คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
แนะนำใหม่| English | ความหมาย |
|---|---|
| electromagnetic wave/ɪˌlektrəʊməɡˈnetɪk weɪv/ | คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า |
วิทยุ, ความร้อน, แสง, รังสีเอกซ์ — เป็นคลื่นชนิดเดียวกันทั้งหมด
- วิทยุของคุณ เตาไมโครเวฟ แสงแดด และรังสีเอกซ์ในโรงพยาบาล ดูห่างไกลจากกันมาก
- แต่แท้จริงแล้วพวกมันคือสิ่งเดียวกัน: คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า แตกต่างกันเพียงความยาวคลื่น
- คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าคือการรบกวนที่維持自己由สนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กประกอบขึ้นเอง
- เรียงลำดับด้วยความยาวคลื่น พวกมันสร้างเป็นสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า
คลื่น EM คืออะไร
- คลื่น EMคือคลื่นของการสั่นของสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก ซึ่งตั้งฉากต่อกัน
- มันไม่ต้องการตัวกลาง —它可以 propagate ผ่านสุญญากาศ (นั่นคือวิธีที่แสงอาทิตย์มาถึงเรา)
- คลื่น EM ทั้งหมดเคลื่อนที่ด้วยความเร็วแสง $c$ ในสุญญากาศ ($\approx 3\times10^8\ \tfrac{\text{m}}{\text{s}}$)
- พวกมันเป็นคลื่นขวาง นี่คือเหตุผลที่แสงสามารถโพลาไรซ์ได้
ในสุญญากาศ คลื่นวิทยุและรังเอกซ์เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าทุกชนิดเคลื่อนที่ด้วยความเร็วแสง $c$ ในสุญญากาศ
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถเดินทางผ่านพื้นที่ว่างได้โดยไม่ต้องมีตัวกลาง
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าไม่จำเป็นต้องใช้ตัวกลาง — นั่นคือเหตุผลที่แสงจากดวงอาทิตย์เดินทางข้ามอวกาศมายังโลก
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นคลื่น____ จึงทำให้แสงสามารถเกิดปรากฏการณ์การโพลาไรซ์ได้
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นคลื่นขวาง (สนามตั้งฉากกับทิศทางการเคลื่อนที่) ดังนั้นจึงสามารถเกิดปรากฏการณ์การโพลาไรซ์ได้
สเปกตรัม
- เรียงตามลำดับความถี่เพิ่มขึ้น (ความยาวคลื่นลดลง): วิทยุ, ไมโคร, อินฟราเรด, แสงที่มองเห็นได้, อัลตราไวโอเลต, รังสีเอกซ์, แกมมา
- แสงที่มองเห็นได้เป็นเพียงแถบแคบๆ ที่ดวงตาของเราจับได้โดยบังเอิญ — สีแดง (ยาว $\lambda$) ไปจนถึงสีม่วง (สั้น $\lambda$)
- คลื่นที่มีความถี่สูงกว่า (UV, รังสีเอกซ์, แกมมา) Mangsten พลังงานต่อโฟตอนมากกว่าและอาจเป็นอันตราย
- คลื่นที่มีความถี่ต่ำกว่า (วิทยุ, ไมโคร) อ่อนโยนกว่าและใช้ส่งข้อมูลและความร้อน
สำรวจสเปกตรัม
เลื่อนผ่านสเปกตรัมจากรadieo hingga gamma และดูการเปลี่ยนแปลงของความยาวคลื่นและการใช้งาน
ข้อใดมีความถี่สูงสุด?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
รังสีแกมมามีตำแหน่งอยู่ด้านปลายของความถี่สูง (ความยาวคลื่นสั้น) ของสเปกตรัม
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความถี่สูง (เช่น รังสีเอกซ์) พกพาพลังงานต่อโฟตอนมากกว่าคลื่นวิทยุ
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
พลังงานของโฟตอนเพิ่มขึ้นตามความถี่ ดังนั้นรังสีเอกซ์จึงพกพาพลังงานต่อโฟตอนมากกว่าคลื่นวิทยุ
เลือก ทุก ข้อที่ถูกต้องเกี่ยวกับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าทุกชนิดเป็นคลื่นขวาง ไม่ต้องใช้ตัวกลาง และเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว $c$ คลื่นวิทยุไม่ช้ากว่าแสง
การใช้ในชีวิตประจำวัน
- วิทยุ & ไมโคร — การสื่อสาร, การทำอาหาร, เรดาร์
- อินฟราเรด — ความร้อน, รีโมทคอนโทรล, กล้องมองกลางคืน
- แสงที่มองเห็นได้ & UV — การมองเห็น, แสงแดดเผา, การฆ่าเชื้อ
- รังสีเอกซ์ & แกมมา — การถ่ายภาพทางการแพทย์, การรักษาโรคมะเร็ง, การฆ่าเชื้ออุปกรณ์
ทั้งหมดคลื่น EM เคลื่อนที่ด้วยความเร็วเดียวกัน $c$ ในสุญญากาศ — วิทยุไม่ใช่ช้ากว่ารังสีเอกซ์ สิ่งที่ต่างกันคือความยาวคลื่นและความถี่ (ดังนั้นพลังงาน) ไม่ใช่ความเร็ว เนื่องจาก $c = f\lambda$ คงที่ ความถี่ที่สูงขึ้นเสมอหมายถึงความยาวคลื่นที่สั้นลง
คลื่นวิทยุและคลื่นแสงเคลื่อนที่ผ่านสุญญากาศ คลื่นใดเร็วกว่ากัน?
- ไม่มีใคร — ทั้งคู่เคลื่อนที่ที่ $c \approx 3\times10^8\ \tfrac{\text{m}}{\text{s}}$
- พวกมันแตกต่างกันเพียงความยาวคลื่น: ของคลื่นวิทยู ยาวกว่าคลื่นแสงมาก
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นการรบกวนแบบคลาวด์横波ของสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กที่ไม่ต้องการตัวกลางและทุกชนิดเคลื่อนที่ด้วยความเร็วแสง $c$ ในสุญญากาศ สเปกตรัมเรียงจากวิทยุ → แกมมา ตามความถี่เพิ่มขึ้น (ความยาวคลื่นลดลง); ความถี่สูงขึ้นหมายถึงพลังงานต่อโฟตอนมากขึ้น