IŚ / Fizyka 2 / Równania Maxwella / Fale elektromagnetyczne M

IŚ / Fizyka 2 /
M. Mulak
Równania Maxwella / Fale elektromagnetyczne
1
IŚ / Fizyka 2 /
M. Mulak
Równania Maxwella / Fale elektromagnetyczne
2
IŚ / Fizyka 2 /
M. Mulak
Równania Maxwella / Fale elektromagnetyczne
3
IŚ / Fizyka 2 /
M. Mulak
Równania Maxwella / Fale elektromagnetyczne
4
IŚ / Fizyka 2 /
M. Mulak
Równania Maxwella / Fale elektromagnetyczne
5
IŚ / Fizyka 2 /
Równania Maxwella / Fale elektromagnetyczne
Własności fal elektromagnetycznych
o Generowane przez drgające (pzyspieszające) ładunki
o Złożenie wzajemnie prostopadłych pól E i B
o Fale poprzeczne
o Niosą pęd i energię
o Nie wymagają ośrodka materialnego (próżnia)
o c=
1
µ 0ε 0
E
=c
B
o
o Amplituda
∝
1
r
o Pola E i B spełniają takie samo równanie falowe (liniowe
równanie różniczkowe zasada superpozycji
o Fale płaskie
M. Mulak
6
IŚ / Fizyka 2 /
M. Mulak
Równania Maxwella / Fale elektromagnetyczne
7
IŚ / Fizyka 2 /
Równania Maxwella / Fale elektromagnetyczne
Spektrum fal elektromagnetycznych
Radio i TV 15cm — 2000m
o AM / FM (modulacja amplitudy / częstości)
o Radioastronomia (niezależna od warunków pogodowych)
Mikrofale 1mm – 30 cm
o
o
o
o
Radar (nawigacja powietrzna)
Badanie atomowych i molekularnych własności materii
Kuchenki mikrofalowe (2450 MHz)
Komunikacja (anteny mikrofalowe)
Promieniowanie podczerwone (IR) 700nm—1 mm
(Herschel, 1800)
Związane z drganiami i rotacją cząsteczek
Odbierane jako ciepło
Geofizyczne pomiary satelitarne
Skanowanie ciała drobne zmiany temperatury (wczesna detekcja guzów (wyższa
T))
o Noktowizory
o
o
o
o
Promieniowanie ultrafioletowe
o
o
o
o
(Ritter, 1801)
Odgrywa rolę w produkcji witaminy D w skórze, opalanie
Własności antyseptyczne, potencjalnie rakotwórcze
Absorbowane przez szkło
Poniżej 300nm absorbowane przez warstwę ozonową
Promienie X
o
o
o
o
o
400nm—10nm
1nm-0.01nm
(Roentgen, 1895)
Generowane poprzez gwałtowne hamowanie elektronów bombardujących metal
Diagnostyka medyczna
DNA
Pęknięcia mechaniczne
Astronomia rentgenowska
Promieniowanie gamma
0.01nm – 1020 Hz
(Villiard, 1900)
o Rozpad promieniotwórczy (produkowane w jądrze atomowym)
o Wysoko energetyczne i przenikliwe (mutacje DNA)
M. Mulak
8