Bức xạ điện từ

Bách khoa toàn thư banh Wikipedia

Điện kể từ học
Bài ghi chép 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 phỏng phân cực Mật phỏng năng lượng điện tích Phóng tĩnh điện Thế năng điện
Tĩnh từ Định luật Ampère Định luật Biot–Savart Định luật Gauss mang lại 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 vậy song Mật phỏng 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 tứ chiều Thế năng lượng điện kể từ tứ chiều
Các mái ấm 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 hợp (nhân vector) của xê dịch năng lượng điện ngôi trường và kể từ ngôi trường vuông góc cùng nhau, Viral nhập không khí như sóng. Sóng năng lượng điện kể từ cũng trở thành lượng tử hoá trở nên những "đợt sóng" với đặc điểm giống như những phân tử vận 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 thế đôi mắt người và gọi là khả năng chiếu 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 thường xuyên ngành của năng lượng điện kể từ học tập.

Nhà toán học tập người Scotland là James Clerk Maxwell (1831-1879) vẫn không ngừng mở rộng những dự án công trình của Michael Faraday và nhận ra rằng chủ yếu côn trùng contact khắn khít đằm thắm 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 làm cho ông ngờ rằng chủ yếu khả năng chiếu sáng cũng là một trong những loại sóng năng lượng điện kể từ. Năm 1888, Heinrich Hertz vẫn người sử dụng năng lượng điện trị đi ra những sóng với đặc điểm tương tự như khả năng chiếu sáng và vì thế này đã xác nhận những phát minh của Faraday và Maxwell.

Mọi vật thể đều trị đi ra phản xạ năng lượng điện kể từ, vì thế xê dịch sức nóng của những phân tử hoặc nguyên vẹn 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 phỏng của vật thể, tương tự phản xạ vật đen kịt. Sự phản xạ này lấy chuồn sức nóng năng của vật thể. Các vật thể cũng hoàn toàn có thể hít vào phản xạ trị đi ra kể từ vật thể khác; và quy trình trị đi ra và hít vào phản xạ là một trong những trong những 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 nhìn 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, hành động tự nhiên, khúc xạ.
Sóng năng lượng điện kể từ tuân theo gót những quy luật phó bôi, nhiễu xạ.
Trong quy trình Viral sóng năng lượng điện kể từ đem theo gót tích điện.^[2]

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

Trong chân ko, những thử nghiệm vẫn minh chứng những 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 là ko tùy thuộc vào hệ quy chiếu. Hiện tượng này vẫn 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 là nó là việc Viral của những xê dịch 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 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 nhập 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 nguyên vẹn tử, phân tử và những phân tử cơ phiên bản, những đặc điểm sóng năng lượng điện kể từ dựa vào rất nhiều nhập bước sóng (hay tích điện của những photon). Dưới đó 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 như thế tích điện của photon nhỏ. Nó hoàn toàn có thể chuồn vượt lên khoảng cách nhiều năm tuy nhiên ko rơi rụng tích điện mang lại tương tác, vì vậy được dùng nhằm truyền vấn đề, như nhập nghệ thuật truyền thanh.

Khi thu hấp thụ radio vì thế ăng-ten, người tao tận dụng tối đa tương tác đằm thắm năng lượng điện ngôi trường của sóng với những vật dẫn năng lượng điện. Các loại năng lượng điện tiếp tục xê dịch hỗ tương nhập vật dẫn năng lượng điện bên dưới tác động của xê dịch năng lượng điện nhập sóng radio.

Vi sóng[sửa | sửa mã nguồn]

Tần số xê dịch của vi sóng trùng với tần số nằm trong hưởng trọn của tương đối nhiều phân tử cơ học với nhập loại vật và nhập đồ ăn. Do vậy vi sóng bị hít vào mạnh vì thế những phân tử cơ học và thực hiện bọn chúng giá buốt lên Khi tích điện sóng được trả thanh lịch tích điện sức nóng của những phân tử. Tính hóa học này được dùng nhằm thực hiện lò vi sóng.

