Fale elektromagnetyczne

Dlaczego kuchenka mikrofalowa może znacząco pogorszyć działanie sieci WiFI? Ponieważ obie technologie wykorzystują fale elektromagnetyczne o tej samej częstotliwości (mikrofale).

Fale elektromagnetyczne to fale, które nie potrzebują ośrodka aby przenosić energię, mogą ją przenieść nawet w próżni. Przykładami fal elektromagnetycznych są fale radiowe, światło widzialne czy promieniowanie rentgenowskie. Fale elektromagnetyczne są powodowane przez zmiany pola magnetycznego i elektrycznego.

1. Rodzaje fal elektromagnetycznych

Rodzaje fal elektromagnetycznych, ze względu na długość fali.

  • radiowe – powyżej 1m
  • mikrofale – od 1 m do 1 mm
  • promieniowanie podczerwone – 1 mm do 700 nm
  • światło widzialne – od 700 nm do 380 nm
  • promieniowanie ultrafioletowe – od 380 do 10 nm
  • promieniowanie rentgenowskie – od 10 nm do 5 nm
  • promieniowanie gamma – poniżej 5 nm

Długość fali λ (lambda) jest odwrotnie proporcjonalna do częstotliwości fali f.

\large \lambda = \frac{v}{f}

W próżni fale elektromagnetyczne rozchodzą się ze stałą prędkością c = ~300 000 km/s

2. Zastosowania fal elektromagnetycznych

  • radiowe – fale radiowe wykorzystywane są głównie to komunikacji np. do emisji programów telewizyjnych, radiowych; fale te charakteryzują się największą długością oraz najmniejszą częstotliwością
  • mikrofale – fale używane w kuchence mikrofalowej mają długość ok. 12 cm i częstotliwość 2,45 GHz, mikrofale są też używane do przesyłu danych (wifi, bluetooth), komunikacji GPS oraz do działania radarów
  • promieniowanie podczerwone – jest emitowane przez każde rozgrzane ciało np. człowieka, żelazko, gorący garnek
  • światło widzialne – fale w tym zakresie są odbierane przez ludzkie oko a nasz mózg interpretuje je, oraz ich złożenia jako kolory
  • promieniowanie ultrafioletowe (UV) – stosowane jest między innymi do sterylizacji oraz w kryminalistyce do odczytywania zabezpieczeń banknotów i dokumentów. Słońce także emituje promieniowanie UV, które prowadzi do starzenia skóry a nawet zmian nowotworowych. Dlatego ważne jest używanie kremów z filtrami UV.
  • promieniowanie rentgenowskie – ma zastosowanie w diagnostyce medycznej (zdjęcia RTG), zbyt duża dawna promieniowania rentgenowskiego może uszkodzić narządy wewnętrzne i materiał genetyczny komórek
  • promieniowanie gamma – stosowane jest w medycynie i radioterapii, źródłem tego promieniowania są pierwiastki promieniotwórcze a jego fale charakteryzują się największą częstotliwością oraz najmniejszą długością fali

3. Porównanie fal elektromagnetycznych i mechanicznych

  • Fale mechaniczne potrzebują sprężystego ośrodka a fale elektromagnetyczne mogą się rozchodzić prawie wszędzie (za wyjątkiem przewodników prądu), nawet w próżni
  • Fale mechaniczne są wytwarzane przez drgania źródła (np. głośnika) a fale elektromagnetyczne przed drgania prądu w nadajniku (np. antenie) i drgania elektronów i innych cząstek
  • Fale mechaniczne rozchodzą się w wyniku przekazywania energii kolejnym cząsteczkom ośrodka a fale elektromagnetyczne przez przenikające się wzajemnie i zmieniające pola elektryczne i magnetyczne
  • Prostymi przykładami fal mechanicznych są fale morskie i fale dźwiękowa a przykładami fale elektromagnetycznych światło widzialne oraz podczerwień.
  • Prędkość fal mechanicznych zależy od sprężystości ośrodka (np. ~340 m/s w powietrzu) natomiast prędkość fal elektromagnetycznych w próżni wynosi ok ~300 000 km/s)

PRZYDATNY ARTYKUŁ? Udostępnij link innym:

Facebooktwittermail

Dodaj do Google Classroom

Następny temat:
Ruch drgający i falowy

Pozostałe tematy z działu: RUCH DRGAJĄCY I FALOWY

Ruch drgający – amplitudaokres drgańczęstotliwość | Ruch okresowy wahadła | Ruch ciężarka na sprężynie | Przemiany energii w ruchu drgającym | Wykresy ruchu drgającego | Czym jest fala? | Fale mechaniczne | Fale dźwiękowe: infradźwięki, dźwięki słyszalne, ultradźwięki | Fale elektromagnetyczne