Kaj je valovanje elektronov. Elektromagnetno sevanje - učinki na človeka, zaščita

Malo ljudi ve, da sevanje elektromagnetne narave prežema celotno vesolje. Elektromagnetni valovi nastane, ko se širi v prostoru. Glede na frekvenco nihanja valov jih pogojno delimo na vidno svetlobo, radiofrekvenčni spekter, infrardeča območja itd. Praktični obstoj elektromagnetnega valovanja je leta 1880 eksperimentalno dokazal nemški znanstvenik G. Hertz (mimogrede, po njem se imenuje merska enota frekvence).

Iz tečaja fizike vemo, kaj je posebna vrsta zadeva. Čeprav ga z vidom vidimo le majhen del, je njegov vpliv na materialni svet ogromen. Elektromagnetni valovi so zaporedno širjenje v prostoru medsebojno delujočih vektorjev jakosti magnetnega in električnega polja. Vendar beseda "distribucija" v v tem primeru ni povsem pravilno: govorimo namreč o valoviti motnji prostora. Razlog za ustvarjanje elektromagnetnih valov je videz nečesa v prostoru, ki se spreminja skozi čas. električno polje. In kot veste, obstaja neposredna povezava med električnim in magnetnim poljem. Dovolj je, da se spomnimo pravila, po katerem je okoli katerega koli vodnika s tokom magnetno polje. Delec, na katerega vpliva elektromagnetno valovanje, začne nihati, in ker je gibanje, pomeni, da obstaja sevanje energije. Električno polje se prenese na sosednji delec v mirovanju, kar povzroči ponovno generiranje polja električna narava. In ker so polja med seboj povezana, se naslednje pojavi magnetno polje. Proces se širi kot plaz. V tem primeru ni pravega gibanja, ampak le nihanje delcev.

O priložnosti praktično uporabo O tem so fiziki razmišljali že dolgo. IN sodobni svet Energija elektromagnetnega valovanja je tako razširjena, da je mnogi niti ne opazijo in jo imajo za samoumevno. Osupljiv primer- radijski valovi, brez katerih delovanje televizorjev in Mobilni telefoni.

Proces poteka na naslednji način: moduliran kovinski vodnik posebne oblike (antena) se nenehno oddaja.Zaradi lastnosti električnega toka nastane okoli vodnika električno in nato magnetno polje, kar povzroči oddajanje elektromagnetnega valovanja. Ker so modulirani, nosijo določen vrstni red, kodirane informacije. Za lovljenje zahtevanih frekvenc je na prejemniku nameščena sprejemna antena posebne izvedbe. Omogoča vam izbiro želenih frekvenc iz splošnega elektromagnetnega ozadja. Ko so na kovinskem sprejemniku, se valovi delno pretvorijo v elektrika originalna modulacija. Nato gredo do ojačevalne enote in nadzorujejo delovanje naprave (premikajo difuzor zvočnika, vrtijo elektrode v TV zaslonih).

Tok, ki ga proizvajajo elektromagnetni valovi, je mogoče zlahka videti. Če želite to narediti, je dovolj, da se golo jedro kabla, ki teče od antene do sprejemnika, dotakne skupne mase (ogrevalni radiator).V tem trenutku med tlemi in jedrom preskoči iskra - to je manifestacija tok, ki ga ustvari antena. Njegova vrednost je večja, čim bližje in močnejši je oddajnik. Tudi konfiguracija antene ima pomemben vpliv.

Druga manifestacija elektromagnetnih valov, s katero se mnogi srečujejo vsak dan v vsakdanjem življenju, je uporaba mikrovalovna pečica. Vrteče se črte poljske jakosti prečkajo predmet in prenesejo del svoje energije ter ga segrejejo.

Elektromagnetno valovanje je rezultat dolgoletnih razprav in na tisoče poskusov. Dokaz o prisotnosti sil naravnega izvora, ki so sposobne obrniti obstoječo družbo. To je dejansko sprejemanje preproste resnice – premalo vemo o svetu, v katerem živimo.

Fizika je kraljica med naravoslovnimi vedami, ki je sposobna dati odgovore na vprašanja o nastanku ne le življenja, ampak tudi sveta samega. Znanstvenikom omogoča preučevanje električnih in magnetnih polj, katerih interakcija ustvarja EMF (elektromagnetne valove).

