Πώς ένα φορτίο Q ταλαντεύεται σε ορισμένες συχνότητες που παράγει ηλεκτρομαγνητικά κύματα;
1. Το ταλαντευόμενο φορτίο
* Η πηγή: Φανταστείτε ένα φορτίο (όπως ένα ηλεκτρόνιο) που κινείται εμπρός και πίσω, ταλαντευόμενος. Αυτό θα μπορούσε να οφείλεται σε διάφορους λόγους, όπως να συνδέεται με ένα ελατήριο ή να βρίσκεται σε κύκλωμα με εναλλασσόμενο ρεύμα.
* Συχνότητα: Η συχνότητα της ταλάντωσης (F) είναι πόσες φορές ανά δευτερόλεπτο η φόρτιση ολοκληρώνει έναν πλήρη κύκλο κίνησης.
* Επιτάχυνση: Το κλειδί είναι ότι η φόρτιση είναι * επιταχυνόμενη * καθώς ταλαντεύεται. Αυτή η επιτάχυνση είναι αυτό που δημιουργεί τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα.
2. Ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία
* Ηλεκτρικό πεδίο: Μια σταθερή φόρτιση δημιουργεί ένα ηλεκτρικό πεδίο γύρω από αυτό. Όταν το φορτίο επιταχύνει, αυτό το ηλεκτρικό πεδίο αλλάζει.
* Μαγνητικό πεδίο: Ένα κινούμενο φορτίο δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο. Δεδομένου ότι το ταλαντευόμενο φορτίο κινείται πάντα, παράγει ένα συνεχώς μεταβαλλόμενο μαγνητικό πεδίο.
3. Ηλεκτρομαγνητικά κύματα
* Interplay: Το μεταβαλλόμενο ηλεκτρικό πεδίο δημιουργεί ένα μεταβαλλόμενο μαγνητικό πεδίο και αντίστροφα. Αυτά τα πεδία είναι * αλληλένδετα * και συνεχώς ενισχύονται μεταξύ τους.
* διάδοση: Αυτή η αλληλεπίδραση των μεταβαλλόμενων ηλεκτρικών και μαγνητικών πεδίων δεν παραμένει περιορισμένη στο ταλαντευόμενο φορτίο. Αντ 'αυτού, διαδίδεται προς τα έξω ως ηλεκτρομαγνητικό κύμα.
* ταχύτητα φωτός: Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα ταξιδεύουν με την ταχύτητα του φωτός (C), η οποία αποτελεί θεμελιώδη σταθερά του σύμπαντος.
* Wave Nature: Αυτά τα κύματα έχουν τόσο ηλεκτρικά όσο και μαγνητικά εξαρτήματα που ταλαντεύονται κάθετα μεταξύ τους και προς την κατεύθυνση της διάδοσης των κυμάτων (εγκάρσια κύματα).
4. Η συχνότητα του κύματος
* Συχνότητες αντιστοίχισης: Η συχνότητα του παραγόμενου ηλεκτρομαγνητικού κύματος είναι * ταυτόσημη * με τη συχνότητα με την οποία το φορτίο ταλαντεύεται.
* φάσμα: Οι διαφορετικές συχνότητες αντιστοιχούν σε διαφορετικούς τύπους ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας, όπως ραδιοκύματα, μικροκύματα, υπέρυθρο φως, ορατό φως, υπεριώδες φως, ακτίνες Χ και ακτίνες γάμμα.
αναλογία:
Σκεφτείτε να ρίξετε ένα βότσαλο σε μια λίμνη. Οι κυματισμοί που εξαπλώνονται προς τα έξω είναι ανάλογες με τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα. Η αρχική διαταραχή του Pebble (το ταλαντευόμενο φορτίο) δημιουργεί κύματα που ταξιδεύουν προς τα έξω, μεταφέροντας ενέργεια.
Συνοπτικά:
Ένα ταλαντευόμενο φορτίο, λόγω της επιτάχυνσής του, δημιουργεί μεταβαλλόμενα ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία που αλληλοσυνδέονται και διαδίδονται προς τα έξω ως ηλεκτρομαγνητικά κύματα. Η συχνότητα της ταλάντωσης του φορτίου καθορίζει άμεσα τη συχνότητα της εκπεμπόμενης ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας.
