Elektromagnetni talasi

Sofija Nikolić III-8

• Talasi se po svojoj prirodi dele na : - mehaničke talase i

- elektromagnetne talase.

• Elektromagnetni talasi su talasi koji se po načinu nastajanja, prostiranju i po nekim osnovnim svojstvima suštinski razlikuju od mehaničkih talasa.

• Proces širenja promenljivog elektromagnetnog polja kroz prostor naziva se elektomagnetni talas.

• Ako se u nekoj tački prostora stvori promenljivo magnetno polje ono ce u susednoj tački indukovati vrtložno električno polje koje je takođe promenljivo. Onda će ono indukovati vrtložno magnetno polje, a ono vrtložno električno polje, itd.

Mnogi naučnici su proučavali elektromagnetiku.

Ersted je otkrio da magnetna igla (kompas) skreće sa pravca sever-jug, ako se u njenoj blizini nalazi provodnik kroz koji protiče električna struja.

I Amper i Faradej na osnovu mnogobrojnih eksperimenata, uspevaju da shvate zakonitosti elektromagnetnih pojava i dolaze do saznanja da nema električne struje bez magnetnog polja, niti pak,magnetnog polja bez električne struje. Te dve pojave su delovi jedne jedinstvene elektromagnetne pojave.

Ipak, postojanje elektromagnetnih talasa je prevideo škotski fizičar XIX veka, James Clark Maxwell na osnovu svoje elektromagnetne teorije koju je zasnovao na osnovu saznjanja svojih prethodnika.

Kada se magnetno polje menja u toku vremena, ono uzrokuje postojanje električnog polja.-nije neophodno da se u magnetnom polju nalazi provodnik već on samo omogućava manifestaciju tog električnog polja.

Maksvelova teorija:Oko promenjljivog magnetnog polja postoji vrtložno elektrčno polje. I obrnut proces je moguć.Prema njegovoj teoriji, emitovanje elektromagnetnih talasa nastaje pri ubrzanom kretanju elektriciteta.

Poremećaj elektromagnetih talasa su promene električnog ili magnetnog polja. Kod mehaničkog talasa osciluju čestice, a kod elektromagnetnih talasa „osciluju“ električno i magnetno polje.

U svakoj tački prostora kroz koju prolazi EM talas, postoji istovremeno oba polja, čiji su vektori intenziteta uzajmno normalni, što dovodi do toga da su elektromagnetni talasi transverzalni.

Mogu da se prostiru i kroz vakuum.

Progresivni su odnosno prenose energiju.

Izvor EM talasa je snop naelektrisanih čestica(ili samo jedne) koji se kreće promenjljivom brzinom u provodniku ili izvan provodnika.

Ako naelektrisane čestice neprestano osciluju, nastaje neprekidni EM talas.

Kada naelektrisane čestice imaju ubrzanje ili usporenje tada se emituje elektromagnetni impuls.

Elektromagnetne oscilacije i talase možemo dobiti pomoću zatvorenog oscilatornog kola. Kod njega skoro celokupno električno polje je skoncentrisano među pločama kondenzatora, a magnetno unutar zavojnice što ograničava njihove energije.

Ovako dobijeni talas je suviše kratkog domena za praktične svrhe.

Za dobijanje talasa većeg domena koristi se otvoreno oscilatorno kolo.

Hajnrih Herc, nemački fizičar, koristio je poseban uređaj za dobijanje elektromagnetnih talasa, nazvan Hercov oscilator.

To je otvoreno oscilatorno kolo. Kapacitivnost (C) i induktivnost (L) sistema imaju male vrednosti pa je frekvencija velika zbog

Hercovi ogledi bili su polazište u zasnivanju principa rada i konstrukcije radio i televizijskih otpremnih i prijemnih stanica(prijemnika).

Brzina elektromagnetnih talasa zavisi i od električnih i magnetnih svojstava sredine kroz koju se šire.

u vakuumu

cu supstancijalnoj sredini

Brzina elektromagnetnog talasa jednaka je proizvodu njegove talasne dužine i frekvencije.

Talasna dužina

Frekvencija

Brzina prostiranja elektromagnetnog talasa

Za ravne elektromagnetne talase koji se kroz vakuum prostiru brzinom c, u smeru x-ose, možemo napisati jednačine i za električno i za magnetno polje.

Intenzitet elektromagnetnog talasa (srednja vrednost u toku 1 perioda)

W-ukupna energija EM talasa koja prođe kroz površinu S, za vreme od

Opseg talasnih dužina svih do danas upoznatih elektromagnetnih talasa je od m do m, kojima odgovaraju frekvencije od Hz do 1Hz.

Naše čulo vida je osetljivo na EM talase, talasnih dužina približno između 4m i 7m.

Talasi tih talasnih dužina predstavljaju optičku svetlost ili jednostavno svetlost.

Monohramska svetlost su boje, svetlost date talasne dužine.

Oblast fizike koja proučava belu svetlost naziva se optika.

• Skup svih vrsta elektromagnetnog zračenja poređani po talasnoj dužini ili frekvenciji predstavlja spektar elektromagnetnih talasa.

Mikrotalasi se koriste u radarskoj tehnici za otkrivanje i praćenje objekata.

• Optička svetlost obuhvata infracrvenu, vidljivu svetlost i ultraljubičasto zračenje.

• Vidljiva svetlost je talasne dužine od 360-780 nm.

• Infracrvenu svetlost emituju zagrejana tela. Ima značajnu primenu i fizikalnoj terapiji u medicini. Efekat staklenika, jedan od najvećih ekoloških problema današnjice, uzrokovan je infracrvenim zracima.

• Ultraljubičasto zračenje se absorbuje u gornjim slojevima Zemljine površine. Opasno je po čoveka. Sličan efekat kao i infracrveni zraci.

• Rendgensko zračenje funkcioniše po principu naletanja brzih elektrona na metalnu elektrodu. Koristi se u medicini (x-raaaays)

• Gama zračenje su slični rendgenskim ali imaju mnogo veću energiju, prodorniji su i dosta opasni. Gama čestice su fotoni koji nastaju prilikom gama raspada.

• EM talasihttps://www.youtube.com/watch?v=9VpDO2iYpRUhttps://www.youtube.com/watch?v=LyRcmXId-a8

• Sve o EM spektru.https://www.youtube.com/watch?v=2dRr-fnPCwM – Nobel prizehttps://www.youtube.com/playlist?list=PL09E558656CA5DF76