電磁波の性質

電磁波は、私たちが周囲の世界を見ることを可能にする可視光の一種です。電磁波には、赤外線、マイクロ波、ガンマ線、紫外線などさまざまなものがあります。したがって、さまざまな領域で使用されます。

マクスウェルは、電磁波の存在を予測した最初の科学者でした。これらの波はヘルツによって検出されました。 JC Bose と呼ばれる別の科学者は、5 ～ 25 mm の波長の電磁範囲を作成しました。マカロニは数キロメートルまでの電磁波の送信に成功しました.

では、電磁波の性質に関する研究資料とメモを詳しく見ていきましょう。

電磁波の性質

電磁力は、電場または磁場内に配置された電荷または複数の電荷が相互に作用することによって受ける力です。 1870 年、Clerk Maxwell は電場または磁場に置かれたときの電荷間の相互作用を説明するためにこの用語を与えました。彼によると、電場と磁場は荷電粒子を加速することによって伝達され生成されます。これらのフィールドは波のように交差します。これらの波は電磁波として定義されます。光波も電磁波です。

電磁波の粒子性

電磁波は、光子と呼ばれるエネルギーの塊です。これらの光子に関連するエネルギーは、電磁波の周波数に正比例します。式 E =hf でよりよく表すことができます。ここで、h はプランク定数、E は電磁波、f は周波数を表します。プランク定数について詳しく説明しますが、まず、これらの電磁波について詳しく教えてください。

電磁波は、電気 (E) および磁気 (B) 振動場ベクトルの両方の振動に対して主に直角に向けられた方向に移動または伝播し、エネルギーを波源から不定の最終波に輸送します。行き先。振動しているエネルギー場は互いに垂直です。電場ベクトルは互いに垂直に見え、波の伝播方向に垂直に見えます。

電磁波とその性質

• 電磁波はあらゆる媒体を伝わることができます。

• 電磁波は、波長と周波数によって異なります。電磁波を全体として考えると、電磁波スペクトルを構成します。たとえば、紫外領域、可視領域、高周波領域などを指すことができます。

• 振動する荷電粒子は、互いに垂直な振動する電場と磁場を生成します。これらの荷電粒子も、波の伝播方向に対して垂直に振動しています。

• 電磁波もさまざまな性質によって特定されます。周波数、周期、波長などです。

電磁波の公式

電磁波の周波数と波長を計算する公式があります。電磁波の周波数は、特定のポイントを 1 秒間に通過する波の数です。電磁波の周波数は、その時間に反比例します。電磁波の周波数、波長、光速を関連付ける式は次のとおりです。

c =v × λ

c は光速、v は電磁波の周波数、ラムダ (λ) は電磁波の波長を表します。

波数などの他のパラメーターによって電磁波を決定することもできます。簡単に言えば、波数は単位長さあたりの波長の数です。それらは電磁波の波長に反比例します。

電磁波の二重挙動

電磁波は波の性質と粒子の性質の両方に存在するため、二重の挙動を示すことが知られています。

電磁波は、赤外線、紫外線、マイクロ波、ガンマ線からなるスペクトルとして定義できます。ある場所から別の場所へのエネルギー移動は、波と粒子の 2 つの方法でのみ可能になります。

電磁波の光電効果を説明するには、電磁波が光子と呼ばれるエネルギー パケットで構成されていることを知る必要があります。電磁波の光電効果から、それらが電磁波の波動性を持っていることは明らかであり、したがって、電磁波は二重であると結論付けることができます。

プランクの量子論

この電磁波の理論は 2 つのポイントで説明できます。

プランクの量子論によれば、

E=hv

ここで、h はプランク定数で、その値は 6.626×10-34 J.s.

すべての電磁波は、波動理論または量子理論に従って振る舞います。電磁波は、波の伝搬方向に垂直な方向に変化する電場と、電場に直角に設定された磁場で構成されます。

電場と磁場はどちらも光速で移動します。電磁波のリモート センシングを理解するには、2 つの主要な特性とその波長と周波数を知る必要があります。

結論

さまざまな電磁波の主な違いは、波長または周波数にあります。その結果、波は物質との相互作用のモードがかなり異なります。可視光よりも周波数が低い赤外線は、電子だけでなく物質の分子や原子全体を振動させます。この振動により、内部エネルギーが増加し、その特定の物質の温度が上昇します。これが、これらの波が熱波と呼ばれる理由です。私たちの目の感度の中心は、太陽の波長分布の中心と一致しています。人間は、太陽からの電磁波の可視領域に最も敏感な視覚を持って進化しました。

これらの電磁波は、今日私たちが見ている多くの科学的発展の原因であり、多くの実用的な意味を持っているため、私たちの生活の主要な部分を占めてきました.