Електромагнітні хвилі: визначення
Електромагнітні хвилі, точне довжина та частота хвилі – ключові параметри характеризують електромагнітне поле. Для наочності подумки уявімо електромагнітні хвилі у вигляді черговості систематично повторюваних хвиль величезній швидкості, яка дорівнює швидкості світла.
Частота – це показник, який представляє число коливань або циклів у секунду, а “довжина хвилі” застосовується для опису відстані між наступними одна за одною хвилями. Отже, довжина, частота хвилі тісно взаємозалежні: чим вище частота, тим коротша довжина хвилі.
Дану закономірність добре ілюструє простий експеримент: закріпимо довгий шнур до нерухомої опори, а інший кінець шнура візьмемо в долоню. Якщо неквапливо рухати рукою з мотузкою вгору – вниз, то виходить одна велика хвиля; коли руху почнуть прискорюватися, то отримаємо цілу низку малих хвиль. Довжина шнура в обох варіантах залишається одна і та ж, робимо цілком логічний висновок, чим більше хвиль формується (розуміємо, хвиль більш високої частоти), тим меншою буде відстань між ними (отже, довжина хвилі буде коротше).
Електромагнітні хвилі поширюються в речовині з кінцевою швидкістю, що описується формулою:
Де ε і μ розуміється діелектрична і магнітна проникності речовини;
Ε0 і μ0 – електрична і магнітна постійні рівні:
Ε0 = 8,85419-10-12 Ф/м,
Μ0 = 1,25664-10-6 Гн/м.
Довжина хвилі λ синусоїдальної хвилі обумовлена швидкістю υ поширення хвилі і характеризується виразом:
Λ = υT = υ / f,
Де f – частота коливань електромагнітного поля;
T = 1 / f.
Швидкість електромагнітних хвиль у вакуумі з (ε = μ = 1) обчислюється наступним чином:
Цю величину прийнято вважати однією з фундаментальних фізичних констант.
Related posts:
- Довжина хвилі і швидкість хвилі Довжина хвилі – найкоротша відстань між точками, що хитаються в одній фазі. Довжина хвилі позначається буквою ” лямбда ” ?. При розгляді хвилі різні частинки середовища будуть коливатися в різних фазах, якщо тільки відстань між ними не дорівнює n*?, де n – деяке ціле число. Довжина хвилі За один період хвиля поширюється на відстань рівне?. […]...
- Як поширюються електромагнітні хвилі? Кожен раз, коли електричний струм змінює свою частоту або напрямок, він генерує електромагнітні хвилі – коливання електричного і магнітного силових полів в просторі. Один із прикладів – змінюється струм в антені радіопередавача, який створює кільця поширюються в просторі радіохвиль. Енергія електромагнітної хвилі залежить від її довжини – відстані між двома сусідніми “піками”. Чим менше довжина […]...
- Електромагнітні коливання і хвилі: визначення Коливання – це рухи або стану, повторювані в часі. У фізиці є коливання 2х типів – механічні і електромагнітні, а також їх комбінації. Це пов’язано з тим, що гравітаційні й електромагнітні взаємодії є дуже важливими в життєдіяльності людини. Справа в тому, що звук і світло, є коливаннями щільності і тиску повітря (звук) і дуже швидкими […]...
- Механічні хвилі. Звук Механічні хвилі – це обурення середовища, що поширюються в просторі з плином часу. Хвилі, при поширенні яких частинки середовища зміщуються вздовж напрямку поширення хвилі, називають поздовжніми. Якщо частки середовища зміщуються поперек, то це поперечні хвилі. Частоту V коливань кожної точки середовища називають частотою хвилі. Величину Т, зворотну частоті, називають періодом хвилі. Амплітуду коливань частинок середовища […]...
- Електромагнітні хвилі Луч, пронизала ефір, На землі обернеться Цілою армією відблисків… М. Величка Як ви дізналися з попереднього параграфа, Фарадеем було відкрито явище електромагнітної індукції. Але ми знаємо, що зовнішню силу, яка викликає в провіднику струм, називають електрорушійної силою (ЕРС). Отже, рух провідника відносно магнітного поля (або рух магнітного поля щодо провідника) призводить до виникнення ЕРС. Завдяки […]...
