Javna Ustanova srednja medicinska škola

Elektromagnetni talasi, radio-difuzija i spektar elektromagnetnog talasa

2.2.2013.godine P r i p r e m i l i:

Alić Kenan Salkić Amir

Elektromagnetni talasi

Elektromagnetni talas ili elektromagnetsko zračenje je kombinacija oscilujućeg električnog i magnetskog polja koja zajedno putuju kroz prostor u obliku međusobno upravnih talasa. Ovo zračenje je nosilac elektromagnetske interakcije (sile) i može se interpretirati kao talas ili kao čestica, u zavisnosti od slučaja. Čestice koje kvantifikuju elektromagnetsko zračenje su fotoni.

Elektromagnetske talase je teorijski predvidjeo James Maxwell pokušavajući da objasni efekte indukcije električne struje u magnetskim poljima i obrnuto. Kasnije je Heinrich Rudolf Hertz potvrdio ovu teoriju proizvevši radio talase koje je detektovao sa drugog kraja svoje laboratorije jednostavnom oscilacijom električne struje kroz provodnik (time demonstriravši primitivan oblik antene).

Svako naelektrisanje promjenom brzine kretanja generiše elektromagnetsko polje. Ova informacija se prostire kroz prostor brzinom svetlosti i osobine odgovarajućeg elektromagnetskog talasa su direktno vezane za dinamiku promene kretanja naelektrisanja. Ako imamo provodnik u kome naelektrisanje osciluje, generisani elektormagnetski talas će imati istu frekvenciju oscilovanja. Alternativno, ako elektromagnetsko zračenje gledamo kao emisiju čestica (fotona), energija koju one nose je direktno vezana za talasnu dužinu, odnosno učestanost talasa. Što je veća učestanost to je veća energija fotona. Tačan odnos je opisan Plankovom relacijom E = hν gde je E energija fotona h je Plankova konstanta, a ν je frekvencija talasa.

Kao što oscilujuća električna struja u provodniku može da proizvede elektromagnetski talas, takav talas takođe može da u nekom provodniku indukuje električnu struju iste oscilacije, na taj način omogućavajući transfer informacije od emitora ka prijemniku, što je osnova svih bežičnih komunikacija.

Osobine elektromagnetskog zračenja zavise od njegove talasne dužine i kao takve se djele na električne, radio i mikro-talase, zatim na infracrvenu, vidljivu i ultraljubičastu svetlost, X-zrake i gama zrake. Cjeli opseg talasnih dužina elektromagnetskog zračenja se zove elektromagnetski spektar.

U vakuumu se elektromagnetski talasi prostiru brzinom svetlosti, dok se pri prolasku kroz gasove ili tečnosti delovi spektra mogu apsorbovati, odnosno rasipati pri haotičnom kretanju čestica usled efekta ekscitacije atoma, pri čemu talas prestaje da se kreće pravolinijski pa je percepcija da se kreće sporije od brzine svetlosti.

Spektar je grafik na čijoj je osi kordinata prikazuje energiju ili neku analitičku funkciju energije. Najčešće se pojam spektar koristi kao "spektar elektromagnetnog zračenja". Kao analitičke funkcije energije u spektru elektromagnetnog zračenja koriste se:

talasna dužina – udaljenost između najbliže dvije tačke iste elongacije i iste faze na valu:

frekvencija – broj titraja koje neki val izvede u jedinici vremena:

talasni broj – broj talasnih ciklusa u nekoj dužinskoj jedinici:

gdje je E energija fotona, c brzina svjetlosti, a h Planckova konstanta.

Spektar elektromagnetnog zračenja se dijeli na više dijelova. Podjela zavisi i od nauke koja koristi spektar. Općenita podjela je na: gama zračenje, rendgensko zračenje, ultraljubičasto zračenje, vidljivu svjetlost, infracrveno zračenje, mikrovalno zračenje i radiovalove

Na slici je prikazan elektromagnetni talas. Promjene jačine električnog i magnetnog polja mogu se predstaviti kao promjene vektora E i B. Ti vektori su okomiti na pravac širenja talasa, što znači da su

elektromagnetni talasi transverzalni talasi.

