Енергія фотона електромагнітного спектра

вивчіть зіставлення енергії фотона і частоти випромінювання в електромагнітному спектрі. Читайте про формулах Максвелла, постійної Планка, частоті і довжині хвилі.

Електромагнітний спектр – діапазон всіх частот в ЕМ-променях.

завдання навчання

  • Зіставити енергію фотонів і частоту променів.

Основні пункти

  • Електромагнітні промені діляться на типи, грунтуючись на хвильової довжині: радіо- і мікрохвилі, субміліметрове, інфрачервоне випромінювання і видима область (світло, ультрафіолет, рентген і гамма промені).
  • Енергія фотона виступає пропорційною частоті випромінювання.
  • Багато частин ЕМ-спектра застосовуються в науці для спектроскопічних та інших зондирующих контактів.

терміни

  • Постійна Планка – квант дії в квантовій механіці. Володіє одиницею кутового моменту.
  • Рівняння Максвелла – список формул, що характеризують генерацію і зміну електричних і магнітних полів.

електромагнітний спектр

Електромагнітний спектр – різноманітність всіх можливих частот в електромагнітному випромінюванні. Цей спектр простягається нижче найнижчих частот, які можна застосувати в радіозв’язку, на гамма-промені в короткохвильовому кінці. Межа для довжини – розмір Всесвіту. Нижче представлена схема електромагнітного спектра з зазначенням частоти і довжини хвиль.

Перед вами електромагнітний спектр, разом з видимою областю в якості опції частоти (зліва) і довжини хвилі

Формули Максвелла передбачали нескінченну кількість частот ЕМ-хвиль, які прямують на світлової швидкості. Вони включали хвилі з вкрай низькими частотами, якщо порівнювати з інфрачервоними. Теоретично це можливо завдяки коливальним зарядів в стандартній електричного кола.

У 1886 році Герц створив генерує апарат, щоб обчислити радіохвилі. Герц зумів їх виявити і навіть визначити, що вони переміщаються зі світловою швидкістю. Також він показав, що знайдений промінь здатний відбиватися і переломлюватися різноманітними діелектричними середовищами, нагадуючи світло.

Пошук електромагнітного спектра

У 1895 році Вільгельм Рентген виявив новий різновид випромінювання, випущену в експерименті з вакуумної трубкою. Він найменовував знахідку рентгенівськими променями і зауважив, що вони здатні проникати в частині людського тіла, але відбивалися щільними речовинами – кістьми. Незабаром їх стали активно використовувати в медичних цілях.

Остання частина ЕМ-спектра припадала на гамма-випромінювання. Під час дослідження радіоактивних викидів радію в 1900 році, Пол Віардо визначив новий тип променів. Спочатку він думав, що перед ним частинки альфа і бета, що володіють більшою силою проникнення. Але в 1910 році Вільям Брегг довів, що це електромагнітне випромінювання, а не частки. Виміряти їх довжину вдалося Ернесту Резерфорду і Едварду Андраде в 1914 році. Виявилося, що вони нагадують рентгенівські, але поступаються по довжині хвилі і перевершують по частоті.

Зв’язок енергії фотонів, частоти і довжини хвилі визначається формулою: v =, ? = або E =, де ? – частота, ? – довжина хвилі, E – енергія фотона, c – світлова швидкість, h – постійна Планка.

Електромагнітні промені діляться на різновиди, грунтуючись на хвильової довжині: радіо і мікрохвилі, субміліметрове, інфрачервоне випромінювання і видима область (світло, ультрафіолет, рентген і гамма промені). Поведінка також залежить від довжини хвилі. Якщо ЕМ-промені контактують з одиночними атомами і молекулами, то подальша поведінка грунтується на кількості енергії на стерпний квант.

Багато частин електромагнітного спектра застосовують в науці для спектроскопічних та інших зондирующих операцій.

Ссылка на основную публикацию