- Плоскі електромагнітні хвилі Для електромагнітних полів, що залежать від часу з системи рівнянь Максвелла (1.1b) слід взаємозв’язок зміни їх електричних і магнітних полів. Найбільш просто в цьому переконатися, якщо розглядати залежне від часу електромагнітне поле в середовищі, в якому немає сторонніх зарядів, сторонніх струмів, щільність яких може бути обчислена за формулою, і відсутня провідність (). Таким умовам відповідає […]...
- Електромагнітне випромінювання: коротко Електромагнітним випромінюванням називається розповсюджується в просторі обурення електричних і магнітних полів. Основними характеристиками електромагнітних хвиль є їх частота і довжина, які залежать від швидкості поширення хвиль, у свою чергу залежить від середовища. Електромагнітні хвилі – це поперечні хвилі, в яких вектори напруженостей електричного і магнітного полів коливаються перпендикулярно до напрямку поширення хвилі. Від хвиль на […]...
- Механічні хвилі, частота хвилі Якщо в якомусь місці пружного середовища (твердого, рідкого або газоподібного) порушити коливання його часток, то внаслідок взаємодії між частинками це коливання почне поширюватися в середовищі від частинки до частинки з деякою швидкістю v. Наприклад, якщо в рідке або газоподібне середовище помістити нестійке тіло, то коливальний рух тіла буде передаватися прилеглим до нього часткам середовища. Вони, […]...
- Як виміряти звукову хвилю? Довжина хвилі – це відстань між двома найближчими точками хвилі в одній фазі коливань. Довжину хвилі вимірюють від одного максимуму хвилі до іншого. Більшість з нас бачили хвилі на морі. Перш ніж досягти берега, хвилі покривають морську гладь брижами. Самі верхні точки хвиль називаються максимумами, самі нижні – мінімумами. Відстань між одним максимумом і іншим […]...
- Механічні хвилі в пружному середовищі Механічні хвилі – це хвилі, які розповсюджуються в пружної середовищі обурення, т. є. відбувається відхилення частинок середовища від положення рівноваги. Пружне середовище – це таке середовище, де її деформація пропорційна доданої силі. Швидкість хвилі – це швидкість, з якою поширюється обурення в пружної середовищі. Довжина хвилі – це відрізок траєкторії, на якій поширюється хвиля за […]...
- Вимушені електромагнітні коливання Як і у випадку механічних коливань, вимушені електромагнітні коливання проявляються при наявності зовнішньої періодично змінюється сили. Як і у випадку механічних коливань, вимушені електромагнітні коливання проявляються при наявності зовнішньої періодично змінюється сили. Такі коливання проявляються, наприклад, при наявності в ланцюзі періодичної електрорушійної сили. Змінна ЕРС індукції виникає в дротяної рамки з декількох витків, обертається в […]...
- Поширення коливань у середовищі і хвилі Щоб зрозуміти, як поширюються коливання в середовищі, почнемо здалеку. Ви відпочивали небудь на березі моря, спостерігаючи за методично набігають на пісок хвилями? Чудесне видовище, чи не так? Але в цьому видовище крім задоволення можна відшукати і деяку користь, якщо трохи задуматися і поміркувати. Поміркуємо і ми, щоб принести користь своєму розуму. Що таке хвилі? Прийнято […]...
- Ефект Доплера (формула) Явище зміни частоти і довжини хвиль, що сприймається приймачем при зміні положення щодо нього джерела коливань, називають ефектом Доплера, на честь відкрив його в 1842 році фізика Крістіана Доплера. Частота і довжина коливань можуть змінюватися не тільки під час руху джерела відносно приймача, але і навпаки. У вигляді формули ефект Доплера можна виразити наступним чином: […]...
