Fandom

Science Wiki

Ηλεκτρομαγνητική Ακτινοβολία

63.282pages on
this wiki
Add New Page
Talk1 Share

Ad blocker interference detected!


Wikia is a free-to-use site that makes money from advertising. We have a modified experience for viewers using ad blockers

Wikia is not accessible if you’ve made further modifications. Remove the custom ad blocker rule(s) and the page will load as expected.

Ηλεκτρομαγνητική Ακτινοβολία

Electromagnetic Radiation


Ηλεκτρομαγνητικό Φάσμα

Radiations-01-goog.jpg

Ακτινοφυσική
Ακτινοβολία Βαρυτική Ακτινοβολία Ηλεκτρομαγνητική Ακτινοβολία
Ακτινοβολία Άλφα Ακτινοβολία Βήτα Ακτινοβολία Γάμμα
Ραδιοφωνική Ακτινοβολία Μικροκυματική Ακτινοβολία Υπέρυθρη Ακτινοβολία Ορατή Ακτινοβολία Υπεριώδης Ακτινοβολία Ακτινοβολία Rontgen Πυρηνική Ακτινοβολία
Ακτινοβολία Μέλανος Σώματος Ραδιενέργεια Θερμική Ακτινοβολία Κοσμική Ακτινοβολία Ακτινοβολία Cherenkov Ακτινοβολία Hawking Νετρονική Ακτινοβολία Σκοτεινή Ακτινοβολία Συμπαντική Μικροκυματική Ακτινοβολία

Radiations-02-goog.jpg

Ακτινοβολία

Radiations-03-goog.jpg

Ακτινοβολία

Radiations-04-goog.jpg

Ακτινοβολία

Radiations-05-goog.jpg

Ακτινοβολία

Electromagnetic-Spectrum-01-goog.gif

Ηλεκτρομαγνητική Ακτινοβολία.

Electromagnetic-Spectrum-02-goog.gif

Ηλεκτρομαγνητική Ακτινοβολία.

Electromagnetic-Spectrum-03-goog.jpg

Ηλεκτρομαγνητική Ακτινοβολία.

Electromagnetic-Spectrum-04-goog.jpg

Ηλεκτρομαγνητική Ακτινοβολία.

Electromagnetic-Spectrum-06-goog.gif

Ηλεκτρομαγνητική Ακτινοβολία.

Equations-Maxwell-01-goog.jpg

Εξισώσεις Maxwell
Κλασσική Ηλεκτροφυσική
Κλασσική Ηλεκτροδυναμική
Ηλεκτρομαγνητισμός
Ηλεκτρικό Πεδίο
Μαγνητικό Πεδίο
Ηλεκτρομαγνητικό Πεδίο
Ηλεκτρικό Φορτίο
Ηλεκρικό Ρεύμα
Ηλεκτρικό Φορτόρρευμα

ΕτυμολογίαEdit

Η ονομασία "Ακτινοβολία" σχετίζεται ετυμολογικά με την λέξη "ακτίνα".

ΕισαγωγήEdit

Η Ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία είναι εκπομπή στον χώρο ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας υπό μορφή κυμάτων που ονομάζονται ηλεκτρομαγνητικά κύματα.

Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα είναι συγχρονισμένα ταλαντούμενα ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία τα οποία ταλαντώνονται σε κάθετα επίπεδα μεταξύ τους και κάθετα προς την διεύθυνση διάδοσης[1]. Διαδίδονται στο Κενό με ταχύτητα ίση με την ταχύτητα του φωτός (c=299.792.458 m/s) αλλά και μέσα στην Ύλη με ταχύτητα λίγο μικρότερη από την ταχύτητα του φωτός.

Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα παράγονται από επιταχυνόμενα ηλεκτρικά φορτία. Δημιουργούνται επίσης όταν ένα ηλεκτρόνιο κάποιου ατόμου χάνει μέρος της ενέργειάς του και μεταπίπτει σε χαμηλότερη τροχιά ή ενεργειακή στάθμη κοντά στον πυρήνα. Αυτό έχει ως συνέπεια να δημιουργηθεί μια ταλάντωση που διαδίδεται πλέον στο χώρο με τη μορφή ενός ταυτόχρονα ηλεκτρικού και μαγνητικού πεδίου.

Τα δύο αυτά πεδία είναι, αφενός μεν, κάθετα μεταξύ τους, αφετέρου και κάθετα με τη διεύθυνση διάδοσης του παραγόμενου κύματος, του λεγόμενου ηλεκτρομαγνητικού κύματος.

Όταν το ηλεκτρομαγνητικό κύμα προσκρούσει σε κάποιο άτομο τα δύο συνδυαζόμενα αυτού πεδία μπορούν να προσφέρουν μεταφερόμενη ενέργεια σε ένα ηλεκτρόνιο με αποτέλεσμα να το εξαναγκάσουν να μεταπηδήσει αυτό σε ανώτερη ενεργειακή στάθμη.

Αρχείο:Onde electromagnetique.svg

Φάσμα της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας Edit

Το Σύμπαν είναι διάχυτο από Ηλεκτρομαγνητική Ακτινοβολία. Το φως που εκπέμπεται από τα άστρα είναι μέρος του συνολικού φάσματος της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας που συναντάται στο Σύμπαν.

Η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία ανάλογα με την συχνότητα των κυμάτων της και αντίστοιχα την ενέργεια που μεταφέρει χωρίζεται σε περιοχές.

Αυτές είναι:

Όλες αυτές οι παραπάνω μορφές ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας κινούνται (ταξιδεύουν) με την ταχύτητα φωτός και μπορούν ακόμη να διαπεράσουν και ορισμένα υλικά.

Μαθηματική περιγραφή Edit

Από το νόμο Gauss για το ηλεκτρικό και Μαγνητικό Πεδίο, τον νόμο της επαγωγής του Faraday και το νόμο Ampere συμπληρωμένο με έναν ακόμη όρο από τον Maxwell που αφορά την μεταβολή της ροής της ηλεκτρικής μετατόπισης μέσα από την επιφάνεια που περικλείει μια κλειστή γραμμή προκύπτουν οι τέσσερις εξισώσεις του Maxwell.

\nabla \cdot \vec D=\rho_f
\nabla\times\vec E=-{\partial \vec B\over \partial t}
\nabla \cdot \vec B=0
\nabla\times\vec H=\vec j_f +{\partial \vec D\over \partial t}

Όπου ~\vec D~ η ηλεκτρική μετατόπιση,~\vec H~ η ένταση του μαγνητικού πεδίου, ~\vec j_f~ η πυκνότητα του ελεύθερου[2] ρεύματος και ~\rho_f~ η πυκνότητα όγκου των ελεύθερων ηλεκτρικών φορτίων.

Σε περιοχές του χώρου όπου δεν υπάρχουν φορτία ή ρεύματα, οι εξισώσεις Maxwell γράφονται ως

\nabla \cdot \vec E=0
\nabla\times\vec E=-{\partial \vec B\over \partial t}
\nabla \cdot \vec B=0
\nabla\times\vec B=\mu_0\epsilon_0{\partial \vec E\over \partial t}

όπου με ~\vec E~ συμβολίζεται η ένταση του ηλεκτρικού πεδίου, με ~\vec H~ η ένταση του μαγνητικού πεδίου, με ~\vec B~ η μαγνητική επαγωγή και με ~\epsilon_0 \, και ~\mu_0 \, η ηλεκτρική και μαγνητική διαπερατότητα του κενού αντίστοιχα.

