Elektromagnētiskais starojums

Elektriskās intensitātes un magnētiskās indukcijas maiņa elektromagnētiskā starojuma izplatīšanās virzienā

Elektromagnētiskais starojums ir starojums, kas rodas elektromagnētisma rezultātā. Klasiskajā elektrodinamikā elektromagnētiskais starojums tiek aprakstīts kā elektromagnētiskie viļņi, kas rodas elektriskā un magnētiskā lauka harmonisko svārstību rezultātā. Svārstības notiek divu lauku savstarpēji perpendikulārās plaknēs, kā arī ir perpendikulāras viļņu izplatīšanās virzienam. Vakuumā elektromagnētiskais starojums izplatās ar gaismas ātrumu.

Elektromagnētisko starojumu pēc svārstību frekvences un viļņa garuma iedala nejonizējošajā starojumā un jonizējošajā starojumā. Gan jonizējošais, gan nejonizējošais starojums var būt bīstams organismiem un videi, tomēr jonizējošo starojumu uzskata par bīstamāku, jo tam pat neliela apstarojuma gadījumā piemīt lielāka varbūtība izraisīt DNS bojājumus.

Starojuma iegūšana

Lai iegūtu elektromagnētisko starojumu, ir nepieciešams, lai noteiktā telpas punktā mainītos elektriskais lauks. To panāk ar elektriskā lādiņa svārstībām. Piemēram, radioviļņus iegūst, kad svārstību kontūrā periodiski mainās lādiņa, strāvas stipruma un elektriskā sprieguma vērtības; lai viļņi izplatītos tālāk telpā, šis svārstību kontūrs ir jāatver, pārvēršot to par antenu — laikā mainīgu elektrisko dipolu. Savukārt gaismas starojums rodas no ierosinātiem atomiem.

Elektromagnētiskie viļņi

Elektromagnētisko viļņu skala. Kreisajā pusē ir starojums ar zemāku frekvenci un lielāku viļņa garumu, bet labajā — augstāku frekvence un mazāku viļņa garums

Elektromagnētisko starojumu pēc svārstību frekvences un viļņa garuma iedala nejonizējošajā starojumā un jonizējošajā starojumā. Pie nejonizējošā starojuma (zemākas frekvences starojuma) pieder tādi starojuma veidi kā infrasarkanais starojums, gaisma, radioviļņi, mikroviļņi. Pie jonizējošā starojuma (augstākas frekvences starojuma) pieskaitāmi rentgenstari un gamma stari.

Elektromagnētisko starojumu pēc viļņa garuma mēdz iedalīt septiņos starojuma veidos:

• gamma starojums,
• rentgenstarojums,
• ultravioletais starojums,
• redzamā gaisma,
• infrasarkanais starojums,
• mikroviļņi,
• radioviļņi.

Elektromagnētiskā starojuma spektrs aizņem diapazonu no mazākās radioviļņu frekvences f = 3 × 10³ Hz (viļņa garums λ = 100 km) līdz lielākajai gamma starojuma frekvencei f = 3 × 10²⁶ Hz (viļņa garums λ = 10^-18 m).

Fizika

Šķērsvilnis

Elektromagnētiskajā starojumā gan elektriskais lauks, gan magnētiskais lauks ir savstarpēji saistīti. Neviens no laukiem nevar pastāvēt atsevišķi. Elektromagnētiskie viļņi, kas izplatās starojuma rezultātā, ir šķērsviļņi, tas ir, elektriskā lauka intensitātes vektors un magnētiskā lauka indukcijas vektors savstarpēji svārstās perpendikulāri, kā arī tie svārstās perpendikulāri viļņu izplatīšanās virzienam. Svārīgi ir arī tas, ka abu lauku raksturojošie vektori svārstās takts taktī, vienādās fāzēs. Abi lielumi vienā un tajā pašā brīdī sasniedz maksimālās vērtības, kā arī atkal kļūst vienādi ar nulli.

Svārstību skaitu laika vienībā sauc par frekvenci, bet attālumu starp divām vienādām fāzēm — par viļņa garumu. Abus lielumus saista šāda sakarība:

$\lambda ={\frac {v}{f}}$

Šajā sakarībā ar grieķu burtu $\lambda$ (lambda) apzīmē viļņa garumu, ar $v$ — viļņu izplatīšanās ātrumu (vakuumā tas ir gaismas ātrums), bet ar $f$ — frekvenci.

Ārējās saites

• Vikikrātuvē par šo tēmu ir pieejami multivides faili. Skatīt: Elektromagnētiskais starojums.

• Latvijas Nacionālās enciklopēdijas šķirklis
• Encyclopædia Britannica raksts (angliski)
• Mūsdienu Ukrainas enciklopēdijas raksts (ukrainiski)
• Enciklopēdijas Krugosvet raksts (krieviski)