Kaj je elektromagnetno valovanje

Pred kratkim je na zaslonih naše države izšel film "Vojna tokov" (2018), ki s pridihom fikcije pripoveduje o sporu med dvema velikima znanstvenikoma Edisonom in Teslo. Eden je poskušal dokazati prednosti enosmernega toka, drugi - izmeničnega toka. Ta dolga bitka se je končala šele v sedmem letu enaindvajsetega stoletja.

Na samem začetku »bitke« je drug znanstvenik, ki se ukvarja s teorijo relativnosti, elektriko in magnetizem opisal kot podobna pojava.

V tridesetih letih devetnajstega stoletja je angleški fizik Faraday odkril pojav elektromagnetna indukcija in uvedel izraz enotnosti električnega in magnetnega polja. Trdil je tudi, da je gibanje v tem polju omejeno s svetlobno hitrostjo.

Malo kasneje je teorija angleškega znanstvenika Maxwella rekla, da električna energija povzroča magnetni učinek, magnetizem pa povzroča pojav električnega polja. Ker se obe polji gibljeta v prostoru in času, tvorita motnje – to je elektromagnetno valovanje.

Če poenostavimo, je elektromagnetno valovanje prostorska motnja električnega magnetno polje.

Obstoj elektromagnetnega valovanja je eksperimentalno dokazal nemški znanstvenik Hertz.

Elektromagnetno valovanje, njihove lastnosti in značilnosti

Za elektromagnetno valovanje so značilni naslednji dejavniki:

  • dolžina (precej širok razpon);
  • pogostost;
  • intenzivnost (ali amplituda vibracij);
  • količino energije.

Glavna lastnost vseh elektromagnetno sevanje je meritev valovne dolžine (v vakuumu), običajno podana v nanometrih za spekter vidne svetlobe.

Vsak nanometer predstavlja tisočinko mikrometra in se meri z razdaljo med dvema zaporednima vrhovoma (točkama).

Ustrezna frekvenca oddajanja valov je število sinusnih nihanj in obratno sorazmernost valovna dolžina.

Frekvenca se običajno meri v Hertzih. Tako daljši valovi ustrezajo nižjefrekvenčnemu sevanju, krajši valovi pa visokofrekvenčnemu sevanju.

Osnovne lastnosti valov:

  • refrakcija;
  • refleksija;
  • absorpcija;
  • motnje.

Hitrost elektromagnetnega valovanja

Dejanska hitrost širjenja elektromagnetnega valovanja je odvisna od materiala medija, njegove optične gostote in prisotnosti dejavnikov, kot je tlak.

Poleg tega imajo različni materiali različno gostoto "pakiranja" atomov; bližje kot so, krajša je razdalja in večja je hitrost. Posledično je hitrost elektromagnetnega valovanja odvisna od materiala, skozi katerega potuje.

Podobni poskusi se izvajajo v hadronskem trkalniku, kjer je glavni instrument vpliva nabit delec. Študij elektromagnetni pojavi tam nastane na kvantnem nivoju, ko se svetloba razgradi na drobne delce – fotone. Toda kvantna fizika je posebna tema.

Po teoriji relativnosti najvišja hitrost širjenja valov ne more preseči svetlobne hitrosti. Maxwell je v svojih delih opisal končnost omejitve hitrosti in to pojasnil s prisotnostjo novega polja - etra. Sodobna uradna znanost takšnega odnosa še ni proučevala.

Elektromagnetno sevanje in njegove vrste

Elektromagnetno sevanje je sestavljeno iz elektromagnetnega valovanja, ki ga opazujemo kot nihanje električnega in magnetnega polja, ki se širi s svetlobno hitrostjo (300 km na sekundo v vakuumu).