- Звукові хвилі – реферат Світ навколо нас – це простір звуків. Звук тісно пов’язаний з поняттям звукової хвилі. Саме завдяки звуковій хвилі ми маємо можливість не тільки чути звук, а й поділяти його на якісні характеристики. Звукова хвиля являє собою механічні коливання молекул пружного середовища. Пояснення: в результаті обурення, відбуваються коливання повітря в джерелі звуку, фіксується перепад тиску, так […]...
- Звук (звукові хвилі). Висота звуку Крім гучності звук характеризується висотою. Висота звуку визначається його частотою: чим більше частота коливань в звукової хвилі, тим вище звук. Коливань невеликої частоти відповідають низькі звуки, коливань великої частоти – високі звуки. Так, наприклад, джміль махає своїми крильцями з меншою частотою, ніж комар: у джмеля вона становить 220 помахів в секунду, а у комара – […]...
- Рух як поширення. Хвилі Що розуміють під хвилями? Які бувають хвилі? Де в природі спостерігаються хвилі? Що таке електромагнітні хвилі? Як виявляються на досвіді електромагнітні хвилі різних діапазонів? Урок-лекція ЩО ТАКЕ ХВИЛЯ. Рух хвиль людина спостерігав з давніх часів, і багато письменників. поети, художники зверталися до образу хвилі. Наукове поняття хвилі з’явилося значно пізніше. Що ж таке хвиля в […]...
- Пружні хвилі (механічні хвилі) Збурення, які поширюються в просторі, віддаляючись від місця їх виникнення, називають хвилями. Пружні хвилі – це вібрації, які поширюються в твердому, рідкому і газоподібному середовищах завдяки дії на них сил пружності. Самі ці середовища називають пружними. Збурення пружного середовища – це будь-яке відхилення частинок цього середовища від свого положення рівноваги. Візьмемо, наприклад, довгу мотузку (або […]...
- Дослід Герца Чим швидше буде відбуватися переміщення заряду, тим виразніше будуть електромагнітні хвилі. Тобто, чим більше частота, тим більша інтенсивність електромагнітних хвиль. На частоту коливального контуру впливає індуктивність і ємність складових елементів ланцюга. Визначити її можна за такою формулою: Електромагнітні хвилі є поперечними. Це означає, що коливання магнітного і електричного поля відбуваються в площинах, які є паралельними […]...
- Звук (звукові хвилі). Приймачі звуку Приймачі звуку служать для сприйняття звукової енергії і перетворення її в інші види енергії. До приймачів звуку відносяться, зокрема, слуховий апарат людини і тварин. У техніці для прийому звуку застосовують головним чином мікрофони (в повітрі), гідрофони (у воді) і геофони (в земній корі). У газах і рідинах звукові хвилі поширюються у вигляді поздовжніх хвиль стиснення […]...
- Шкала електромагнітних хвиль – коротко Всі електромагнітні поля створюються прискорено рухомими зарядами. Нерухомий заряд створює тільки електростатичне поле. Електромагнітних хвиль в цьому випадку немає. У найпростішому випадку джерелом випромінювання є заряджена частинка, яка здійснює коливання. Так як електричні заряди можуть коливатися з будь-якими частотами, то частотний спектр електромагнітних хвиль необмежений. Цим електромагнітні хвилі відрізняються від звукових хвиль. Класифікація цих хвиль […]...
- Вимушені електромагнітні коливання – формули До цього моменту мова йшла про вільні коливання, які відбуваються в результаті власних сил розглянутої ланцюга. Зараз же мова піде про контурі, на який діє зовнішня сила. Такі коливання називаються змушеними. Щоб отримати такі коливання, ланцюг повинна бути підключена до джерела струму, який відбувається гармонійні коливання. При цьому частота джерела струму повинна збігатися з частотою […]...
- Звук (звукові хвилі). Гучність звуку Гучність звуку – це суб’єктивне якість слухового відчуття, що дозволяє розташовувати звуки за шкалою від тихих до гучних. Слухові відчуття, які у нас викликають різні звуки, багато в чому залежать від амплітуди звукової хвилі і її частоти, які є фізичними характеристиками звукової хвилі. Цим фізичними характеристиками відповідають певні фізіологічні характеристики, пов’язані з нашим сприйняттям звуку. […]...
