Viļņus var izraisīt un novērot, piemēram, iemetot akmeni ūdenī. Uz ūdens virsmas veidojas koncentriski viļņu gredzeni, kas pārvietojas pa ūdens virsmu. Lietus pilieni arī izraisa viļņus.
Viļņa garums ir attālums starp divām secīgām viļņa virsotnēm vai ieplakām (attālums starp tuvākajiem vides punktiem, kas svārstās vienādi).
To apzīmē ar grieķu valodas burtu (lambda).
Viļņus uz ūdens virsmas ierosina arī kustīgs pludiņš. Jo ātrāk kustina pludiņu, jo īsāks ir viļņa garums.
Liela pludiņa kustības frekvence |
Maza pludiņa kustības frekvence |
Viļņa garumu nosaka pēc formulas:
, kur
— viļņa garums,
\(v\) — viļņa izplatīšanās ātrums,
\(f\) — svārstību frekvence.
Līdzīgi kā vilni uz ūdens virsmas ierosina kustīgs pludiņš, elektromagnētisko vilni rada elektriskie lādiņi, kas svārstās. Ap nekustīgu elektrisko lādiņu pastāv elektriskais lauks, bet ap kustīgo – magnētiskais lauks. Šo abu lauku svārstības rada elektromagnētisko vilni. Elektromagnētiskos viļņus, tāpat kā mehāniskos viļņus, raksturo viļņa garums, svārstību frekvence un viļņa izplatīšanās ātrums. Jo mazāka svārstību frekvence, jo lielāks viļņa garums. Un otrādi.
Atšķirībā no ūdens viļņiem un skaņas viļņiem, elektromagnētiskie viļņi spēj izplatīties arī vakuumā. Vakuumā elektromagnētisko viļņu izplatīšanās ātrums ir \(300000\)\(km/s\).
, kur
\(c\) — viļņu izplatīšanās ātrums vakuumā.
Elektromagnētiskos viļņus iedala pēc to viļņu garuma vakuumā vai frekvences.
Televīzijas tornī esošais svārstību kontūrs izstaro radioviļņus, kuru garums ir mērāms metros. Mobilā telefona antena izstaro mikroviļņus, kuru garums ir mērāms centimetros. Kvēlojoša metāla atomi izstaro infrasarkano starojumu un redzamo gaismu, kuru garums ir mazāks par mikrometru. Radioaktīva atoma kodols izstaro gamma starus, kuru garums ir mazāks par pikometru.
Svarīgi!
Zemākas frekvences ultravioletais starojums nelielās devās ir veselīgs. Ultravioletais starojums lielās devās, rentgenstarojums un gamma starojums ir kaitīgi cilvēka veselībai. Spēcīgs gamma starojums ir bīstams dzīvībai!
Elektromagnētiskos viļņus izstaro visi ķermeņi Visumā. Tie izplatās kosmiskajā telpā un sasniedz arī Zemi. Šie viļņi pārnes informāciju par to, kas notiek uz tālajiem debess objektiem, kuri citādā veidā no Zemes nav sasniedzami. Taču signāli no kosmosa ir tik vāji, ka to uztveršanai nepieciešamas ļoti sarežģītas ierīces, kas sastāv no signāla pastiprinātāja, astronomisko teleskopu lieliem spoguļiem un radioteleskopu milzīgas antenas.