Elektromagnetni spektar

-Kod ovih talasa, Električno polje je normalno na magnetno i oba polja su normalna na pravac prostiranja talasa (elektromagnetni talas je transverzalan).

-Elongacija električnog jednaka je elongaciji magnetnog polja. -Električno i magnetno polja osciluju u fazi. Ako se za navodi da EM talas koji je transverzalan postoji samo kod čvrstog stanja, da li je onda i svetlost kao deo EM talasa transverzalan talas?

Budući da se prostire kroz sredinu koja uglavnom nije u čvrstom stanju, to treba da znači da svetlost takođe i uglavnom ima osobine longitudinalnih talasa!

Radiodifuzija

Radiodifuzija obuhvaća jednosmjernu elektroničku komunikacijsku službu koja se koristi za prijenos govora, glazbe ili slike iz jedne točke (odašiljača) prema većem broju točaka prijama, na određenom geografskom području. Pod pojmom radiodifuzija najčešće podrazumijevamo prijenos analognih ili digitalnih signala radija i televizije putem elektromagnetskih valova koje odašilju zemaljske radijske postaje (odašiljači). 

Elektromagnetno zračenje i zdravlje ljudi

Epidemiološkim studijama i eksperimentalnim istraživanjima dolazi se do zaključka da elektromagnetna polja i talasi (koji su prisutni svuda oko nas i čiji se intenzitet svakodnevno povećeva preko dozvoljene granice) predstavljaju stalnu opasnost po naše zdravlje čak i kada su u okvirima dozvoljenih granica. Stručnjaci već godinama upozoravaju da su prvi simptomi oboljenja izazvanih štetnim delovanjem zračenja povećana razdražljivost i nervoza, nesanica, glavobolje, osećaj malaksalosti i hroničnog umora, anksioznost, sklonost depresiji, teškoće pri pamćenju i problemi sa koncetracijom, gubljenje vitalnosti, smanjivanje telesne i psihiĉke aktivnosti i sl.

Ne postoji prostor u kojem čovjek radi, živi ili spava, a u kojem nema štetnih zračenja. Duga izloženost kompleksnom uticaju štetnih zračenja isključivo remeti energetsku strukturu bioloških sistema, a to se odražava tako što dolazi do pojave raznih oboljenja, kako psiho-mentalnih tako i fizičkih. Dugi uticaj štetnih zračenja kod slabije građenih ličnosti,dovodi do pojave najštetnijih oboljenja, pa čak i do smrti.

Najopasnija mjesta su ona na kojima se čovjek najduže zadržava, a to su krevet ili radno mjesto.

Mehanizam delovanja elektromagnetnih polja

Utvrđeno je da prirodna elektromagnetna zračenja mogu dvostruko da utiču na živi organizam.

Prvo, ova zračenja mogu da deluju kao regulatori fizioloških procesa u organizmu i drugo, ona mogu da naruše te procese. Primjer, regulišućeg uticaja elektromagnetnih zračenja jeste njihov uticaj na održavanje biološkog ritma u organizmu. Međutim, pri povremenoj povećanoj aktivnosti elektro-magnetskih zračenja, odnosno pri povećanju intenziteta polja zračenja, može doći do značajnih poremećaja funkcija organizma ili do stimulacije patoloških poremećaja koji su bili u toku. Rezimirajući razmatranja mehanizme djelovanja elektromagnetnih zračenja na organizam, možemo zaključiti da ova zračenja delovanjem na periferni ili centralni nervni sistem regulišu ili remete fiziološke procese koji su pod kontrolom ovih sistema. Pri tom ne treba zaboraviti da elektromagnetna zračenja mogu i direktno da djeluju na biohemijske procese unutar ćelija živog organizma, te da na taj način mjenjaju funkcije određenih struktura tkiva.

Literatura : Internet stranice 1.Wikiperija2. Svijet fizike3. http://analogija.com/strane/energija.html