Elektromagnetinės bangos, jų apibrėžimas ir savybės

Kas jo namuose turi mikrobangų krosnelę ? Jei taip, ar kada nors buvote priverstas susimąstyti, kodėl maistas, kurį dedame į prietaisą, tampa karštas? Hmmm ... Teisingai. Niekas kitas, išskyrus pačios mikrobangų skleidžiamas elektromagnetines bangas.

Mikrobangos iš esmės skleidžia maistui elektromagnetines bangas, kad galėtų pašildyti maistą. Tačiau pats šios bangos naudojimas neapsiriboja tuo. Žinote, radijas, televizija ir išmanieji telefonai taip pat naudoja tas pačias bangas.

Taigi kyla klausimas, kas iš tikrųjų yra elektromagnetinės bangos? Ir kaip tai veikia?

Apibrėžimas 

Maksvelo elektromagnetinė teorija teigia, kad elektromagnetinės bangos susideda iš kintančių elektrinių ir magnetinių laukų. Tai yra, elektriniai ir magnetiniai laukai gali egzistuoti skirtingu laiku ir erdvėse, tačiau sklinda tuo pačiu dažniu. Šiai bangai taip pat nereikia terpės sklisti.

elektromagnetinis

Elektrinio ir magnetinio lauko svyravimai gali būti statmeni vienas kitam ir statmeni bangų sklidimo krypčiai.

elektromagnetinis 1 elektromagnetinis2

Elektromagnetinių bangų generavimo sąlygos yra elektriniai ir magnetiniai laukai, kurie kinta laikui bėgant. Stacionaraus taško krūvis sukuria aplink jį elektrinį lauką. Todėl stacionarus krūvis yra elektrostatinio lauko šaltinis, kuris negali generuoti šių bangų.

Jei taškinis krūvis pradeda tolygiai judėti greičiu v, išskyrus elektrinį lauką, krūvis sukuria magnetinį lauką. Kadangi generuojamas magnetinis laukas yra statinis, negalima teigti, kad krūvis yra elektromagnetinių bangų šaltinis.

Jei nejudantis taškinis krūvis ima svyruoti aukštyn ir žemyn per nedidelį laiko tarpą, judėjimas paspartės. Dėl to elektrinis ir magnetinis laukai laikui bėgant keisis.

Remiantis Maxwello hipoteze, magnetinis laukas, kuris keičiasi laikui bėgant, sukurs elektrinį lauką, kuris taip pat kinta laikui bėgant. Taigi tai yra savaime atsirandantis reiškinys, kai su laiku besikeičiantis elektrinis laukas sukurs magnetinį lauką, kuris taip pat kinta su laiku, ir atvirkščiai.

Charakteris 

elektromagnetinis3

 

Kai kurios šių bangų savybės yra tai, kad jos nėra įkrautos, todėl jų negalima nukreipti elektriniais ar magnetiniais laukais. Elektromagnetinės bangos taip pat atitinka bangų superpozicijos principą. Galiausiai ši banga iš esmės atitinka bangų savybes, tokias kaip interferencija, difrakcija, poliarizacija ir kt.