g5v13vk
Campul electric si campul magnetic sunt doua aspecte ale unei forme de existenta
a materiei, care se numeste camp electromagnetic. Faptul ca un flux magnetic
variabil prin aria care este marginita de o spira conductoare creeaza, in acea
spira, o tensiune electromotoare de inductie, arata ca un camp magnetic variabil
creeaza un camp electric. Rezultatul poate fi generalizat in sensul ca oriunde,
in spatiu, exista un camp magnetic variabil in timp, ia nastere un camp electric.
De asemenea o inductie electrica variabila da nastere unui camp magnetic (principiul
teoriei electromagnetice stabilit de fizicianul James Clark Maxwell in anul
1864). Campul electric si campul magnetic sunt, deci, in interconexiune, conditionandu-se
reciproc.
Campul electromagnetic este un camp rotational si se propaga in spatiu sub forma
de unde electromagnetice cu o viteza care depinde de pemitivitatea si permeabilitatea
mediului considerat. Frecventa undelor obtinute este egala cu frecventa cu care
se deplaseaza electronii. Cu cat mai mare este frecventa, cu atat mai multa
energie este transportata in acelasi interval de timp. Analog cu ceea ce se
petrece in cadrul undelor elastice, poate fi definita o marime numita lungime
de unda a undelor electromagnetice, si care este egala cu distanta cu care se
propaga campul electromagnetic in timpul unei perioade de oscilatie a dipilului.
Lungimile de unda ale undelor electromagnetice variaza intr-un interval foarte
larg. Astfel, in telecomunicatii se folosesc unde electromagnetice ale caror
lungimi de unda ajung la mai multe mii de metri, pe cand lungimile de unda ale
radiatiilor gama emise de unele elemente radioactive au valori de ordinul 10
m.
Undele electromagnetice se propaga in aer cu viteza luminii (30 000 000 km/s),
aproximativ egala cu viteza lor de propagare in vid. Conform acestei teorii,
emise de J. C. Maxwell in 1865, lumina si radiatiile asemanatoare (radiatiile
infrarosii, ultraviolete, etc.) sunt tot de natura electromagnetica, diferind
intre ele prin lungimile de unda. Informatia se receptioneaza la distanta prin
radio, televiziune, telefonie mobila. Purtatorii informatiei sunt undele electromagnetice
de frecventa ridicata, modulate pe undele de joasa frecventa care contin informatia.
Undele electromagnetice emise de antenele de emisie se refracta, se difracta,
interfereaza si sunt atenuate pana ajung la antena receptorului.
Tipuri de unde
Undele hertziene (unde lungi, medii, scurte, ultrascurte, microunde) sunt emise
de oscilatiile electronilor din antenele emitatoare folosite in sistemele de
radiocomunicatii si microunde (televiziune, radar, cuptoare).
Aplicatie: Radarul folosit pentru determinarea vitezei autovehiculelor se bazeaza
pe faptul ca frecventa oscilatiilor receptionate de observator este mai mare
daca sursa se aproprie de el si mai mica daca sursa se departeaza. Sursa care
emite trenuri de unde electromagnetice este plasata in masina politiei, stationata
la marginea soselei. Unda reflectata de autovehicul care se aproprie este receptionata
ca o unda emisa de o sursa mobila, cu frecventa marita. Unda receptionata este
compusa cu o unda cu frecventa constanta pentru aparitia fenomenului de batai,
si prin masurarea schimbarii frecventei cu ajutorul batailor, se determina viteza
autovehiculuilui care trece prin dreptul radarului.
Radiatiile infrarosii sunt unde electromagnetice emise de corpurile calde, fiind
si una din cele trei categorii in care sunt impartite radiatiile solare (radiatiile
infrarosii, lumina vizibila si radiatiile ultraviolete). Ele se obtin prin oscilatiile
moleculelor, atomilor si ionilor, iar amplitudinile lor depind de temperatura
corpurilor si de tranzitiile electronilor catre invelisurile interioare ale
atomilor, cu nivele energetice inferioare. Sunt puternic absorbite de apa sau
de alte substante si produc incalzirea acestora. Si corpul uman absoarbe aceste
raze si percepandu-le ca si caldura. Radiatiile sunt folosite in diferite procese
de incalzire si uscare, in construirea detectoarelor cu lumina infrarosie, pentru
retinerea pozelor pe filme sensibile la lumina infrarosie, la fotocopiatori
termici.
Radiatiile vizibile sunt percepute de ochiul uman. Sunt emise de soare, stele,
lampi cu filamente incandescente a caror temperatura poate ajunge atinge 2000
- 3000°C, tuburi cu descarcaturi de gaze, arcuri electrice. Emisia luminii
se obtine in urma tranzitiilor electronilor pe nivele energetice inferioare
atomilor.
Radiatiile ultraviolete sunt emise de soare, stele, corpuri incalzite puternic
si vaporii de mercur din tuburi de sticla speciala de cuart (care nu absoarbe
acest tip de radiatii). Radiatiile continute in lumina solara se absorb in mare
parte in stratul superior al atmosferei (stratul de ozon). Cu cat altitudinea
creste, cu atat cresc radiatiile ultraviolete. Acestea duc la schimbari la nivelul
pielii: pigmentare, ardere, cancer. Lumina ultravioleta incurajeaza formarea
vitaminei D si omoara bacteriile. Este de asemenea utila in dermatologie, la
iluminatul fluorescent si la instalatii de numerotare in industrie. Radiatiile
se obtin in urma tranzitiilor electronilor de pe nivele cu energii mari pe nivele
cu energii mici.
Radiatiile X sunt emise de tuburi speciale, numite Roentgen, in care sunt accelerati,
in campuri electrice intense, electroni, astfel incat acestia patrund in interiorul
invelisurilor electronice ale atomilor anodului sau gazului din tub si smulg
electroni din straturile de langa nuclee. In urma franarii acestor electroni
si in urma tranzitiilor ulterioare ale electronilor de pe nivele cu energii
mici (straturile K,L).
Au frecvente mari si sunt folosite pentru realizarea radiografiilor medicale,
deoarece sunt absorbite diferit de muschi si oase si impresioneaza placile fotografice.
Radiatiile sunt folosite si in scopuri terapeutice, deoarece ajuta la combaterea
dezvoltarii tesuturilor celulare bolnave. Produc fluorescenta unor substante.
Radiatiile Roentgen sunt utile si in descoperirea falsurilor in arta.
Fantele cu largimi d ˜10 m, comparabile cu distantele interatomoce din
solide, produc difractia razelor X. Forma fifurilor de difractie este folosita
in determinarea geometriei structurilor cristaline. Radiatiile cosmice si radiatiile
? sunt emise in procesele de dezintegrare nucleara si in reactiile nucleare
din soare, stele (acestea sunt absorbite de atmosfera) si in reactoarele nucleare
terestre. Sunt cele mai penetrante, avand frecvente si energiile cele mai mari.
Sunt folosite in defectoscopie, pentru sterilizare si in medicina (tratarea
cancerului).