Από τις εξισώσεις αυτές, και με κατάλληλη μαθηματική επεξεργασία και αποσύζευξη του ηλεκτρικού και μαγνητικού πεδίου, προκύπτουν οι σχέσεις

\nabla^2\vec E=\epsilon_0\mu_0\frac{\partial^2 \vec E}{\partial t^2}
\nabla^2\vec B=\epsilon_0\mu_0\frac{\partial^2 \vec B}{\partial t^2}

οι οποίες έχουν τη μορφή κυματικής εξίσωσης, και περιγράφουν κύματα που κινούνται με ταχύτητα

u=\frac{1}{\sqrt{\mu_0\epsilon_0}}=3,00\cdot 10^8

τιμή που ισούται ακριβώς με την ταχύτητα του φωτός.

Οι βασικοί νόμοι του Ηλεκτροδυναμικής προβλέπουν δηλαδή την ύπαρξη κυμάτων που κινούνται με την ταχύτητα του φωτός. Κατά συνέπεια, σύμφωνα με τον ίδιο τον Maxwell[3], είναι δύσκολο να αποφύγουμε το συμπέρασμα ότι το φως δεν είναι τίποτε άλλο παρά εγκάρσιοι κυματισμοί του ίδιου εκείνου μέσου που προκαλεί τα ηλεκτρικά και μαγνητικά φαινόμενα, να δεχθούμε δηλαδή την ερμηνεία του φωτός ως Ηλεκτρομαγνητικό Κύμα.

Στο εσωτερικό της ύλης, αλλά σε περιοχές όπου δεν υπάρχουν ελεύθερα φορτία ή ελεύθερα ρεύματα, με την υπόθεση δηλαδή ότι το υλικό είναι μη αγώγιμο και ισότροπο, τα ηλεκτρόνια είναι δεσμευμένα από τα άτομα του υλικού και όλες οι διευθύνσεις είναι ισοδύναμες.

Αυτό πραγματοποιείται στα απλά ισότροπα υλικά διηλεκτρικά όπως είναι η ύαλος. Σε αυτήν την περίπτωση ισχύουν οι σχέσεις:

\vec D = \epsilon \vec E
\vec H = \frac{1}{\mu}\vec B

οι σχέσεις του Μάξγουελ γίνονται

\nabla \cdot \vec E=0
\nabla\times\vec E=-{\partial \vec B\over \partial t}
\nabla \cdot \vec B=0
\nabla\times\vec B=\mu\epsilon{\partial \vec E\over \partial t}.

Η μόνη διαφορά των τελευταίων σχέσεων με αυτών στο κενό, είναι ότι η ποσότητα \mu_0\epsilon_0 \, έχει αντικατασταθεί από το \mu\epsilon \,. Συνεπώς, σε ένα γραμμικό ομογενές υλικό τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα διαδίδονται με ταχύτητα

u=\frac{1}{\sqrt{\mu\epsilon}}

που είναι πάντα μικρότερη από αυτή του φωτός.

Θέματα - ΤομείςEdit

Ηλεκτρομαγνητικά ΚύματαEdit

2. Ηλεκτρομαγνητικά Κύματα σε Μη Αγώγιμα Μέσα

  • Ηλεκτρομαγνητικά Κύματα σε Μη Αγώγιμα Μέσα,
  • Ενέργεια του Ηλεκτρομαγνητικού Πεδίου
  • Ορμή του Ηλεκτρομαγνητικού Πεδίου,
  • Άνυσμα Poynting,
  • Ένταση Ηλεκτρομαγνητικού Κύματος,
  • Ανάκλαση και Μετάδοση Ηλεκτρομαγνητικού Κύματος, *Συνοριακές Συνθήκες,
  • Πλάγια Πρόσπτωση,
  • Εξισώσεις Fresnel,
  • Ολική Ανάκλαση,
  • Γωνία Brewster,
  • Συντελεστές Ανάκλασης και Μετάδοσης.

Ηλεκτρομαγνητικά Κύματα σε ΑγωγούςEdit

  • Εξίσωση Συνεχείας,
  • Κυματικές Εξισώσεις με Απόσβεση,
  • Ιδανικοί Καλοί και Κακοί Αγωγοί,
  • Ιδιότητες Κύματος,
  • Συνοριακές Συνθήκες.

