Electromagnetic waves are an effect of an oscillationoscillationoscillation of electric and magnetic fields. They are also called electromagnetic radiationradiationradiation, light or photons.
Electromagnetic radiationradiationradiation propagates in the vacuum at a constant speed of about 3 ∙ 10Indeks górny 88. It propagates in the wave motion. The electric field oscillates in a perpendicular plane to the magnetic field oscillationoscillationoscillation plane. Both oscillation planes are perpendicular to the direction of the wave motion.
RsNFTywmBTDNk
Na ilustracji interaktywnej pokazana jest strzałka (3), wzdłuż niej pole magnetyczne i elektryczne w postaci prostopadłych do siebie sinusoid w kolorze niebieskim (2) i różowym (1). Pomiędzy grzbietami fali zaznaczona jest długość fali (wavelength) greckim symbolem lambda. Na ilustracji widoczne są numery, a na nich podpisy. 1. magnetic field {audio}, 2. electric field {audio}, 3. direction of propagation {audio}.
Na ilustracji interaktywnej pokazana jest strzałka (3), wzdłuż niej pole magnetyczne i elektryczne w postaci prostopadłych do siebie sinusoid w kolorze niebieskim (2) i różowym (1). Pomiędzy grzbietami fali zaznaczona jest długość fali (wavelength) greckim symbolem lambda. Na ilustracji widoczne są numery, a na nich podpisy. 1. magnetic field {audio}, 2. electric field {audio}, 3. direction of propagation {audio}.
The propagationpropagationpropagation of electromagnetic waves can be described in any medium by the relation:
where: λ - is the wavelength, v - its speed, f - the frequencyfrequencyfrequency.
In the vacuum electromagnetic waves travel with the speed of light and this formula can be rewritten as:
where: c - is the speed of light.
The electromagnetic wave transfers energy not in a continuous manner but in portions, called quanta. The smaller the wavelength, the larger the portions of energy carried by the wave.
Calculate the parameters of an electromagnetic wave.
An electromagnetic waveelectromagnetic waveelectromagnetic wave travels in vacuum and has a length of 7,5 ∙ 10Indeks górny -2-2 m. What is its frequencyfrequencyfrequency?
Electromagnetic waves play very important role in our daily life. We use them in communication technology, in science and industry, in medicine, in culture and entertainment.
Electromagnetic waveselectromagnetic waveElectromagnetic waves are used to transmit radio signals (long, short and ultrashort waves) as well as TV signals, mobile phone and wireless devices signals. They are also used for transmitting energy in the form of microwaves, infrared radiationradiationradiation (IR), visible light (VIS), ultraviolet light (UV), X‑rays, and gamma rays.
R4SGYXCC2fgam1
Schemat przedstawia fale elektromagnetyczne uporządkowane zgodnie z charakteryzującymi je parametrami, długością i częstotliwości fali, które nazywamy widmem (spectrum) elektromagnetycznym. Schemat prezentuje widmo elektromagnetyczne, w którym mieszczą się wszystkie rodzaje promieniowania, jakie istnieją we wszechświecie. Na szarym prostokącie od lewej zapisane: gamma rays, X rays, UV, rysunek widma światła widzialnego, IR, Microvawe, Radio waves (FM i AM), Long radio waves. Nad prostokątem podziałka od 10 do potęgi 24 do 10 do potęgi 0 podpisana Hz oraz strzałka w lewo opisana Increasing Frequency, pod prostokątem podziałka od 10 do potęgi -16 do 10 do potęgi 8 podpisana m oraz strzałka w prawo opisana Increasing Wavelength. Pod prostokątem powiększony odcinek widma światła widzialnego podpisany Visible spectrum. Od lewej kolory i zapisy: 380, fioletowy V, 450, niebieski B, 495, zielony G, 570, żółty Y, 590, pomarańczowy O, 620, czerwony R, 750.
Source: Philip Ronan, Gringer, licencja: CC BY 3.0.
Gamma rays have the smallest wavelengths and carry the largest portion of energy among the waves in the electromagnetic spectrumelectromagnetic spectrumelectromagnetic spectrum. They are produced by stars and by some radioactive substances.
X‑rays carry also a large portions of energy and have high frequencies. They are used for medical imaging, treating cancer and even used for exploring the cosmos.
Human eyes are sensitive to only a very narrow band of electromagnetic waves referred as the visible light spectrum. In daily life this spectrum is called simply “light”. The range of the visible light is from approximately 700 nanometers (abbreviated nm) to approximately 400 nm. Expressed in SI units, the range of wavelengths extends from 7 ∙ 10Indeks górny -7-7 m to 4 ∙ 10Indeks górny -7-7 m.
Rxy56WgE2Fl0T1
Na rysunku przedstawiony jest diagram obrazujący wrażliwość ludzkiego oka na długość fali światła widzialnego. Oś pozioma opisana light wavelength, podzielona na odcinki od 430 do 730 nanometrów, z odcinkiem jednostkowym 80 nanometrów. Oś pionowa opisana degree of sensitivity, arbitrary units, skala od 0,0 do 1,0, z odcinkiem jednostkowym 0,1. Poszczególne długości fal oznaczone są odpowiadającymi im barwami w widmie ciągłym o różnej wysokości od około 0,02 w barwie fioletowej odpowiadającej początkowi odcinka 430, przez 1,0 w barwie zielonej odpowiadającej odcinkowi 550, do 0,01 odpowiadającej barwie czerwonej na końcu odcinka 700.
The sense of sight is the most sensitive to green and its shades. Therefore, green lights are used as a signal to move in traffic. It is also worth to use this color when we are recording important information. Among the many lines of monochrome (black, blue) text, the eye will focus on the part written (marked) in green.
Radio waves are used to transmit radio signals emitted by e.g. radio broadcasting stations, radar devices, and other navigation systems, communication satellites.
Electromagnetic waves are created as a result of oscillationoscillationoscillation of an electric field and a magnetic field.
Electromagnetic waves play very important role in our daily life. We use them in communication technology, in science, industry and medicine.
Exercises
RMR7acq0c8EBJ
Exercise 3
Wersja alternatywna ćwiczenia: Determine which sentences are true. Możliwe odpowiedzi: 1. Compared to all other types of electromagnetic radiation, radio waves have the lowest frequency., 2. An overexposure to ultraviolet rays can result in sunburns and in the worst case to skin cancer., 3. The wavelength is the number of waves per unit of time., 4. The visible light spectrum covers most of the electromagnetic wave spectrum.
Wersja alternatywna ćwiczenia: Determine which sentences are true. Możliwe odpowiedzi: 1. Compared to all other types of electromagnetic radiation, radio waves have the lowest frequency., 2. An overexposure to ultraviolet rays can result in sunburns and in the worst case to skin cancer., 3. The wavelength is the number of waves per unit of time., 4. The visible light spectrum covers most of the electromagnetic wave spectrum.
Determine which sentences are true.
Compared to all other types of electromagnetic radiation, radio waves have the lowest frequency.
An overexposure to ultraviolet rays can result in sunburns and in the worst case to skin cancer.
The wavelength is the number of waves per unit of time.
The visible light spectrum covers most of the electromagnetic wave spectrum.
zadanie
Source: GroMar, licencja: CC BY 3.0.
Exercise 4
Arrange the listed electromagnetic waves according to the increasing wavelength: X‑rays, visible light spectrum, infrared waves, radio waves, microwaves, gamma rays.
Interaktywna gra, polegająca na łączeniu wyrazów w pary w ciągu jednej minuty. Czas zaczyna upływać wraz z rozpoczęciem gry. Jeden ruch to odkrywanie najpierw jednej potem drugiej karty z wyrazem. Każdy wyraz jest odczytywany. Kolejny ruch to odkrywanie trzeciej i czwartej karty. W ten sposób odsłuchasz wszystkie wyrazy. Nawigacja z poziomu klawiatury za pomocą strzałek, odsłuchiwanie wyrazów enterem lub spacją. Znajdź wszystkie pary wyrazów.
Interaktywna gra, polegająca na łączeniu wyrazów w pary w ciągu jednej minuty. Czas zaczyna upływać wraz z rozpoczęciem gry. Jeden ruch to odkrywanie najpierw jednej potem drugiej karty z wyrazem. Każdy wyraz jest odczytywany. Kolejny ruch to odkrywanie trzeciej i czwartej karty. W ten sposób odsłuchasz wszystkie wyrazy. Nawigacja z poziomu klawiatury za pomocą strzałek, odsłuchiwanie wyrazów enterem lub spacją. Znajdź wszystkie pary wyrazów.
Match Polish terms with their English equivalents.
częstotliwość
widmo elektromagnetyczne
frequency
propagation
fala elektromagnetyczna
electromagnetic spectrum
electromagnetic wave
oscylacja
oscillation
rozchodzenie
Source: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
