Sóng điện từ là gì?

Thuật ngữ sóng điện từ mô tả cách bức xạ điện từ (EMR) di chuyển trong không gian.Các dạng EMR khác nhau được phân biệt bởi các bước sóng của chúng, thay đổi từ nhiều thước (mét) đến khoảng cách nhỏ hơn đường kính của một nhân nguyên tử.Toàn bộ phạm vi, theo thứ tự giảm bước sóng, đi từ sóng vô tuyến qua lò vi sóng, ánh sáng nhìn thấy được, tia cực tím và tia X đến tia gamma và được gọi là phổ điện từ.Sóng điện có nhiều ứng dụng, cả về khoa học và trong cuộc sống hàng ngày. Sóng ánh sáng

Ở nhiều khía cạnh, một sóng điện từ hoạt động tương tự như gợn sóng trên mặt nước hoặc âm thanh đi qua một môi trường như không khí.Ví dụ, nếu một ánh sáng chiếu vào màn hình thông qua một rào cản với hai khe hẹp, một mô hình của các sọc sáng và tối được nhìn thấy.Đây được gọi là một mô hình nhiễu: trong đó các đỉnh của sóng từ một khe gặp những người khác, chúng củng cố lẫn nhau, tạo thành một dải sáng, nhưng khi một đỉnh gặp nhau, chúng hủy bỏ, để lại một dải tối.Ánh sáng cũng có thể uốn cong xung quanh một chướng ngại vật, giống như những người phá vỡ đại dương xung quanh một bức tường bến cảng: điều này được gọi là nhiễu xạ.Những hiện tượng này cung cấp bằng chứng về bản chất giống như sóng của ánh sáng. Từ lâu, người ta đã giả định rằng, giống như âm thanh, ánh sáng phải đi qua một loại phương tiện nào đó.Điều này đã được đặt tên là Eth Ether, đôi khi đánh vần là Aether, và được cho là một vật liệu vô hình lấp đầy không gian, nhưng qua đó các vật thể rắn có thể vượt qua không bị cản trở.Các thí nghiệm được thiết kế để phát hiện ether bởi ảnh hưởng của nó đến tốc độ ánh sáng theo các hướng khác nhau đều không tìm thấy bất kỳ bằng chứng nào cho nó, và ý tưởng cuối cùng đã bị từ chối.Rõ ràng là ánh sáng, và các dạng EMR khác, không yêu cầu bất kỳ phương tiện nào và có thể đi qua không gian trống. Bước sóng và tần số giống như sóng đại dương, sóng điện từ có các đỉnh và máng.Bước sóng là khoảng cách giữa hai điểm giống hệt nhau của sóng từ chu kỳ này sang chu kỳ khác, ví dụ, khoảng cách giữa một đỉnh hoặc đỉnh và điểm tiếp theo.EMR cũng có thể được định nghĩa theo tần số của nó, đó là số lượng đỉnh đi qua trong một khoảng thời gian nhất định.Tất cả các hình thức của EMR di chuyển với cùng tốc độ: tốc độ ánh sáng.Do đó, tần số phụ thuộc hoàn toàn vào bước sóng: bước sóng càng ngắn, tần số càng cao.

Năng lượng bước sóng ngắn hơn hoặc tần số cao hơn, EMR mang nhiều năng lượng hơn bước sóng dài hơn hoặc tần số thấp hơn.Năng lượng được mang theo bởi sóng điện từ xác định nó ảnh hưởng đến vật chất như thế nào.Sóng vô tuyến tần số thấp gây nhiễu và phân tử nhẹ, trong khi lò vi sóng khiến chúng di chuyển mạnh mẽ hơn: vật liệu nóng lên.Tia X và tia gamma đóng gói nhiều cú đấm hơn: chúng có thể phá vỡ liên kết hóa học và gõ các electron từ các nguyên tử, tạo thành các ion.Vì lý do này, chúng được mô tả là bức xạ ion hóa. Nguồn gốc của sóng điện từ Mối quan hệ giữa ánh sáng và điện từ được thiết lập bởi công trình của nhà vật lý James Clerk Maxwell trong thế kỷ 19.Điều này dẫn đến nghiên cứu về điện động lực học, trong đó sóng điện từ, như ánh sáng, được coi là nhiễu loạn, hoặc gợn sóng, trong một trường điện từ, được tạo ra bởi sự chuyển động của các hạt tích điện.Không giống như ether không tồn tại, trường điện từ chỉ đơn giản là phạm vi ảnh hưởng của một hạt tích điện, và không phải là vật chất hữu hình.Các hạt tạo nên bức xạ điện từ được gọi là

photon.Mặc dù có vẻ mâu thuẫn, EMR có thể hành xử như sóng hoặc như các hạt, tùy thuộc vào loại thí nghiệm được thực hiện.Điều này được gọi là tính hai mặt sóng.Nó cũng áp dụng cho các hạt hạ nguyên tử, toàn bộ nguyên tử và thậm chí các phân tử khá lớn, tất cả đôi khi có thể hành xử như sóng. Tính đối ngẫu của hạt sóng nổi lên như lý thuyết lượng tử đang được phát triển.Theo lý thuyết này, sóng sóng của người Viking đại diện cho xác suất tìm thấy một hạt, chẳng hạn như một photon, tại một vị trí nhất định.Bản chất giống như sóng của các hạt và bản chất giống như hạt của sóng đã tạo ra rất nhiều cuộc tranh luận khoa học và một số ý tưởng gây chú ý, nhưng không có sự đồng thuận tổng thể về ý nghĩa của nó.được sản xuất khi các hạt hạ nguyên tử giải phóng năng lượng.Ví dụ, một electron trong một nguyên tử có thể hấp thụ năng lượng, nhưng cuối cùng nó phải giảm xuống mức năng lượng thấp hơn và giải phóng năng lượng dưới dạng EMR.Tùy thuộc vào cách quan sát, bức xạ này có thể xuất hiện dưới dạng hạt hoặc sóng điện từ.

Một công nghệ hiện đại lớn phụ thuộc vào sóng điện từ.Đài phát thanh, truyền hình, điện thoại di động và Internet dựa vào việc truyền EMR tần số vô tuyến qua không khí, không gian hoặc cáp quang.Các tia laser được sử dụng để ghi và phát DVD và CD Audio sử dụng sóng ánh sáng để viết và đọc từ đĩa.Máy X-quang là một công cụ thiết yếu trong y học và an ninh sân bay.Trong khoa học, kiến thức của chúng ta về vũ trụ chủ yếu là từ phân tích ánh sáng, sóng vô tuyến và tia X từ các ngôi sao và thiên hà xa xôi. Các mối nguy hiểm Người ta không nghĩ rằng sóng điện từ năng lượng thấp, như sóng vô tuyến, có hại.Ở năng lượng cao hơn, tuy nhiên, EMR đặt ra rủi ro.Bức xạ ion hóa, chẳng hạn như tia X và tia gamma có thể tiêu diệt hoặc làm hỏng các tế bào sống.Họ cũng có thể thay đổi DNA, có thể dẫn đến ung thư.Nguy cơ đối với bệnh nhân từ tia X y tế được coi là không đáng kể, nhưng các nhà chụp X quang, những người thường xuyên tiếp xúc với họ, mặc tạp dề và mdash;mà tia X không thể xuyên thủng mdash;để bảo vệ bản thân họ.Ánh sáng cực tím, hiện diện dưới ánh sáng mặt trời, có thể gây cháy nắng và cũng có thể gây ung thư da nếu phơi nhiễm quá mức.