Elektromagnetno zračenje

Izvor: Wikipedija

Sva ugrijana tijela zrače elektromagnetske valove. Naime, svako tijelo se sastoji od atoma. Kad grijemo neko tijelo, ulažemo u njega energiju i atomi počinju titrati jer prelaze u pobuđena stanja (energija im se povećava).

Jezgre atoma nose naboje, pa tako pri titranju atoma dolazi zapravo do titranja naboja. U točkama prostora oko naboja uvijek postoji električno polje, a ako se naboj giba, onda postoji još i magnetsko polje. Dakle, naboj koji titra predstavlja izvor elektromagnetskog vala.

[uredi] Elektromagnetski valovi

Spektar elektromagnetskih valova
Spektar elektromagnetskih valova

Sredinom 19. stoljeća veliki izazov bio je poznat kao svjetlost, magnetizam i elektricitet. Stoljeća ranije Thomas Young je izmjerio valnu duljinu svjetlosti, William Gilbert je otkrio polaritet magneta i brojni istraživači su eksperimentirali s novim otkrićem – elektricitetom. Maxwell je, 1865. godine, napravio teoretski opis elektromagnetskih valova, ali se nije znalo kako ih proizvesti, iako je prema Maxwellu to trebalo biti moguće postići titranjem električne struje.

Prije je već bila određena frekvencija svjetlosti. Prema Maxwellovoj teoriji, svjetlost bi se morala vidjeti kada bi frekvencija EM[1] valova, koju bi proizvodio titrajni krug, bila jednaka frekvenciji svjetlosti. To je bilo točno samo nisu imali tako kvalitetnu opremu koja bi mogla proizvesti valove frekvencije veće od 1 GHz, što je puno manje od frekvencije svjetlosti. Tek je dvadeset godina kasnije Heinrich Hertz pokusom uspio pokazati povezanost elektromagnetnih valova sa svjetlošću. Taj eksperiment je puno pomogao u razumijevanju elektromagnetnog spektra, dokaz da se valovi mogu stvoriti i širiti kroz prostor.

[uredi] Maxwellove jednadžbe

Glavni članak: Maxwellove jednadžbe


Maxwell je u svojim jednadžbama elektromagnetne valove objasnio jednadžbama za električna i magnetska polja. Prema tome EM valovi nastaju zato što:

Na taj način iz Maxwellovih jednadžbi slijedi niz uzajamnih promjena električnih polja koji se prostiru prostorom kao elektromagnetni valovi. Ti «lanci» električnih i magnetnih polja mogu se odvojiti od naboja i struja te se slobodno širiti prostorom u obliku EM valova. Oni postoje i nakon što se ukloni njihov izvor. Polja su tada samostalna i mogu postojati i širiti se bez postojanja naboja i struja.

[uredi] Svojstva elektromagnetskih valova

Elektromagnetni valovi imaju četiri važna svojstva:

  1. Za razliku od ostalih valova koji se šire nekim sredstvom, elektromagnetni se valovi mogu širiti vakuumom.
  2. Titrajuća električna i magnetna polja u elektromagnetnom valu imaju usklađene bregove i dolove.
  3. Smjerovi električnoga i magnetnog polja u elektromagnetnom valu okomiti su jedan na drugi i oba su okomita na smjer širenja vala. Dakle, elektromagnetni valovi su transverzalni.
  4. Brzina elektromagnetnih valova ovisi samo o električnim i magnetnim svojstvima medija kojim se šire, a ne ovise o amplitudi elektromagnetnog polja.


Za širenje elektromagnetnih valova nije potreban nikakav medij. Po tome svojstvu se razlikuju od ostalih valova, kojima je potreban medij za širenje (npr. zrak, voda, valovod i sl.). Na putu kojem se elektromagnetni valovi šire ne trebaju titrati čestice nekog medija, nego pri širenju elektromagnetnog vala titraju električna i magnetna polja.

Elektromagnetne valove stvaraju električni naboji koji se gibaju akcelerirano. Ako električni naboj titra, on emitira kontinuirani elektromagnetni val, a ako ima samo kratkotrajnu akceleraciju, tada emitira pulsni elektromagnetni val.



Spektar elektromagnetskog zračenja

(od najmanje valne duljine do najveće)
gama zračenje | rendgensko zračenje | ultraljubičasto zračenje | vidljivi dio spektra | infracrveno zračenje | mikrovalno zračenje | radiovalovi
vidljivi dio spektra: ljubičasta | plava | zelena | žuta | narančasta | crvena
Boje
Boje često korištene u informatici: crvena | zelena | plava | tirkizna (cijan) | ružičasta (magenta) | žuta
primarne ⇔ sekundarne: crvena | plava | žuta | | narančasta | zelena | ljubičasta
tople ⇔ hladne: crvena | žuta | narančasta | | plava | zelena | ljubičasta
ostalo: crna | bijela


  1. Elektromagnetski
U Wikimedijinu spremniku nalazi se još materijala na temu: