Sākumā obligāti atkārto teorijas par mehāniskiem viļņiem un viļņu parādībām.
Elektromagnētiskie viļņi ir viļņi, kuri rodas mainoties elektriskajam laukam noteiktā telpas punktā.
Vispārīgā gadījumā elektromagnētiskie viļņi rodas, ja uzlādētas daļiņas (elektroni, protoni, joni, u. c.) telpā pārvietojas nevienmērīgi.
Svarīgi!
Atšķirībā no mums viegli sajūtamiem viļņiem — ūdens viļņiem un skaņas viļņiem, elektromagnētiskie viļņi spēj izplatīties arī vakuumā. Elektromagnētisko viļņu ātrums vakuumā ir aptuveni .
Elektromagnētiskā viļņa garums ir apgriezti proporcionāls svārstību frekvencei.
kur:
\(λ\) - elektromagnētiskā viļņa garums, \(m\)
\(c\) - gaismas ātrums,
\(f \)- viļņa svārstību frekvence, \(Hz\)
\(f \)- viļņa svārstību frekvence, \(Hz\)
Ja frekvence palielinās \(2\) reizes, tad viļņa garums samazinās \(2\) reizes.
Ja vadītājā plūst maiņstrāva, tad ap to izplatās elektromagnētiskie viļņi. Elektromagnētiskajiem viļņiem izplatoties, katrā telpas punktā periodiski atkārtojas elektriskā lauka un magnētiskā lauka izmaiņas. Šie abi lauki rada laikā mainīgu elektromagnētisko lauku, kuru var attēlot ar elektriskā lauka intensitātes vektoru un magnētiskās indukcijas vektoru . To virzieni ir savstarpēji perpendikulāri.
Šeit var apskatīt kustīgu Elektromagnētiskā viļņa modeli.
Elektromagnētisko viļņu īpašības
Elektromagnētiskie viļņi ir šķērsviļņi, kas:
- atstarojas no šķēršļiem,
- lūst uz robežvirsmas starp divām vidēm
Elektromagnētiskajiem viļņiem piemīt viļņu īpašības:
- interference,
- difrakcija,
- polarizācija.
Elektromagnētiskā viļņa lielums ir atkarīgs no viļņu avota. Lieli viļņa avoti rada lielus elektromagnētiskos viļņus, bet mazi avoti rada ļoti mazus elektromagnētiskos viļņus.
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.
Visus elektromagnētiskos viļņus iedala pēc to viļņu garuma vakuumā vai frekvences. Izšķir \(8\) elektromagnētisko viļņu veidus, kuri ir parādīti attēlā.
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.