Wat is elektromagnetische golf:
Elektromagnetische golven zijn de combinatie van golven in elektrische en magnetische velden die worden geproduceerd door bewegende ladingen. Dat wil zeggen, de rimpelingen in elektromagnetische golven zijn elektrische en magnetische velden.
Het ontstaan van elektromagnetische golven begint met een geladen deeltje. Dit deeltje creëert een elektrisch veld dat een kracht uitoefent op andere deeltjes. Terwijl het deeltje versnelt, oscilleert het in zijn elektrische veld, dat een magnetisch veld produceert. Eenmaal in beweging houden de elektrische en magnetische velden die door het geladen deeltje worden gecreëerd zichzelf in stand, dit betekent dat een elektrisch veld dat oscilleert als een functie van de tijd een magnetisch veld zal produceren en vice versa.
Kenmerken van elektromagnetische golven
Elektromagnetische golven worden gekenmerkt door:
- Ze hebben geen materieel medium nodig voor vermeerdering: ze planten zich voort in materiële media en in een vacuüm.
- Ze zijn het gevolg van elektromagnetische signalen.
- Het zijn transversale golven: de voortplantingsrichting staat loodrecht op de richting van de oscillatie.
- Ze zijn periodiek in tijd en ruimte: oscillaties worden in gelijke tijdsintervallen herhaald.
- In een vacuüm is de voortplantingssnelheid van elektromagnetische golven van elke frequentie 3 x 108 Mevrouw.
- Golflengte is de afstand tussen twee aangrenzende pieken tussen golven, die wordt aangeduid met de Griekse letter lambda λ.
- De frequentie van een golf is het aantal cycli gedurende een bepaalde tijd, het wordt uitgedrukt in Hertz, wat cycli per seconde betekent.
Soorten elektromagnetische golven
Afhankelijk van de golflengte en frequentie worden elektromagnetische golven ingedeeld in verschillende typen.
Radio golven
Radiogolven worden gekenmerkt door:
- frequenties tussen 300 gigahertz (GHz) en 3 kilohertz (kHz);
- golflengten tussen 1 mm en 100 km;
- snelheid van 300.000 km/s.
Kunstmatige radiogolven worden gebruikt in satellietcommunicatie en telecommunicatie, in radio-uitzendingen, in radar- en navigatiesystemen en in computernetwerken.
AM-radiogolven die in commerciële radiosignalen worden gebruikt, liggen in het frequentiebereik tussen 540 en 1600 kHz. De afkorting AM verwijst naar "amplitude gemoduleerd". Aan de andere kant bevinden FM-radiogolven zich in het frequentiebereik van 88 tot 108 megahertz (MHz), en de afkorting FM verwijst naar "frequentiemodulatie".
Radiogolven kunnen op natuurlijke wijze worden gegenereerd door bliksem of andere astronomische verschijnselen.
Magnetron
Microgolven zijn elektromagnetische golven die worden gekenmerkt door:
- frequenties tussen 300 MHz en 300 GHz;
- golflengten tussen 1 meter en 1 mm;
- ze reizen in een vacuüm met de snelheid van het licht.
Het voorvoegsel "micro" geeft aan dat deze golven korter zijn dan radiogolven. Magnetrons worden ook gebruikt voor televisie- en telecommunicatie-uitzendingen, in draadloze telefoons, in portofoons, in magnetrons en op mobiele telefoons.
Infrarood golven
Infraroodgolven zijn elektromagnetische golven die worden gekenmerkt door:
- frequenties tussen 300 GHz en 400 terahertz (THz);
- golflengten tussen 0,00074 en 1 mm.
Infraroodgolven kunnen op hun beurt worden ingedeeld in:
- ver infrarood: tussen 300 GHz t 30 THz (1 mm tot 10 µm)
- het midden-infrarood: tussen 30 en 120 THz (10 tot 2,5 µm); Y
- het nabij-infrarood: tussen 120 en 400 THz (2500 tot 750 nm).
Zichtbaar licht
Licht is een elektromagnetische golf die wordt gekenmerkt door:
- frequenties tussen 400 en 790 THz.
- golflengten tussen 390 en 750 nm.
- snelheid van 300.000 km/s.
Zichtbaar licht wordt geproduceerd door de vibratie en rotatie van atomen en moleculen, evenals door elektronische overgangen daarin. Kleuren worden geproduceerd in een smalle band van golflengten, namelijk:
- violet: tussen 380 en 450 nm;
- blauw: tussen 450 en 495 nm;
- groen: tussen 495 en 570 nm;
- geel: tussen 570 en 590 nm;
- oranje: tussen 590 en 620 nm; Y
- rood: tussen 620 en 750 nm.
Ultraviolet (UV) licht
De elektromagnetische golf van ultraviolet licht is geclassificeerd als;
- Nabij UV: tussen 300 en 400 nm;
- Medium UV: tussen 200 en 300 nm;
- Ver UV: tussen 200 en 122 nm; Y
- Extreme UV: tussen 10 en 122 nm.
UV-licht kan in veel stoffen chemische reacties en fluorescentie veroorzaken. De Extreem UV, kan ionisatie veroorzaken van de stoffen waar het doorheen gaat (ioniserende straling). Dit type UV-licht wordt geblokkeerd door zuurstof in de atmosfeer en bereikt het aardoppervlak niet. UV-licht tussen 280 en 315 nm wordt tegengehouden door de ozonlaag, waardoor schade aan levende wezens wordt voorkomen. Slechts 3% van het UV-licht van de zon bereikt de aarde.
Hoewel UV-licht onzichtbaar is voor mensen, kunnen we de effecten ervan op de huid voelen wanneer we bruin worden of verbranden als gevolg van langdurige blootstelling aan zonnestralen.Andere schadelijke effecten van UV-licht zijn kanker, met name huidkanker. Mensen en alle levende wezens die vitamine D produceren, hebben echter UV-licht nodig in het bereik van 295-297 nm.
röntgenstralen
Röntgenstralen zijn elektromagnetische golven die worden gekenmerkt door:
- energie in het bereik van 100 eV tot 100.000 eV;
- frequenties in het bereik van 30 petahertz tot 30 exahertz;
- golflengten tussen 0,01 en 10 nm.
Röntgenfotonen hebben genoeg energie om atomen te ioniseren en moleculaire bindingen te verbreken, waardoor dit soort straling schadelijk is voor levende wezens.
Gamma stralen
De elektromagnetische golven van gammastraling worden gekenmerkt door:
- energieën boven 100 keV;
- frequenties groter dan 1019 Hz;
- golflengten kleiner dan 10 picometer.
Dit zijn de golven met de hoogste energie, ontdekt door Paul Villard in 1900 tijdens het bestuderen van de effecten van straling die door radio wordt uitgezonden. Ze worden geproduceerd door radioactieve stoffen.