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

Mức nhẹ nhàng là làm những công việc thay đổi tính một vài phân tử protein nhập tế bào, tức là làm cho sai chếch một ít cấu hình phân tử, nó ko "chết" và vẫn nhập cuộc được nhập hoạt động và sinh hoạt sinh sống của tế bào. Nếu sai chếch này xẩy ra nhập phân tử DNA là điểm chứa chấp mã DT, thì gọi là thay đổi dị, và quy trình phân bào tiếp sau đó tiếp tục đã cho ra loạt những tế bào lỗi DT. Khi ê 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 nên ung thư.
Mức nặng nề là thay đổi tính mạnh, phân tử không thể tham gia được nhập hoạt động và sinh hoạt sinh sống. Nếu lượng phân tử bị thay đổi 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 hạn chế dần dần kể từ mặt mày domain authority nhập 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 xách tay thao tác lên đùi, vì thế vượt lên sát vi sóng dư vì thế máy tính xách tay trị ra^[6]. Tổn thương vi sóng ko hình thành trở nên vùng rõ rệt như phỏng sức nóng truyền thống lâu đời, 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 nhập kỹ năng của khối hệ thống bạch huyết của từng thành viên, nhằm lại nguy cơ tiềm ẩn đột biến ung thư.

Xem thêm: truyện gió ấm không bằng anh thâm tình

Ánh sáng[sửa | sửa mã nguồn]

Các xê dịch của năng lượng điện ngôi trường nhập khả năng chiếu sáng tác dụng mạnh cho tới những tế bào cảm thụ khả năng chiếu sáng nhập đôi mắt người. Có tía loại tế bào cảm thụ khả năng chiếu sáng nhập đôi mắt người, cảm biến 3 vùng quang quẻ phổ không giống nhau (tức tía sắc tố không giống nhau). Sự phối hợp đồng thời 3 tín hiệu kể từ tía loại tế bào này tạo ra những phổ sắc tố phong phú và đa dạng. Để tạo nên hình hình ảnh color bên trên màn hình hiển thị, người tao cũng dùng tía loại đèn trị sáng sủa ở 3 vùng quang quẻ 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 nhập 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 vẫn phân tích và 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 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 nhập 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 chuyển đổi theo gót, và cứ như vậy sự chuyển đổi này lan toả đi ra xung xung quanh với véc tơ vận tốc tức thời khả năng chiếu sáng.

Biểu trình diễn toán học tập về kể từ ngôi trường và năng lượng điện trường thọ đi ra từ 1 mối cung cấp chuyển đổi chứa chấp tăng những phần tế bào mô tả về xê dịch của mối cung cấp, tuy nhiên xẩy ra sau đó 1 thời hạn chậm rì rì 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 những phương trình Maxwell, 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, theo gót thuyết lượng tử, với tích điện contact với bước sóng như vẫn trình diễn ở mục những đặc điểm.

Phương trình Maxwell[sửa | sửa mã nguồn]

Có thể minh chứng xê dịch năng lượng điện kể từ Viral nhập 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 nhập chân ko và không tồn tại loại năng lượng điện hoặc năng lượng điện tự tại nhập 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 giản dị và đơn giản hóa vế trái ngược (tận dụng phương trình (1) nhập quy trình giản dị và đơn giản hóa):

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

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

Có thể tiến hành những chuyển đổi tương tự động như bên trên nhằm chiếm 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 nhập 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 chuyển đổi nhập không khí và thời hạn giống như những sóng, với tốc độ:

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

Với E₀ là một trong những hằng số véc tơ vào vai trò như biên phỏng 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 phỏng 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 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: phần ảo của số phức

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

Mật phỏng tích điện của ngôi trường năng lượng điện kể từ trình bày 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 lặng vâng lệnh phương trình (9) nêu bên trên, tao thấy tích điện năng lượng điện trúng 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 phiên bản 92). CRC Press. tr. 10.233. ISBN 1-4398-5511-0.
^ ^a ^b ^c Bộ Giáo Dục Đào tạo ra nước ta, 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 xách tay lên đùi. Thanh Niên Online, 08/10/2010. Truy cập 11/11/2015.