Ko EM sevanje interagira s snovjo, se njegovo obnašanje kvalitativno spremeni s spremembo frekvence. Zakaj se spremeni v:

  1. Radijske emisije. Na radijskih frekvencah in mikrovalovnih frekvencah em sevanje interagira s snovjo predvsem v obliki skupnega niza nabojev, ki so porazdeljeni po veliko število prizadetih atomov.
  2. Infrardeče sevanje. Za razliko od nizkofrekvenčnega radijskega in mikrovalovnega sevanja, infrardeči oddajnik običajno interagira z dipoli, prisotnimi v posameznih molekulah, ki se spreminjajo na koncih kemične vezi na atomski ravni, ko vibrirajo.
  3. Emisija vidne svetlobe. Ko se frekvenca poveča v vidnem območju, imajo fotoni dovolj energije, da spremenijo vezano strukturo nekaterih posameznih molekul.
  4. Ultravijolično sevanje. Frekvenca se poveča. Ultravijolični fotoni zdaj vsebujejo dovolj energije (več kot tri volte), da delujejo dvojno na vezi molekul in jih nenehno kemično preurejajo.
  5. Ionizirajoče sevanje. Pri najvišjih frekvencah in najkrajših valovnih dolžinah. Absorpcija teh žarkov v snovi vpliva na celoten spekter gama. Najbolj znan učinek je sevanje.

Kaj je vir elektromagnetnega valovanja

Svet je po mladi teoriji o izvoru vsega nastal zaradi impulza. Sprostil je gromozansko energijo, ki so jo poimenovali veliki pok. Tako se je v zgodovini vesolja pojavil prvi em-val.

Trenutno viri nastanka motenj vključujejo:

  • EMW oddaja umetni vibrator;
  • posledica nihanja atomskih skupin ali delov molekul;
  • če pride do vpliva na zunanjo lupino snovi (na atomsko-molekularni ravni);
  • učinek podoben svetlobi;
  • med jedrskim razpadom;
  • posledica zaviranja elektronov.

Obseg in uporaba elektromagnetnega sevanja

Lestvica sevanja se nanaša na široko valovno območje frekvence od 3·10 6 ÷10 -2 do 10 -9 ÷ 10 -14.

Vsak del elektromagnetnega spektra ima široko paleto aplikacij v našem vsakdanjem življenju:

  1. Kratki valovi (mikrovalovi). Ti električni valovi se uporabljajo kot satelitski signal, ker lahko obidejo zemeljsko atmosfero. Za ogrevanje in kuhanje v kuhinji se uporablja tudi nekoliko izboljšana različica - to je mikrovalovna pečica. Princip kuhanja je preprost – pod vplivom mikrovalovnega sevanja se molekule vode absorbirajo in pospešijo, zaradi česar se jed segreje.
  2. Dolge motnje se uporabljajo v radijski tehniki (radijski valovi). Njihova frekvenca ne dopušča prehoda oblakov in ozračja, zaradi česar sta nam na voljo FM radio in televizija.
  3. Infrardeče motnje so neposredno povezane s toploto. Videti ga je skoraj nemogoče. Poskusite brez posebne opreme opaziti žarek z nadzorne plošče vašega televizorja, stereo ali avtoradio naprave. Naprave, ki lahko berejo takšne valove, se uporabljajo v vojskah držav (naprave za nočno opazovanje). Tudi v indukcijskih kuhalnikih v kuhinjah.
  4. Ultravijolično je povezano tudi s toploto. Najmočnejši naravni »generator« takšnega sevanja je sonce. Porjavelost na človeški koži nastane zaradi delovanja ultravijoličnega sevanja. V medicini se ta vrsta valov uporablja za razkuževanje instrumentov, ubijanje mikrobov in.
  5. Žarki gama so najmočnejša vrsta sevanja, v kateri so koncentrirane kratkovalovne motnje z visoko frekvenco. Energija, ki jo vsebuje ta del elektromagnetnega spektra, daje žarkom večjo prodornost. Uporabno v jedrska fizika– miroljubno, jedrsko orožje – bojna uporaba.

Vpliv elektromagnetnega valovanja na zdravje ljudi

Merjenje učinkov EMF na ljudi je odgovornost znanstvenikov. Vendar vam ni treba biti strokovnjak, da bi cenili intenzivnost ionizirajoče sevanje– izzove spremembe na ravni človeške DNK, kar potegne za seboj hude bolezni kot onkologija.

