Presentation laddar. Vänta.

Presentation laddar. Vänta.

Elektromagnetiska vågor. Fluktuationer i både E och B  Fortskridande våg En elektromagnetisk våg kan genereras från laddningar i rörelse, t ex i en antenn.

Liknande presentationer


En presentation över ämnet: "Elektromagnetiska vågor. Fluktuationer i både E och B  Fortskridande våg En elektromagnetisk våg kan genereras från laddningar i rörelse, t ex i en antenn."— Presentationens avskrift:

1 Elektromagnetiska vågor

2 Fluktuationer i både E och B  Fortskridande våg En elektromagnetisk våg kan genereras från laddningar i rörelse, t ex i en antenn. Elektromagnetiska vågor

3 Elektriskt fält kring en dipolantenn Fig 24.2 Det tar en viss tid för det elektriska fältet att ändra sig i en given punkt, beroende på punktens avståndet till antennen. Figure En dipol (som t ex figur 18.27) genererar ett elektriskt fält i sin omgivning. Om dipolens styrka och polaritet varierar i tiden, som t ex i en antenn, kommer också det genererade elektriska fältet att göra det.  en våg utbreder sig Elektromagnetiska vågor

4 Magnetiskt fält kring en dipolantenn Fig 24.3 Det tar en viss tid för det magnetiska fältet att ändra sig i en given punkt, beroende på punktens avståndet till antennen. En ledare i vilken det flyter en ström, genererar ett magnetiskt fält i sin omgivning. Om strömmens styrka och polaritet varierar i tiden, som t ex i en antenn, kommer också det genererade magnetiska fältet att göra det.  en våg utbreder sig I r B Elektromagnetiska vågor

5 Närfält och strålningsfält Det elektriska och magnetiska fälten kring antennen avtar snabbt med avståndet till antennen. Närfält. Närvaron av ett tidsvarierande magnetiskt fält inducerar ett elektriskt fält, och också omvänt gäller, närvaron av ett tidsvarierande elektriskt fält inducerar ett magnetiskt fält.  En elektromagnetisk våg utbreder sig Strålningsfält Figure 24.4 Elektromagnetiska vågor

6 En elektromagnetisk vågs egenskaper En elektromagnetisk våg är en transversell våg. E och B fälten är vinkelräta. En e-m våg utbreder sig både i vacuum och i ett medium. Utbredningshastigheten i vakuum, ljushastigheten, är c = m/s  3,00·10 8 m/s (c = 1/[  0  0 ] 1/2 ). För utbredningshastigheten i ett medium gäller att c luft  c c materia  c Elektromagnetiska vågor

7 Det elektromagnetiska spektrumet Elektromagnetiska vågor delas in i olika områden beroende på dess våglängd: Frekvensområde Radiovågor Mikrovågor Infraröd strålning Synligt ljus Ultraviolett strålning Röntgenstrålning Gammastrålning Elektromagnetiska vågor Figure 24.9 Skapas vid: Elektriska svängningskretsar Klystroner (elektronrör) Molekylvibrationer Elektronexcitationer Elektrisk urladdning Inbromsning av snabba elektroner Radioaktivt sönderfall CE2, sid 739

8 Energi i en elektromagnetisk våg Elektromagnetiska vågor Elektrisk energitäthet = Energi per volymsenhet =  0 E 2 / 2 En elektromagnetisk våg överför elektrisk energi I vakuum gäller Magnetisk energitäthet = Energi per volymsenhet = B 2 / 2  0 Total energitäthet = u =  0 E 2 / 2 + B 2 / 2  0 I en elektromagnetisk våg är de elektriska och magnetiska energitätheterna lika stora  u =  0 E 2 / 2 + B 2 / 2  0 =  0 E 2 = B 2 /  0  E = c B

9 Energi i en elektromagnetisk våg Om de e-m fälten varierar sinusformat E = E 0 sin(  t ), B = B 0 sin(  t ), så kan effektivvärden defineras som E rms = E 0 /  2, B rms = B 0 /  2 u medel =  0 E rms 2 / 2 + B rms 2 / 2  0 =  0 E rms 2 = B rms 2 /  0 Exempel 4, sid 743 Elektromagnetiska vågor

10 Intensitet Intensitet = effekt per ytenhet = energi per tids- och ytenhet S = [ u ( ctA ) ] / [ t A ] = c u S = c  0 E 2 / 2 + c B 2 / 2  0 =  0 c E 2 = c B 2 /  0 Exempel 5, sid 745 Figure Elektromagnetiska vågor

11 Doppler effekt Elektromagnetiska vågor f = f [1  v rel / c ] Skillnad mot Dopplereffekt för ljud Inget medium nödvändigt (ljushastighet annorlunda än ljudhastighet) Relativa hastigheten, v rel, mellan observatör och källa ingår i uttrycket. Används inom astronomi för att bestämma hastigheter på astrofysikaliska objekt.

12 Doppler effekt Exempel Vilken hastighet måste man hålla då man närmar sig en trafikljuskorsning, för att det röda ljuset ska uppfattas som grönt. Lösning rött  750 nm grönt  550 nm f = c / f rött  4,00·10 14 Hzf grönt  5,45·10 14 Hz f = f [1 + v rel / c ] v rel = c [ f / f - 1 ]  c [5,45·10 14 / 4,00· ] = 0,36 c Elektromagnetiska vågor


Ladda ner ppt "Elektromagnetiska vågor. Fluktuationer i både E och B  Fortskridande våg En elektromagnetisk våg kan genereras från laddningar i rörelse, t ex i en antenn."

Liknande presentationer


Google-annonser