Настанак и својства електромагнетних таласа PDF

НАСТАНАК И СВОЈСТВА ЕЛЕКТРОМАГНЕТНИХ ТАЛАСА Таласи се по својој природи деле на: - механичке таласе и - електромагнетне таласе Код механичког таласа осцилују честице, а код ЕМТ ,,осцилују” електрично и магнетно поље. Максвел је закључио да када се магнетно поље мења у току времена, оно узро...

НАСТАНАК И СВОЈСТВА ЕЛЕКТРОМАГНЕТНИХ ТАЛАСА Таласи се по својој природи деле на: - механичке таласе и - електромагнетне таласе Код механичког таласа осцилују честице, а код ЕМТ ,,осцилују” електрично и магнетно поље. Максвел је закључио да када се магнетно поље мења у току времена, оно узрокује постојање електричног поља.  Електромагнетни талас представља кретање узајамно условљеног вртложног електричног и магнетног поља у простору.  Електрично поље чије је постојање условљено променљивим магнетим пољем разликује се од електростатичког поља које потиче од наелетрисаних тела. Линије силе електричног поља условљеног магнетним пољем су затворене линије без почетка и краја. Такво поље је вртложно поље. Око променљивог магнетног поља постоји вртложно електрично поље.  Ако се у некој тачки простора створи променљиво магнетно поље оно ће у суседној тачки индуковати (створити) вртложно електрично поље, које је такође променљиво. Онда ће оно индуковати вртложно магнетно поље , а оно вртложно електрично поље... У свакој тачки простора кроз коју пролази ЕМТ, постоје истовремено оба поља ( електично и магнетно), чији су вектори интензитета узајамно нормални, а нормални су и на правац кретања таласа, тако да је ЕМТ трансверзални талас.  Електромагнетно зрачење преноси енергију и креће се праволинијски брзином светлости која износи: Брзина којим се ово дешава назива се фреквенција зрачења. Различите врсте електромагнетног зрачења имају различите фреквенције или различите таласне дужине.  Фреквенција се мери у херцима. Она представља колико пута у секунди електрично поље достиже своју максималну вредност. Таласна дужина је растојање које талас пређе за време које је потребно електричном пољу да са максималне спадне на своју минималну вредност и врати се поново на максималну. Извор ЕМТ је сноп наелектрисаних честица (или само једне) који се креће променљивом брзином у проводнику или изван њега. Ако наелектрисане честице непрекидно осцилују, настаје непрекидни ЕМТ.  Скуп свих врста електромагнетног зрачења поређаних по таласној дужини или фреквенцији представља спектар електромагнетних таласа. Горњи део спектра има велике енергије и зато носи име зраци, а доњи део спектра има велике таласне дужине и носи име таласи.  Електромагнетни спектар фреквенција [Hz] таласна дужина [m] назив области 103 – 105 105 – 103 дуги радиоталаси 105 – 106 103 – 102 средњи радиоталаси 106 – 108 102 - 1 кратки радиоталаси 108 – 10 9 1 – 10-1 УКВ и ТВ 10 9 - 1010 10-1 – 10-2 радарски таласи 1010 – 1012 10-2 – 10-4 микроталаси 1012 – 8*1014 10-4 – 3,8*10-7 инфрацрвено зрачење 8*1014 – 4*1014 3,8*10-7 – 7,6*10-7 ВИДЉИВА СВЕТЛОСТ 4*1014 – 1018 7,6*10-7 – 10-10 ултраљубичасто зрачење 1018 – 1019 10-10 – 10-11 рендгенско зрачење 1019 – 1021 10-11 – 10-13 гама зрачење  РАДИОТАЛАСИ - добијају се помоћу осцилаторних кола, - јако ниску фреквенцију израчена енергија је занемарљива, - доња граница фреквенција не постоји, - примена у телекомуникацији – пренос звука, слике и других информација на велику даљину уз мали губитак енергије, - дуги и средњи радиоталаси због великих таласних дужина несметано долазе до објекта који је заклоњен неком препреком.  Јоносфера (50km) – делује као огледало које одбија радиоталасе велике таласне дужине. Ултракратки таласи (пренос телевизијског сигнала) не одбијају се од јоносфере, већ углавном кроз њу пролазе. Зато је њихов домет ограничен углавном на простор који се налази у оквиру хоризонта предајне антене (емисионе антене).  МИКРОТАЛАСИ - 1mm – 10cm - у микроталасним пећима – вода и масти из намирница добро упијају микроталасе и производе топлоту у унутрашњости - стакло и керамика не упијају микроталасе, а метали их рефлектују - познати су и под називом радарски таласи - користе се у мобилној телефонији, комуникационим сателитима.  Оптичка светлост Инфрацрвена, видљива светлост и ултраљубичасто зрачење  ИНФРАЦРВЕНО ЗРАЧЕЊЕ - фреквенције мање од видљиве светлости, - топлотно зрачење – настаје у првој фази загревања тела, Примена - ноћно надгледање ( инфрацрвене ,,сензоре” имају сове), - за добијање температурног профила атмосфере, - даљински ТВ управљачи, - у астрономији – за откривање објеката који не емитују видљиву светлост ВЕЛИКИ ЕКОЛОШКИ ПРОБЛЕМ – ефекат стаклене баште – колико енергије Сунчеве светлости доспе на Земљину површину, толико енергије се емитује са њене површине посредством инфрацрвеног зрачења. Угљен диоксид апсорбује инфрацрвено зрачење и отежава хлађење Земље.  УЛТРАЉУБИЧАСТО ЗРАЧЕЊЕ - имају велику енергију и представљају потенцијалну опасност за ћелије живих бића - природна заштита – озонски омотач - редовно спроводити адекватну заштиту коже и очију - UV лампе у соларијумима - позитивно дејство – подстицање стварања витамина D, лечење жутице код новорођенчади, за стерилизацију  РЕНДГЕНСКО - рендгенске цевиЗРАЧЕЊЕ – веома брзи електрони се нагло заустављају налетањем на металну електроду и том приликом се емитује рендгенско зрачење из омотача атома метала - медицинска дијагностика – при проласку кроз људско тело ткива веће густине боље апсорбују рендгенске зраке -припадају групи јонизујућег зрачења – разорно делују на жива ткива - проучавање структуре кристала Вероватно прва слика рендгенских зрака из 1896.године на којој је фотографисана рука Рендгеновог пријатеља Алберта фон Киликера  ГАМА ЗРАЧЕЊЕ - најмање таласне дужине највеће фреквенције и енергије - настају у процесима који се дешавају у атомским језгрима - по својим својствима слични су рендгенским зрацима, али имају веће енергије - врло је продорно и штетно