Ni zaman, da škodljivi učinki nesreče v jedrski elektrarni v Černobilu veljajo za enega najnevarnejših za naravo. Več kvadratnih kilometrov nekdaj čudovitega ozemlja je postalo območje popolne izključenosti. Eksplozija v jedrski elektrarni Černobil predstavlja nevarnost do konca stoletja, dokler se ne konča razpolovna doba radionuklidov.

Nekatere vrste emvalov (radio, infrardeči, ultravijolični) človeku ne povzročajo hude škode in povzročajo le nelagodje. Navsezadnje zemeljskega magnetnega polja praktično ne moremo čutiti, toda emf iz mobilnega telefona lahko povzroči glavobol (vpliv na živčni sistem).

Da bi zaščitili svoje zdravje pred elektromagnetizmom, preprosto uporabite razumne previdnostne ukrepe. Namesto na stotine ur Računalniška igra pojdi ven na sprehod.

To je proces širjenja elektromagnetne interakcije v vesolju.
Elektromagnetno valovanje opisujejo Maxwellove enačbe, ki so skupne elektromagnetnim pojavom. Tudi v odsotnosti električnih nabojev in tokov v vesolju imajo Maxwellove enačbe rešitve, ki niso nič. Te rešitve opisujejo elektromagnetno valovanje.
Če ni nabojev in tokov, imajo Maxwellove enačbe naslednjo obliko:

,

Z uporabo operacije rot za prvi dve enačbi lahko dobite ločeni enačbi za določanje jakosti električnega in magnetnega polja

Te enačbe imajo tipično obliko valovnih enačb. Njihove rešitve so superpozicija izrazov naslednje vrste

Kje – Določen vektor, ki se imenuje valovni vektor, ? – število, imenovano ciklična frekvenca, ? – faza. Količine so amplitude električne in magnetne komponente elektromagnetnega valovanja. Med seboj sta pravokotna in absolutno enaka. Fizikalna interpretacija vsake od uvedenih količin je podana spodaj.
V vakuumu potuje elektromagnetno valovanje s hitrostjo, ki ji pravimo svetlobna hitrost. Svetlobna hitrost je temeljna fizikalna konstanta, ki jo označujemo latinska črka c. Po osnovnem postulatu relativnostne teorije je svetlobna hitrost največja možna hitrost prenos informacij ali gibanje telesa. Ta hitrost je 299.792.458 m/s.
Za elektromagnetno valovanje je značilna frekvenca. Razlikovati med frekvenco linije? in ciklična frekvenca? = 2??. Glede na frekvenco spada elektromagnetno valovanje v eno od spektralnih območij.
Druga značilnost elektromagnetnega valovanja je valovni vektor. Valovni vektor določa smer širjenja elektromagnetnega valovanja in njegovo dolžino. Absolutno vrednost valovnega vektorja imenujemo valovno število.
Elektromagnetna valovna dolžina? = 2? / k, kjer je k valovno število.
Dolžina elektromagnetnega valovanja je povezana s frekvenco preko zakona disperzije. V praznini je ta povezava preprosta:

?? = c.

To razmerje je pogosto zapisano v obliki

? = c k.