- Утворення хвиль Як відбувається поширення коливань? Необхідна середовище для передачі коливань або вони можуть передаватися без неї? Як звук від звучного камертона доходить до слухача? Яким чином швидкозмінних струм в антені радіопередавача викликає появу струму в антені приймача? Як світло від далеких зірок досягає нашого ока? Для розгляду подібного роду явищ необхідно ввести нове фізичне поняття – […]...
- Електромагнітне поле: визначення Електромагнітне поле – це особлива форма матерії, за допомогою якої взаємодіють між собою електрично заряджені частинки. Існування електромагнітного поля пов’язано з взаємодією між собою електричного і магнітного полів. Тобто змінюється в часі електричне поле породжує магнітне і навпаки. З цього випливає, що електричне і магнітне полі не існують одне без одного. Характеристики та поведінку електромагнітного […]...
- Морські хвилі Більшість морських хвиль утворюють вітри, що дмуть над водою. Розміри і сила цих хвиль залежать від швидкості вітру, його тривалості і “розгону” – довжини шляху, на якому вітер діє. Тихий океан, що має величезну протяжність, створює найбільші морські хвилі. Так, хвилі, які обрушуються на тихоокеанське узбережжя США, зароджуються часом за 10 тис. км від берега. […]...
- Поздовжні хвилі у фізиці У поздовжньої хвилі частинки середовища здійснюють коливання біля середнього положення вздовж напрямку перенесення енергії. Тому її називають поздовжньої. Типовим прикладом поздовжньої хвилі є звук. У колишні часи люди в робочих селищах вранці піднімалися і йшли на роботу по звуку заводського гудка. Звук добре поширюється в повітрі. Точніше, в процесі еволюції наш слуховий апарат пристосувався добре […]...
- Релеївські хвилі У 1885 році англійський фізик Релей проводив дослідження акустичних поверхневих хвиль, які поширюються по поверхні земної кулі, не йдучи в його глибини. Релеївські хвилі, як їх потім назвали, зіграли величезну роль в народженні нової науки – акустоелектроніки. Але спочатку вчені про них просто… забули. Навіть у другій половині 20 ст. взагалі не було ясно, чи […]...
- Електромагнітні сили Електромагнітні сили є найбільш поширеними в природному середовищі. Завдяки їм ми можемо бачити один одного, оскільки світло також є проявом електромагнітної взаємодії. Дії електромагнітних сил підкоряються фундаментальним законам взаємодії заряджених частинок і тіл. Електромагнітні сили виникають між елементарними частинками, які мають електричний заряд. Електромагнітна взаємодія виникає і реалізується тільки за допомогою електромагнітного поля. Електромагнітні сили, […]...
- Шкала електромагнітних випромінювань Багато хто вже знає про те, що довжина електромагнітних хвиль, буває зовсім різною. Значення довжини хвиль можуть бути від 103 метрів (у радіохвиль) до десяти сантиметрів у разі рентгенівського випромінювання. Світлові хвилі – це дуже маленька частина найширшого спектру електромагнітних випромінювань (хвиль). Саме при вивченні цього явища, були зроблені відкриття, що відкривають очі вчених на […]...
- Чому з’являються хвилі? Морів і океанів без хвиль не буває. У чому ж полягають основні причини цього природного явища? Головна сила, що викликає хвилі, – це вітер. У тиху погоду, особливо рано вранці, морська поверхня здається практично дзеркальною. Проте варто піднятися хоча б самому слабкому вітрі, як на воді (за рахунок тертя повітря про її поверхню) почнуть з’являтися […]...
- Вторинні хвилі Ми говорили вище, що поширення хвиль зручно уявляти собі як рух хвильових поверхонь. Але згідно якими правилами переміщаються хвильові поверхні? Іншими словами – як, знаючи положення хвильової поверхні в даний момент часу, визначити її положення в наступний момент? Відповідь на це питання дає принцип Гюйгенса – ключове твердження хвильової теорії світла. Принцип Гюйгенса має вельми […]...
