3582468872

Wykład 8

Fale elektromagnetyczne.

1.    Podstawowe pojęcia.

Promieniowanie elektromagnetyczne - rozchodzące się w przestrzeni zaburzenie pola elektromagnetycznego. Składowa elektryczna i magnetyczna fali indukują się wzajemnie - zmieniające się pole elektryczne wytwarza zmieniające się pole magnetyczne, a z kolei zmieniające się pole magnetyczne wytwarza zmienne pole elektryczne.

ę

E = hv = h—    długość fali (nm)

A    700    600    500    400

zakres widzialny

gdzie

h = 6,625-10^_34 J-s - stała Plancka c = 2,99792 -IO⁸ nrs^-1 prędkość światła A - długość fali

— długość fali(m)

io⁸ io⁷ io® io⁵ io¹ io³ io² io i nr¹ nr² Kr³itr⁴ io* io-⁶ nr⁷ nr⁸ io-° io^-10 io-‘¹ io^_I2 to^-13 io^_M io^-15 itr¹⁶

^-l-¹-:-¹-¹-¹-¹--—. ‘ii—¹-. ;    -¹-¹—^J_—¹-

fale długie    fale radiowe    podczerwień II ultrafiolet promienie X    promienie gamma

10 10² 10³ 10^ł 10⁵ IO¹’ 10⁷ 10⁸ 10⁹ IO¹⁰ 10" 10¹² 10¹³ 10^M 10¹⁵ 10^m 10¹⁷ 10¹⁸ 10¹⁹ IO²⁰ 10²¹ 10²² 10²³ W²⁴

częstość (Hz) —►

promieniowanie    promieniowanie

niejonizujące    jonizujące

Widmo (rodzaje) i wykorzystanie fal elektromagnetycznych:

>    promieniowanie radiowe:

o telekomunikacja - przekaz obrazu, dźwięku, danych, wzorców czasu; o telefonia komórkowa; o telemetria z wykorzystaniem radarów;

>    promieniowanie podczerwone;

>    promieniowanie ultrafioletowe;

o spektroskopia tzw. optyczna, o analityka fizykochemiczna;

>    promieniowanie widzialne - odbierane przez człowieka w postaci kolorów (światło);

>    promieniowanie X;

>    promieniowanie gamma

o diagnostyka medyczna; o radiologia; o radioterapia.

2.    Elementy budowy materii.

Światło ma podwójną naturę, wykazuje dualizm korpuskulamo-falowy:

>    charakter korpuskulamy - zjawisko fotoelektryczne, zjawisko Comptona oraz absorbcja, emisja przez atomy i molekuły;

>    charakter falowy - interferencja, dyfrakcja oraz polaryzacja.

Energię pojedynczego fotonu można wyznaczyć na podstawie wzoru:

E = hv = h —

gdzie:

h = 6,625 x 10'³⁴ J x s - stała Plancka; c = 2,99792 x 10⁸ m x s'¹ - prędkość światła;

X - długość fali.