Widmo fal elektromagnetycznych - Open AGH e

Widmo fal elektromagnetycznych
Autorzy: Zbigniew Kąkol, Kamil Kutorasiński
Maxwell nie tylko połączył w jedną całość podstawowe równania opisujące zjawiska elektromagnetyczne, ale wyciągnął z tych
równań szereg wniosków o znaczeniu fundamentalnym. Z równań wiążących ze sobą pola elektryczne i magnetyczne
∮ E ⋅ dl = ε = −
dϕB
dt
(1)
+ μ0 I
(2)
oraz
∮ B ⋅ dl = μ0 ε0
dϕE
dt
wynika, że każda zmiana w czasie pola elektrycznego wywołuje powstanie zmiennego pola magnetycznego, które z kolei indukuje
wirowe pole elektryczne itd. Taki ciąg sprzężonych pól elektrycznych i magnetycznych tworzy falę elektromagnetyczną (zob. Rys.
1).
Rysunek 1: Pole elektryczne E i magnetyczne B fali elektromagnetycznej o długości λ
Maxwell wykazał, że wzajemnie sprzężone pola elektryczne i magnetyczne są do siebie prostopadłe i prostopadłe do kierunku
rozchodzenia się fali, i że prędkość tych fal elektromagnetycznych w próżni jest dana wyrażeniem
c=
1
√ μ0 ε 0
= 2.9979 ⋅ 108
m
s
(3)
Pokazał też, że przyspieszony ładunek elektryczny będzie promieniować pole elektryczne i magnetyczne w postaci fali
elektromagnetycznej oraz, że w wypromieniowanej fali stosunek amplitudy natężenia pola elektrycznego do amplitudy indukcji
magnetycznej jest równy prędkości c
c=
E0
B0
Znany nam obecnie zakres widma fal elektromagnetycznych przedstawia Rys. 2. Wszystkie wymienione fale są falami
elektromagnetycznymi i rozchodzą się w próżni z prędkością c. Różnią się natomiast częstotliwością (długością) fal.
Przedstawiony podział wiąże się z zastosowaniem określonych fal lub sposobem ich wytwarzania.
Rysunek 2: Widmo fal elektromagnetycznych
Poszczególne zakresy długości fal zachodzą na siebie, ich granice nie są ściśle określone.
(4)
Publikacja udostępniona jest na licencji Creative Commons Uznanie autorstwa - Na tych samych warunkach 3.0 Polska. Pewne
prawa zastrzeżone na rzecz autorów i Akademii Górniczo-Hutniczej. Zezwala się na dowolne wykorzystanie treści publikacji pod
warunkiem wskazania autorów i Akademii Górniczo-Hutniczej jako autorów oraz podania informacji o licencji tak długo, jak tylko
na utwory zależne będzie udzielana taka sama licencja. Pełny tekst licencji dostępny na stronie
http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/pl/.
Czas generacji dokumentu: 2015-06-17 14:25:21
Oryginalny dokument dostępny pod adresem: http://epodreczniki.open.agh.edu.pl/openagh-permalink.php?
link=a53c18026759557e07806a7dafc604d9
Autor: Zbigniew Kąkol, Kamil Kutorasiński