Электромагнитные волны. Свойства и скорость распространения волн. Шкала электромагнитных излучений.

Электромагнитные волны

Электромагнитные волны — это колебания электромагнитного поля, распространяющиеся в пространстве.

Свойства электромагнитных волн:

• Возникновение: Электромагнитные волны порождаются ускоренно движущимися электрическими зарядами (например, колебаниями электронов в антенне).
• Распространение: Они могут распространяться как в вакууме, так и в различных средах (диэлектриках).
• Скорость: В вакууме скорость электромагнитных волн равна скорости света \( c \) (приблизительно \( 3 \times 10^8 \) м/с). В среде скорость меньше, чем в вакууме: \( v = \frac{c}{n} \), где \( n \) — показатель преломления среды.
• Состав: Электромагнитная волна состоит из взаимно перпендикулярных колеблющихся электрического \( \vec{E} \) и магнитного \( \vec{B} \) полей, которые колеблются в фазе и перпендикулярны направлению распространения волны.
• Перенос энергии: Электромагнитные волны переносят энергию.
• Отражение, преломление, интерференция, дифракция: Электромагнитные волны обладают всеми свойствами световых волн, так как свет — это тоже электромагнитное излучение.

Шкала электромагнитных излучений (спектр):

Шкала электромагнитных излучений — это непрерывный спектр, расположенный по возрастанию частоты (и убыванию длины волны) или наоборот. Основные диапазоны:

• Радиоволны: самые длинные волны (от десятков километров до миллиметров). Используются для радиосвязи, телевидения.
• Инфракрасное (тепловое) излучение: от миллиметров до микрометров. Воспринимается как тепло. Используется в тепловизорах, пультах ДУ.
• Видимый свет: от 780 нм (красный) до 380 нм (фиолетовый). Воспринимается человеческим глазом.
• Ультрафиолетовое (УФ) излучение: от 380 нм до 10 нм. Вызывает загар, стерилизует.
• Рентгеновские лучи: от 10 нм до 0.01 нм. Используются в медицине для диагностики (рентген), в промышленности.
• Гамма-излучение: самые короткие волны (менее 0.01 нм). Обладает высокой проникающей способностью. Образуется при ядерных реакциях.