Mi az elektromágneses hullám?

Az elektromágneses hullám kifejezés leírja az elektromágneses sugárzás (EMR) mozgásának módját az űrben.Az EMR különböző formáit megkülönböztetik hullámhosszuk, amelyek sok yardtól (méter) különböznek az atommag átmérőjének kisebb távolságáig.A teljes tartomány, a hullámhossz csökkenő sorrendjében, a rádióhullámokból a mikrohullámúak, a látható fény, az ultraibolya és a röntgenfelvételek között a gamma-sugarakig terjed, és elektromágneses spektrumnak nevezik.Az elektromágneses hullámoknak számos alkalmazásuk van, mind a tudományban, mind a mindennapi életben.Például, ha egy lámpát ragyognak a képernyőn egy két keskeny résű gáton keresztül, akkor a világos és a sötét csíkok mintája látható.Ezt az interferencia mintának nevezzük: ahol az egyik rés hullámainak címerei találkoznak egymástól, megerősítik egymást, és világos csíkot képeznek, de ha a címer találkozik egy vályúval, akkor visszavonulnak, így sötét csíkot hagynak.A fény egy akadály körül is meghajolhat, mint például az óceánmegszakítók a kikötő falán: ezt diffrakciónak nevezik.Ezek a jelenségek bizonyítékot szolgáltatnak a fény hullámszerű természetéről.Ennek „éter” elnevezést kapott, néha „éter”, és úgy gondolták, hogy egy láthatatlan anyag, amely kitöltötte a teret, de amelyen keresztül a szilárd tárgyak akadálytalanul átjuthatnak.Az éter észlelésére szolgáló kísérletek a fénysebesség különböző irányaira gyakorolt hatására nem találtak bizonyítékot, és az ötletet végül elutasították.Nyilvánvaló volt, hogy a fény és az EMR más formái nem igényeltek semmilyen közeget, és az üres térben áthaladhattak.A hullámhossz a hullám két azonos pontja közötti távolság a ciklustól a ciklusig, például az egyik csúcs vagy a címer és a másik közötti távolság.Az EMR meghatározható annak gyakorisága szempontjából is, amely az adott időintervallumban áthaladó címerek száma.Az EMR minden formája ugyanolyan sebességgel halad: a fénysebesség.Ezért a frekvencia teljes egészében a hullámhossztól függ: minél rövidebb a hullámhossz, annál nagyobb a frekvencia.Az elektromágneses hullám által hordozott energia meghatározza, hogy ez hogyan befolyásolja az anyagot.Az alacsony frekvenciájú rádióhullámok enyhén zavarják az atomokat és a molekulákat, míg a mikrohullámok erőteljesebben mozognak: az anyag felmelegszik.A röntgen és a gamma-sugarak sokkal többet csomagolnak egy lyukasztással: megtörhetik a kémiai kötéseket és kopogtathatják az elektronokat az atomokból, ionokat képezve.Ezért ionizáló sugárzásnak nevezik őket.Ez az elektrodinamika tanulmányozásához vezetett, amelyben az elektromágneses hullámokat, például a fényt zavaroknak vagy „hullámoknak” tekintik egy elektromágneses mezőben, amelyet az elektromosan töltött részecskék mozgása hoz létre.A nem létező éterrel ellentétben az elektromágneses mező egyszerűen egy töltött részecske, és nem egy kézzelfogható anyag befolyásának gömbje.Az elektromágneses sugárzást alkotó részecskéket

fotonoknak nevezzük.Noha ellentmondásosnak tűnik, az EMR hullámokként vagy részecskékként viselkedhet, a kísérlet típusától függően.Ezt a hullámrészecske-kettősségnek nevezik.Ez vonatkozik a szubatomi részecskékre, egész atomokra és még meglehetősen nagy molekulákra is, amelyek mindegyike néha hullámokként viselkedhet.

A hullámrészecske kettőssége kvantumelméletként alakult ki.Ezen elmélet szerint a „hullám” egy részecske, például foton megtalálásának valószínűségét képviseli egy adott helyen.A részecskék hullámszerű jellege és a hullámok részecskékszerű jellege sok tudományos vitát és néhány gondolkodási ötletet váltott ki, de nincs általános konszenzus arról, hogy mit jelent valójában.akkor állítják elő, amikor a szubatomikus részecskék felszabadítják az energiát.Például egy atomban lévő elektron képes elnyelni az energiát, de végül alacsonyabb energiaszintre kell esnie, és az energiát EMR -ként engednie kell.Attól függően, hogy megfigyelhető, ez a sugárzás részecskeként vagy elektromágneses hullámként jelenhet meg.A rádió, a televízió, a mobiltelefonok és az internet a rádiófrekvenciás EMR átvitelére támaszkodik az EMR levegőben, térben vagy száloptikai kábeleken keresztül.A DVD -k és az audio CD -k rögzítéséhez és lejátszásához használt lézerek könnyűhullámokat használnak a lemezek írásához és olvasásához.A röntgengépek nélkülözhetetlen eszközök az orvostudományban és a repülőtéri biztonságban.A tudományban az univerzum ismerete nagyrészt a távoli csillagok és galaxisok fény-, rádióhullámai és röntgenének elemzéséből származik.Magasabb energiák esetén azonban az EMR kockázatot jelent.Az ionizáló sugárzás, például a röntgen és a gamma-sugarak megölhetik vagy károsíthatják az élő sejteket.Megváltoztathatják a DNS -t is, ami rákhoz vezethet.Az orvosi röntgenfelvételekből származó betegek kockázatát elhanyagolhatónak tekintik, ám a röntgenfelvételek, akik rendszeresen vannak kitéve nekik, ólom kötényeket viselnek mdash;amely a röntgen nem hatolhat be mdash;hogy megvédjék magukat.Az ultraibolya fény, amely napfényben van, napégést okozhat, és bőrrákot is okozhat, ha az expozíció túlzott.