Elektromagnetni valovi z enako frekvenco in valovnim vektorjem se lahko razlikujejo v fazi.
V vakuumu so vektorji jakosti električnega in magnetnega polja elektromagnetnega valovanja nujno pravokotni na smer širjenja valovanja. Takšni valovi se imenujejo prečni valovi. Matematično je to opisano z enačbama in . Poleg tega sta električni in magnetni poljski jakosti pravokotni druga na drugo in sta vedno enaki v absolutni vrednosti na kateri koli točki v prostoru: E = H. Če izberete koordinatni sistem tako, da os z sovpada s smerjo širjenja elektromagnetnega valovanja, obstajata dve različni možnosti za smeri vektorjev električne poljske jakosti. Če je eklektično polje usmerjeno vzdolž osi x, bo magnetno polje usmerjeno vzdolž osi y in obratno. Ti dve različni možnosti se ne izključujeta in ustrezata dvema različnima polarizacijama. To vprašanje je podrobneje obravnavano v članku Polarizacija valov.
Spektralna območja s poudarjeno vidno svetlobo Glede na frekvenco ali valovno dolžino (te količine so med seboj povezane) elektromagnetno valovanje razvrščamo v različna območja. Valovi v različnih razponih medsebojno delujejo na različne načine fizična telesa.
Elektromagnetni valovi z najnižjo frekvenco (ali najdaljšo valovno dolžino) so razvrščeni kot radijsko območje. Radijski obseg se uporablja za prenos signalov na daljavo z uporabo radia, televizije in mobilnih telefonov. Radar deluje v radijskem območju. Radijski obseg se glede na dolžino elektromagnetnega valovanja deli na meter, dicemeter, centimeter, milimeter.
Elektromagnetno valovanje najverjetneje spada v infrardeče območje. Toplotno sevanje telesa leži v infrardečem območju. Registriranje tega tresljaja je osnova delovanja naprav za nočno opazovanje. Infrardeči valovi se uporabljajo za preučevanje toplotnih vibracij v telesih in pomagajo vzpostaviti atomsko strukturo trdne snovi, plini in tekočine.
Elektromagnetno sevanje z valovno dolžino med 400 nm in 800 nm spada v območje vidne svetlobe. Glede na frekvenco in valovno dolžino se vidna svetloba spreminja v barvi.
Imenujejo se valovne dolžine, manjše od 400 nm ultravijolično.Človeško oko jih ne razlikuje, čeprav se njihove lastnosti ne razlikujejo od lastnosti vidnih valov. Višja frekvenca in posledično energija kvantov takšne svetlobe vodi do bolj uničujočega učinka ultravijoličnih valov na biološke objekte. Zemljina površina zaščiten pred škodljivi učinki ultravijolično valovanje z ozonsko plastjo. Za dodatno zaščito je narava ljudi obdarila s temno kožo. Vendar pa ljudje potrebujejo ultravijolične žarke za proizvodnjo vitamina D. Zato so ljudje v severnih zemljepisnih širinah, kjer je intenziteta ultravijoličnih valov manjša, izgubili temno barvo kože.
Elektromagnetno valovanje višje frekvence spada med rentgensko slikanje obseg. Imenujejo se tako, ker jih je Roentgen odkril med preučevanjem sevanja, ki nastane pri upočasnjevanju elektronov. V tuji literaturi se takšni valovi običajno imenujejo rentgenski žarki upoštevajoč Roentgenove želje, da se žarki ne imenujejo po njem. Rentgenski valovi šibko interagirajo s snovjo in se močneje absorbirajo tam, kjer je gostota večja. To dejstvo se v medicini uporablja za Rentgenska fluorografija. Rentgenski valovi se uporabljajo tudi za elementno analizo in proučevanje zgradbe kristalnih teles.
Največjo frekvenco in najkrajšo dolžino imata ?-žarki. Takšni žarki nastanejo kot rezultat jedrske reakcije in reakcije med elementarni delci. ?-žarki imajo velik uničujoč učinek na biološke objekte. Vendar se uporabljajo v fiziki za študij različne lastnosti atomsko jedro.
Energija elektromagnetnega valovanja je določena z vsoto energij električnega in magnetnega polja. Gostota energije na določeni točki v prostoru je podana z izrazom:

.

Časovno povprečna gostota energije je enaka.

,

Kjer je E 0 = H 0 amplituda valovanja.
Pomembna je gostota energijskega toka elektromagnetnega valovanja. Zlasti določa svetlobni tok v optiki. Gostota energijskega toka elektromagnetnega valovanja je podana z Umov-Poyntingovim vektorjem.