- Вітрові хвилі і цунамі З давніх-давен все рухоме і мінливе на Землі порівнюють з водою, адже ця стихія дуже рідко перебуває в спокої. Варто подути легкому вітерцю, і навіть на поверхні невеликого ставка виникне брижі. Якщо ж вітер посилиться, то брижі перетвориться в хвилі. У морях і океанах, над поверхнею яких є де розгулятися вітрам, хвилі виростають до 5-7 […]...
- Поляризація світла Дифракція і інтерференція світла підтверджує хвильову природу світла. Але хвилі можуть бути поздовжніми і поперечними. Розглянемо наступний досвід. Поляризація світла Припустимо пучок світла через прямокутну пластину турмаліну, одна з граней якої паралельна осі кристала. Ніяких видимих змін не відбулося. Світло лише частково погасив у пластині і придбав зеленувате забарвлення. Тепер після помістимо ще одну пластину […]...
- Хвилі Еліота У 1938 році Ральф Нельсон Елліотт випустив у світ монографію “Хвильовий принцип”, яка практично перевернула економічний світ і фондовий ринок зокрема. Всю свою старість містер Еліот присвятив тому, щоб спостерігати за поведінкою ринку і знаходити в ньому закономірності. В результаті цього він довів, що певні закони впливають на психологію і розвиток ринку. Всі процеси на […]...
- Звук (звукові хвилі). Інфразвук Звукові хвилі з частотою, меншою 16 Гц, називаються інфразвуком. Інфразвукові хвилі людське вухо не сприймає. Незважаючи на це, вони здатні чинити на людину певний фізіологічний вплив. Пояснюється це дію резонансом. Внутрішні органи нашого тіла мають досить низькі власні частоти: черевна порожнина і грудна клітка – 5-8 Гц, голова – 20-30 Гц. Середнє значення резонансної частоти […]...
- Хвиля де Бройля Якщо хвилі світла можуть вести себе, кок частки, як це показав Ейнштейн, то чи можуть частинки матерії вести себе, як хвилі? У 1923 році Луї де Бройль вирішив перевірити, наскільки вірно таке припущення, і розробив теорію хвиль матерії. Він припустив, що якби частинки, такі як електрони, могли вести себе, як хвилі, то у них би […]...
- Про рівняння Максвелла Теорія електромагнітного поля була створена Максвеллом. Він запропонував свою знамениту систему диференціальних рівнянь (рівнянь Максвелла), які дозволяють знайти вектори EF і BF в будь-якій точці заданої області простору по відомим джерелам – зарядам і токам49. Рівняння Максвелла лягли в основу електродинаміки і дозволили пояснити всі відомі на той момент явища електрики і магнетизму. Але мало […]...
- Інтерференція електромагнітних хвиль У попередніх розділах ми розглянули основні властивості електромагнітних хвиль, припускаючи, що вони випромінюються одним джерелом – рухомим зарядом або струмом. У цій главі ми будемо вивчати електромагнітні хвилі, що випромінюються декількома джерелами. У силу принципу суперпозиції електромагнітне поле хвилі, що виходить від декількох джерел, буде являти собою суму полів електромагнітних хвиль від кожного з джерел. […]...
- Що характеризує коливальний рух Амплітуда Амплітуда коливання – це найбільше, за модулем, відхилення тіла, яке коливається від положення рівноваги. Зазвичай, для позначення амплітуди коливань використовують букву А. Одиниці виміру амплітуди збігаються з одиницями вимірювання довжини, тобто це: Метри; Сантиметри і т. д. В принципі, амплітуду можна записувати в одиницях плоского кута, так як кожній дузі кола буде відповідати єдиний […]...
- Гармонійні коливання Гармонійні коливання – коливання, що здійснюються за законами синуса і косинуса. На наступному малюнку представлений графік зміни координати точки з плином часу за законом косинуса. Амплітуда коливань Амплітудою гармонійного коливання називається найбільше значення зміщення тіла від положення рівноваги. Амплітуда може приймати різні значення. Вона залежатиме від того, наскільки ми змістимо тіло в початковий момент часу […]...