Elektromagnetlained, nende määratlus ja omadused

Kellel on tema majas mikrolaineahi ? Kui jah, siis kas olete kunagi pannud mõtlema, miks toit, mille me seadmesse paneme, muutub kuumaks? Hmmm ... Õigesti. Mitte keegi muu kui mikrolaineahju enda kiiratavad elektromagnetlained.

Mikrolained kiirgavad toidule põhimõtteliselt elektromagnetlaineid, et nad saaksid toitu soojendada. Kuid selle laine kasutamine ise ei piirdu sellega. Raadio, televisioon ja nutitelefonid, mida me kasutame, kasutavad samuti samu laineid.

Niisiis, küsimus on selles, mis on elektromagnetlained? Ja kuidas see töötab?

Definitsioon 

Maxwelli elektromagnetiline teooria väidab, et elektromagnetlained koosnevad elektri- ja magnetväljade muutumisest. See tähendab, et elektri- ja magnetväljad võivad eksisteerida erinevatel aegadel ja ruumides, kuid levivad samal sagedusel. Ka see laine ei vaja levitamiseks keskkonda.

elektromagnetiline

Elektri- ja magnetvälja variatsioonid võivad olla kas risti üksteise suhtes ja risti laine levimissuunaga.

elektromagnetiline 1 elektromagnetiline2

Elektromagnetlainete tekitamise tingimused on elektri- ja magnetväljad, mis muutuvad aja jooksul. Statsionaarse punkti laeng tekitab selle ümber elektrivälja. Seetõttu on statsionaarne laeng elektrostaatilise välja allikas, mis ei suuda neid laineid tekitada.

Kui punktlaeng hakkab ühtlaselt liikuma kiirusega v, tekitab laeng magnetvälja peale elektrivälja. Kuid kuna tekkiv magnetväli on staatiline, ei saa öelda, et laeng oleks elektromagnetlainete allikas.

Kui statsionaarne punktlaeng hakkab väikese ajaintervalliga üles ja alla võnkuma, siis liikumine kiireneb. Selle tulemusel muutuvad elektri- ja magnetväljad aja jooksul.

Maxwelli hüpoteesile viidates tekitab aja jooksul muutuv magnetväli elektrivälja, mis muutub ka aja jooksul. Seega on tegemist spontaanselt ilmneva nähtusega, kus aja jooksul muutuv elektriväli tekitab magnetvälja, mis muutub ka ajaga, ja vastupidi.

Iseloom 

elektromagnetiline3

 

Mõned selle laine omadused on need, et neid ei laeta, seega ei saa neid elektri- või magnetväljad suunata. Elektromagnetlained täidavad ka lainete superpositsiooni põhimõtet. Lõpuks täidab see laine lainete omadusi üldiselt, nagu interferents, difraktsioon, polarisatsioon jne.