ít vô bước sóng (hay tích điện của những photon). Dưới đó là một vài ba ví dụ. Xin coi cụ thể thêm thắt ở những trang giành riêng cho những loại sóng năng lượng điện kể từ riêng biệt.

Radio[sửa | sửa mã nguồn]

Radio với không nhiều tương tác với vật hóa học vì như thế tích điện của photon nhỏ. Nó hoàn toàn có thể lên đường vượt lên khoảng cách nhiều năm tuy nhiên ko thất lạc 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 chưng ăng-ten, người tao tận dụng tối đa tương tác thân thiện năng lượng điện ngôi trường của sóng với những vật dẫn năng lượng điện. Các dòng sản phẩm năng lượng điện tiếp tục xê dịch hỗ tương vô vật dẫn năng lượng điện bên dưới tác động của xê dịch năng lượng điện vô sóng radio.

Vi sóng[sửa | sửa mã nguồn]

Tần số xê dịch của vi sóng trùng với tần số nằm trong tận hưởng của đa số phân tử cơ học với vô loại vật và vô đồ ăn. Do vậy vi sóng bị hít vào mạnh vì chưng những phân tử cơ học và thực hiện bọn chúng rét mướt lên khi tích điện sóng được trả lịch sự tích điện sức nóng của những phân tử. Tính hóa học này được dùng nhằm thực hiện lò vi sóng.

Điều này cũng rằng lên rằng dùng tranh bị hoặc lò vi sóng thì nên đứng xa vời vùng với hiệu quả của sóng khi vạc sóng, cỡ 1 m trở lên trên, vì như thế những mùng chắn ko chắn không còn được sóng.^[3] Vi sóng dư hiệu quả lên tế bào của tao theo gót nhị nấc độ:^[4]

Mức nhẹ nhõm là làm công việc trở thành tính một trong những phân tử protein vô tế bào, tức là làm cho sai chéo một ít cấu hình phân tử, nó ko "chết" và vẫn nhập cuộc được vô sinh hoạt sinh sống của tế bào. Nếu sai chéo này xẩy ra vô phân tử DNA là điểm chứa chấp mã DT, thì gọi là trở thành dị, và quy trình phân bào tiếp sau đó tiếp tục đã tạo 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 cách tân và phát triển trở nên ung thư.
Mức nặng nề là trở thành tính mạnh, phân tử không thể tham gia được vô sinh hoạt sinh sống. Nếu lượng phân tử bị trở thành tính rộng lớn thì tế bào bị tiêu diệt.

Khi có tương đối 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 hạn chế dần dần kể từ mặt mũi 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 tính thao tác làm việc lên đùi, tự quá sát vi sóng dư tự máy tính vạc ra^[6]. Tổn thương vi sóng ko xuất hiện trở nên vùng rõ rệt như phỏng sức nóng 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 kĩ năng của khối hệ thống bạch huyết của từng thành viên, nhằm lại nguy cơ tiềm ẩn đột biến ung thư.

Xem thêm: vẽ 3 hình chiếu vuông góc của vật thể

Ánh sáng[sửa | sửa mã nguồn]

Các xê dịch của năng lượng điện ngôi trường vô khả năng chiếu sáng hiệu quả mạnh cho tới những tế bào cảm thụ khả năng chiếu sáng vô đôi mắt người. Có tía loại tế bào cảm thụ khả năng chiếu sáng vô đôi mắt người, cảm biến 3 vùng quang quẻ phổ không giống nhau (tức tía sắc tố không giống nhau). Sự phối kết hợp đồng thời 3 tín hiệu kể từ tía 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 màn hình hiển thị, người tao cũng dùng tía loại đèn vạc sáng sủa ở 3 vùng quang quẻ phổ nhạy bén 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 tao phân chia sóng vô tuyến thành: sóng vô cùng cụt, sóng ngắn từ trường, sóng trung và sóng nhiều năm.^[2]

Lý thuyết[sửa | sửa mã nguồn]

Lý thuyết năng lượng điện kể từ của James Clerk Maxwell đang được lý giải sự xuất hiện nay 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 hạn chế tốc), hoặc từng kể từ ngôi trường biến hóa, 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 biến hóa bên trên một điểm vô không khí, theo gót hệ phương trình Maxwell, những kể từ ngôi trường hoặc năng lượng điện ngôi trường ở những điểm xung xung quanh cũng trở thành biến hóa theo gót, và cứ như vậy sự biến hóa này lan toả đi ra xung xung quanh với véc tơ vận tốc tức thời khả năng chiếu 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 biến hóa chứa chấp thêm thắt những phần tế bào mô tả về xê dịch của mối cung cấp, tuy nhiên xẩy ra sau đó 1 thời hạn chậm rãi rộng lớn đối với bên trên mối cung cấp. Đó đó là tế bào mô tả toán học tập của phản xạ năng lượng điện kể từ. Tuy trong số phương trình Maxwell, phản xạ năng lượng điện kể từ trọn vẹn với đặc thù sóng, đặc thù vì chưng véc tơ vận tốc tức thời, bước sóng (hoặc tần số), tuy nhiên nó cũng có thể có đặc thù phân tử, theo gót thuyết lượng tử, với tích điện contact với bước sóng như đang được trình diễn ở mục những đặc thù.

Phương trình Maxwell[sửa | sửa mã nguồn]

Có thể chứng tỏ xê dịch năng lượng điện kể từ Viral vô không khí bên dưới dạng sóng vì chưng những phương trình Maxwell.

Xét tình huống năng lượng điện ngôi trường và/hoặc kể từ ngôi trường biến hóa vô chân ko và không tồn tại dòng sản phẩm 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 lần 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 ngược (tận dụng phương trình (1) vô quy trình đơn giản và giản dị hóa):

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

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

Có thể tiến hành những biến hóa 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 xê dịch của sóng theo gót 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, tao thấy nghiệm của phương trình thể hiện nay năng lượng điện ngôi trường và kể từ ngôi trường tiếp tục biến hóa vô không khí và thời hạn như các sóng, với tốc độ:

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

Với E₀ là 1 trong những hằng số véc tơ vào vai trò như biên chừng của xê dịch năng lượng điện ngôi trường, f là hàm khả vi bậc nhị ngẫu nhiên, là véc tơ đơn vị chức năng theo gót phương Viral của sóng, và x là tọa chừng của điểm đang được xét. Tuy nghiệm này thỏa mãn nhu cầu phương trình sóng, nhằm thỏa mãn nhu cầu toàn bộ những phương trình Maxwell, cần phải có thêm thắt ràng buộc:

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

Xem thêm: nguyên tử khối của cl

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

Mật chừng tích điện của ngôi trường năng lượng điện kể từ rằng 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 phẳng lì tuân hành phương trình (9) nêu bên trên, tao thấy tích điện năng lượng điện chính vì chưng 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 phiên bản 92). CRC Press. tr. 10.233. ISBN 1-4398-5511-0.
^ ^a ^b ^c Bộ Giáo Dục Đào tạo nên 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 tính lên đùi. Thanh Niên Online, 08/10/2010. Truy cập 11/11/2015.