Širjenje elektromagnetnega valovanja v mediju ima v primerjavi s širjenjem v praznini številne značilnosti. Te lastnosti so povezane z lastnostmi medija in so na splošno odvisne od frekvence elektromagnetnega valovanja. Električna in magnetna komponenta valovanja povzročata polarizacijo in magnetizacijo medija. Ta odziv medija je drugačen pri nizkih in visokih frekvencah. Pri nizki frekvenci elektromagnetnega valovanja imajo elektroni in ioni snovi čas, da se odzovejo na spremembe intenzitete električnega in magnetnega polja. Odziv medija spremlja časovna nihanja v valove. Pri visoki frekvenci elektroni in ioni snovi nimajo časa za premik med obdobjem nihanja valovnih polj, zato je polarizacija in magnetizacija medija veliko manjša.
Nizkofrekvenčno elektromagnetno polje ne prodre v kovine, kjer je veliko prostih elektronov, ki se na ta način premaknejo in popolnoma dušijo elektromagnetno valovanje. Elektromagnetno valovanje začne prodirati v kovino s frekvenco, ki presega določeno frekvenco, ki se imenuje plazemska frekvenca. Pri frekvencah, nižjih od plazemske frekvence, lahko elektromagnetno valovanje prodre skozi površinsko plast kovine. Ta pojav se imenuje kožni učinek.
V dielektrikih se disperzijski zakon elektromagnetnega valovanja spremeni. Če se elektromagnetni valovi širijo v vakuumu s konstantno amplitudo, potem so v mediju zaradi absorpcije oslabljeni. V tem primeru se valovna energija prenese na elektrone ali ione medija. V celoti ima zakon disperzije v odsotnosti magnetnih učinkov obliko

Kjer je valovno število k kompleksna količina, katere imaginarni del opisuje zmanjšanje amplitude elektromagnetnega valovanja, je od frekvence odvisna kompleksna dielektrična konstanta medija.
V anizotropnih medijih smer vektorjev električne in magnetne poljske jakosti ni nujno pravokotna na smer širjenja valov. Vendar pa smer vektorjev električne in magnetne indukcije ohranja to lastnost.
Pod določenimi pogoji se lahko v mediju širi druga vrsta elektromagnetnega valovanja - vzdolžno elektromagnetno valovanje, pri katerem smer vektorja jakosti električnega polja sovpada s smerjo širjenja valovanja.
Na začetku dvajsetega stoletja je Max Planck za razlago spektra sevanja črnega telesa predlagal, da elektromagnetne valove oddajajo kvanti z energijo, sorazmerno s frekvenco. Nekaj ​​let kasneje je Albert Einstein, ki je razložil pojav fotoelektričnega učinka, to idejo razširil in predlagal, da elektromagnetne valove absorbirajo isti kvanti. Tako je postalo jasno, da so za elektromagnetno valovanje značilne nekatere lastnosti, ki so jih prej pripisovali materialnim delcem, korpuskulam.
Ta zamisel se imenuje dualnost val-delec.

Elektromagnetno sevanje obstaja točno toliko časa, kolikor živi naše vesolje. Imel je ključno vlogo pri razvoju življenja na Zemlji. Pravzaprav je ta motnja stanje elektromagnetnega polja, porazdeljenega v prostoru.

Značilnosti elektromagnetnega sevanja

Vsako elektromagnetno valovanje je opisano s tremi značilnostmi.

1. Pogostost.

2. Polarizacija.

Polarizacija– eden od glavnih valovnih atributov. Opisuje transverzalno anizotropijo elektromagnetnega valovanja. Sevanje velja za polarizirano, ko se vsa valovna nihanja pojavljajo v isti ravnini.

Ta pojav se aktivno uporablja v praksi. Na primer v kinematografih pri predvajanju 3D filmov.

Očala IMAX s pomočjo polarizacije ločijo sliko, ki ji je namenjena drugačne oči.

Pogostost– število vrhov valov, ki gredo mimo opazovalca (v tem primeru detektorja) v eni sekundi. Meri se v Hertzih.

Valovna dolžina– določena razdalja med najbližjimi točkami elektromagnetnega sevanja, katerih nihanja se pojavljajo v isti fazi.

Elektromagnetno sevanje se lahko širi v skoraj vseh medijih: od goste snovi do vakuuma.

Hitrost širjenja v vakuumu je 300 tisoč km na sekundo.

Zanimiv video o naravi in ​​lastnostih EM valov si oglejte spodnji video:

Vrste elektromagnetnih valov

Vse elektromagnetno sevanje delimo po frekvenci.

1. Radijski valovi. Obstajajo kratke, ultra kratke, ekstra dolge, dolge, srednje.

Dolžina radijskih valov je od 10 km do 1 mm in od 30 kHz do 300 GHz.

Njihovi viri so lahko tako človeška dejavnost kot različni naravni atmosferski pojavi.