ΔιασποράEdit

  • Ηλεκτρομαγνητικές Ιδιότητες Υλικών,
  • Διασπορά,
  • Φασική και Ομαδική Ταχύτητα,
  • Πόλωση σε Μη Αγώγιμα Υλικά,
  • Ανώμαλη Διασπορά,
  • Εξίσωση Cauchy,
  • Ελεύθερα Ηλεκτρόνια σε Αγωγούς,
  • Αγωγιμότητα,
  • Μεταβολή του Συντελεστή Απόσβεσης
  • Μεταβολή του Δείκτη Διάθλασης.

Ηλεκτρομαγνητική ΑκτινοβολίαEdit

ΥποσημειώσειςEdit

  1. Physics - Raymond A. Serway, τόμος ΙΙ-Ηλεκτρομαγνητισμός
  2. "Ελεύθερα" φορτία και ρεύματα ονομάζονται εκείνα που μπορούν να τοποθετούνται και να μετακινούνται ελεύθερα μέσα στην ύλη, σε αντιδιαστολή με τα λεγόμενα "δέσμια" φορτία και ρεύματα που προκαλούνται από την πόλωση και τη μαγνήτιση της ύλης.
  3. David J. Griffiths, Εισαγωγή στην ηλεκτροδυναμική ΙΙ, Πανεπιστημιακές εκδόσεις Κρήτης.

Εσωτερική ΑρθρογραφίαEdit

ΒιβλιογραφίαEdit

ΙστογραφίαEdit


Ikl.jpg Κίνδυνοι ΧρήσηςIkl.jpg

Αν και θα βρείτε εξακριβωμένες πληροφορίες
σε αυτήν την εγκυκλοπαίδεια
ωστόσο, παρακαλούμε να λάβετε σοβαρά υπ' όψη ότι
η "Sciencepedia" δεν μπορεί να εγγυηθεί, από καμιά άποψη,
την εγκυρότητα των πληροφοριών που περιλαμβάνει.

"Οι πληροφορίες αυτές μπορεί πρόσφατα
να έχουν αλλοιωθεί, βανδαλισθεί ή μεταβληθεί από κάποιο άτομο,
η άποψη του οποίου δεν συνάδει με το "επίπεδο γνώσης"
του ιδιαίτερου γνωστικού τομέα που σας ενδιαφέρει."

Πρέπει να λάβετε υπ' όψη ότι
όλα τα άρθρα μπορεί να είναι ακριβή, γενικώς,
και για μακρά χρονική περίοδο,
αλλά να υποστούν κάποιο βανδαλισμό ή ακατάλληλη επεξεργασία,
ελάχιστο χρονικό διάστημα, πριν τα δείτε.



Επίσης,
Οι διάφοροι "Εξωτερικοί Σύνδεσμοι (Links)"
(όχι μόνον, της Sciencepedia
αλλά και κάθε διαδικτυακού ιστότοπου (ή αλλιώς site)),
αν και άκρως απαραίτητοι,
είναι αδύνατον να ελεγχθούν
(λόγω της ρευστής φύσης του Web),
και επομένως είναι ενδεχόμενο να οδηγήσουν
σε παραπλανητικό, κακόβουλο ή άσεμνο περιεχόμενο.
Ο αναγνώστης πρέπει να είναι
εξαιρετικά προσεκτικός όταν τους χρησιμοποιεί.

- Μην κάνετε χρήση του περιεχομένου της παρούσας εγκυκλοπαίδειας
αν διαφωνείτε με όσα αναγράφονται σε αυτήν

IonnKorr-System-00-goog.png



>>Διαμαρτυρία προς την wikia<<

- Όχι, στις διαφημίσεις που περιέχουν απαράδεκτο περιεχόμενο (άσεμνες εικόνες, ροζ αγγελίες κλπ.)


Also on Fandom

Random Wiki