امواج الکترومغناطیسی

امواج الکترومغناطیسی را ذرات باردار شتابدار به وجود می آورند و برای انتشار به هیچ ماده مرتعشی نیاز ندارند و می توانند در فضای خالی از ماده هم حرکت کنند. ارتعاش این امواج مربوط به وجوداتم ها و مولکولها ذره های باردار دیگر نیست بلکه ترکیبی از دومیدان الکتریکی ومغناطیسی است که بر هم عمودند.

ماکسول با توجه به کارهای اورستد- آمپر- هانری- فارادی مسائل علم الکتریسیته و مغناطیسرا تدوین کرد که می توان پدیده های زیر را توصیف کرد.

1-     جریان الکتریکی از یک رسانا میدان مغناطیسی تولید می کند خطوط این میدان رسانا را دور می زند

2-    حرکت رسانا در یک میدان مغناطیسی به طوری که منجربه قطع خطوط میدان شود در آن رسانا جریان الکتریکی القا می کند.

3-    تغییر میدان الکتریکی در فضا سبب ایجاد میدان مغناطیسی می شود( قانون جابه جاییفارادی)

4-    تغییر میدان مغناطیسی در فضا سبب ایجاد میدان الکتریکی می شود( قانون القاء فارادی)

نکته) گسیل امواج الکترومغناطیس توسط اجسام را تابش می نامند.

نکته) در آنتن یک منبع ولتاژ متناوب برای ایجاد نوسان بار الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرد ( برای شتابدار کردن ذرات)

چگونگی تشکیل موج الکترومغناطیس توسط یک آنتن

دو میله فلزی به یک مولد جریان متناوب متصل است چون ولتاژ خروجی سینوسی است بار روی میله دائما تغییر می کند با توجه به شکل بار روی میله بالایی مثبت و max و روی میله پایینی منفی و max می باشد سپس بار میله ها کاهش و در  به صفر می رسد در ادامه علامت بار میله معکوس می شود میله بالایی منفی و پایینی مثبت تا به max می رسد و جهت میدان الکتریکی عوض می شود با ادامه یافتن نوسان بار الکتریکی روی میله ها میدان الکتریکی تشکیل می شود در تمام مراحل میدان الکتریکی نزدیک آنتن با نوسان بار الکتریکی روی آن هم فاز است با ادامه نوسان بارهای الکتریکی روی میله ها میدان الکتریکی ایجاد شده با سرعت نور از آنتن دور می شوند تغییر بار الکتریکی درمیله سبب ایجاد جریان الکتریکی در میله و درنتیجه تولید یک میدان مغناطیسی در اطراف میله می کند.

وقتی جریان در میله روبه بالاست خطوط میدان مغناطیسی تولید شده به صورت دایره های متحدالمرکز به دور آنتن می باشد این خطوط بر میدان الکتریکی تولید شده در هر نقطه عمودند با عوض شدن جهت جریان جهت میدان مغناطیسی نیز وارون می شود و با تغییر جریان نسبت به زمان میدان مغناطیسی نیز تغییر می کند بنابراین نوسان بارهای الکتریکی روی میله در فضا میدان الکتریکی و مغناطیسی متغیر تولید می کند یعنی میدان مغناطیسی متغیر با زمان میدان الکتریکی تولید می کند ومیدان الکتریکی متغیر با زمان میدان الکترومغناطیسی ایجاد می کند

نکته) میدان الکتریکی و مغناطیسی القایی هم فاز وهردوی آنها بر راستای حرکت موج عمودند

نکته) امواج الکترومغناطیسی همانند امواج مکانیکی در زمان و مکان تغییر می کند با این تفاوت که در امواج مکانیکی ذرات تشکیل دهنده با محیط نوسان می کند و در امواج الکترومغناطیسی میدان الکتریکی و مغناطیسی در هر نقطه از فضا به طور نوسانی تغییر می کند به همین علت امواج الکترومغناطیسی برای انتشار نیاز به محیط مادی ندارد و در خلاء منتشر می شود.

نکته: تعداد نوسان های میدان الکتریکی ( مغناطیسی) درواحد زمان در هر نقطه از فضا را بسامد گویند. زمانی که طول می کشد تامیدان الکتریکی ( مغناطیسی) یک نوسان کامل انجام دهد دوره می نامند.

فاصله بین دو نقطه متوالی از موج که در آن دو نقطه میدان الکتریکی ( مغناطیسی) هم فازند طول موج می نامند.سرعت انتشار موج های الکترومغناطیسی از رابطه  بدست می آید.

سرعت انتشار موج های الکترومغناطیسی در خلاء برابر =  می باشد.