2. . Valovna dolžina se giblje od 1 mm do 780 nm in lahko doseže do 429 THz. Infrardeče sevanje imenujemo tudi toplotno sevanje. Osnova vsega življenja na našem planetu.

3. Vidna svetloba. Dolžina 400 - 760/780 nm. V skladu s tem niha med 790-385 THz. To vključuje celoten spekter sevanja, ki ga lahko vidimo s človeškim očesom.

4. . Valovna dolžina je krajša od valovne dolžine infrardečega sevanja.

Lahko doseže do 10 nm. takšni valovi so zelo veliki - približno 3x10^16 Hz.

5. Rentgenski žarki. valovi so 6x10^19 Hz, dolžina pa približno 10 nm - 5 pm.

6. Gama valovi. To vključuje vsako sevanje, ki je večje od rentgenskih žarkov in je dolžina krajša. Vir tovrstnih elektromagnetnih valov so kozmični, jedrski procesi.

Področje uporabe

Nekje od konca 19. stoletja je bil ves človeški napredek povezan s praktično uporabo elektromagnetnega valovanja.

Prva stvar, ki jo je vredno omeniti, je radijska komunikacija. Ljudem je dala možnost komuniciranja, tudi če so bili daleč drug od drugega.

Satelitsko oddajanje, telekomunikacije so nadaljnji razvoj primitivne radijske komunikacije.

Prav te tehnologije so oblikovale informacijsko podobo sodobne družbe.

Za vire elektromagnetnega sevanja je treba upoštevati tako velike industrijske objekte kot različne daljnovode.

Elektromagnetni valovi se aktivno uporabljajo v vojaških zadevah (radarji, kompleksne električne naprave). Tudi medicina ne bi mogla brez njihove uporabe. Infrardeče sevanje lahko uporabljamo za zdravljenje številnih bolezni.

rentgenski žarki pomaga ugotoviti poškodbe človeških notranjih tkiv.

Laserji se uporabljajo za izvajanje številnih operacij, ki zahtevajo natančno natančnost.

Pomen elektromagnetnega sevanja v človekovem praktičnem življenju je težko preceniti.

Sovjetski video o elektromagnetnem polju:

Možen negativen vpliv na ljudi

Čeprav so močni viri elektromagnetnega sevanja uporabni, lahko povzročijo simptome, kot so:

Utrujenost;

glavobol;

slabost

Prekomerna izpostavljenost določenim vrstam valov povzroča škodo notranji organi, osrednji živčni sistem, možgani. Možne so spremembe v človeški psihi.

Zanimiv video o vplivu EM valovanja na človeka:

Da bi se izognili takšnim posledicam, imajo skoraj vse države na svetu standarde, ki urejajo elektromagnetno varnost. Vsaka vrsta sevanja ima svoje regulativne dokumente (higienski standardi, standardi sevalne varnosti). Vpliv elektromagnetnih valov na ljudi ni bil v celoti raziskan, zato Svetovna zdravstvena organizacija priporoča zmanjšanje njihove izpostavljenosti.

), ki opisuje elektromagnetno polje, je teoretično pokazal, da lahko elektromagnetno polje v vakuumu obstaja v odsotnosti virov - nabojev in tokov. Polje brez virov ima obliko valovanja, ki se širi s končno hitrostjo, ki je v vakuumu enaka hitrosti svetlobe: z= 299792458±1,2 m/s. Sovpadanje hitrosti širjenja elektromagnetnega valovanja v vakuumu s predhodno izmerjeno hitrostjo svetlobe je Maxwellu omogočilo sklep, da je svetloba elektromagnetno valovanje. Podobna ugotovitev je bila kasneje osnova elektromagnetna teorija Sveta.

Leta 1888 je teorija elektromagnetnih valov dobila eksperimentalno potrditev v poskusih G. Hertza. Z uporabo visokonapetostnega vira in vibratorjev (glej Hertzov vibrator) je Hertz lahko izvedel subtilne poskuse za določitev hitrosti širjenja elektromagnetnega valovanja in njegove dolžine. Eksperimentalno je bilo potrjeno, da je hitrost širjenja elektromagnetnega valovanja enaka hitrosti svetlobe, kar je dokazalo elektromagnetno naravo svetlobe.