Co to jest teoria fali elektromagnetycznej?
Koncepcja znana jako teoria fali elektromagnetycznej powstała z pracy Jamesa Clerka Maxwella i Heinricha Hertza. Zgodnie z równaniami elektrycznymi i magnetycznymi postulowanymi przez Maxwella pola elektromagnetyczne przypominają falę zarówno pod względem struktury, jak i działania. Fale elektromagnetyczne pokrywają się z pomiarem prędkości światła, czyniąc światło samą fala elektromagnetyczna.
Pola elektryczne są przestrzennie zmieniające i generują pole magnetyczne, które zmieniają czas. Podobnie pola magnetyczne zrobią to samo w przypadku pól elektrycznych, dzięki czemu te dwie koncepcje działają zgodnie. Razem dwa pola oscylują i tworzą falę elektromagnetyczną.
Właściwości fizyczne teorii fali elektromagnetycznej przybierają postać elektrodynamiki. Ten aspekt teorii oznacza, że każde pole elektromagnetyczne obecne w tej samej przestrzeni jest uważane za pole wektorowe, falę o kierunku i długości. Jako taki może połączyć się z innymi pól wektorowych. Na przykład, gdy eleFala Ctromagnetyczna wpływa na cząsteczkę, atomy w tej cząsteczce zaczynają oscylować, emitując własne fale elektromagnetyczne, wpływając na oryginalną falę. Zgodnie z teorią fali elektromagnetycznej spowoduje to załamanie, zmianę prędkości lub dyfrakcji, zmiana długości fali.
Ponieważ światło jest rodzajem fali elektromagnetycznej, teoria określa, że na oscylację światła nie mogą wpływać inne statyczne pól elektryczna lub magnetyczna. Jednak interakcje między niektórymi zdarzeniami zewnętrznymi, takimi jak światło poruszające się przez kryształ, mogą mieć wpływ. Zgodnie z teorią fali elektromagnetycznej pola magnetyczne wpływające na światło spowodują efekt Faradaya, a pola elektryczne wpływające na światło spowodują efekt Kerr, zmniejszenie prędkości fal światła.
Częstotliwość jest bardzo ważnym aspektem teorii fali elektromagnetycznej. Oscylacja fali mierzy się przez Hertz, tUnder o częstotliwości. Jeden Hertz jest równy jednej oscylacji na sekundę. Kiedy fala elektromagnetyczna, jak w przypadku światła, tworzy fale na różnych częstotliwościach, jest uważana za widmo.
Małe cząsteczki energii zwane fotonami są podstawowymi jednostkami promieniowania elektromagnetycznego. Gdy fotony podróżują, fala podąża i tworzy częstotliwość proporcjonalną do cząstki. Fotony są wchłaniane przez atomy, które z kolei wzbudzają elektrony. Kiedy elektron osiąga wystarczająco wysoki poziom energii, ucieka on z pozytywnego przyciągania jądra. Jeśli poziom energii elektronów obniża się, emitowany jest foton światła.
Teoria fali elektromagnetycznej stwierdza, że każde przyspieszenie ładunku elektrycznego lub zmiany pola magnetycznego powoduje promieniowanie. Promieniowanie to może mieć postać fali lub cząstki. Prędkość, długość fali i częstotliwość to czynniki związane z falami. Cząstki zawierają zindywidualizowaną energię równą częstotliwości. Niezależnie od tType, promieniowanie elektromagnetyczne porusza się z prędkością światła w próżni. Fakt ten skłoniła Alberta Einsteina do ustalenia teorii względności.