Preveden delovni zvezek (pdf format)

Del 7: Optika
Poglavje 32: Elektromagnetni (EM) valovi
Elektromagnetni valovi (imenujemo jih tudi elektromagnetna radiacija) so valovi, ki se obnašajo
po pravilih Maxwellovih enab. Ena od posledic Maxwellovih enab je tudi ta, da se
elektromagnetni valovi v vakumu razširjajo s hitrostjo 3 x 108 m/s. To pa je natanno taka hitrost,
kot jo ima svetloba v vakumu! Potemtakem je vsa svetloba – vidna svetloba, ultravioletni žarki,
radijski valovi, mikro valovi, žarki x, žarki gama in infrardei žaki – elektromagnetno valovanje.
Razlika med temi valovi je le v frekvenci (f ) oziroma valovni dolžini (). Ker je zmnožek
frekvence in valovne dolžine (f ) enak hitrosti širjenja valovanja (ta je za svetlobo v vakumu
enaka 3 x 108 m/s), lahko ob poznavanju frekvence izraunamo tudi valovno dolžino. To
poglavje raziskuje širjenje elektrinega in magnetnega polja in jo povezuje z vidnimi lastnostmi
svetlobe.
Predstavitev 32.1: Izvori elektromagnetnih valov
Ta animacija ponazarja silnice elektromagnetnega polja,
ki ga povzroa pozitivni naboj. V zaetku se delec ne
giblje. Z drsnikom lahko nastavimo hitrost gibanja
delca. Ko izberemo nain translacija, lahko z drsnikom
nastavimo trenutno hitrost. Ko izberemo nain
oscilacija, pa lahko z drsnikom nastavimo maksimalno
hitrost.
naboja.
Kako se ustvarja spreminjajoe polje elektromagnetnega
valovanja Elektromagnetni valovi, kot so toplota,
svetloba in radio valovi, se ustvarjajo s pospeševanjem
naboja. Jakost elektrinega polja je odvisna od pospeška
Zaženi animacijo translacija in premakni drsnik hitrosti. Opazuj, kako se ob spremembi hitrosti
naboja ustvarjajo in oddaljujejo motnje v silnicah elektrinega polja. Ker sprememba
elektrinega polja povzroi spremembo magnetnega polja, prav tako pa sprememba magnetnega
polja povzroi spremembo elektrinega polja, se ustvari potujoi elektromagnetni val. Premakni
drsnik v nainu translacija in opazuj, kako sunkovite spremembe hitrosti povzroajo zelo
kompleksne vzorce valovanja.
Zaženi animacijo v nainu oscilacija in opazuj pojavitev
sinusoidnih elektromagnetnih motenj.
Morda se sprašuješ, od kje izhaja energija, ki gre v
elektromagnetno valovanje. Ali se energija ustvarja iz
nia Odovor je seveda ne. Naboj ne bo osciliral sam
po sebi, gnati ga mora neka sila. Tako je lahko naboj na
primer delec v izmeninem toku, ki se spreminja hkrati s
spreminjanjem (osciliranjem) napetostnega izvora.
258