¿Qué son las ondas electromagnéticas (para un estudiante de décimo grado)?

¡Es muy interesante!

Esta es mi comprensión de la generación y propagación de ondas EM:

Primero, resaltaré las dudas que se me ocurran al pensar en ondas EM.

1. Una partícula cargada acelerada genera onda EM. Entonces, ¿por qué la carga debe estar acelerando y no en reposo o moviéndose a velocidad constante?
2. La aceleración de partículas cargadas genera un campo eléctrico y magnético. ¿Qué es el campo eléctrico y magnético?
3. Los campos generados son perpendiculares entre sí. ¿Por qué los campos generados son perpendiculares entre sí?
4. ¿Por qué la propagación de ondas se ve así? ¿Y cómo avanza realmente la ola?
5. ¿Los EF y MF realmente se generan entre sí?

• Para la primera pregunta, si hay una carga estática, el campo generado es constante. Igual es el caso con carga de velocidad constante. El campo generado en los dos casos anteriores lleva las cargas / dipolos de prueba a un equilibrio eventualmente después de un corto tiempo desde el inicio. Qué significa eso? Esto significa que EM WAVE no tiene sus propiedades de oscilación WAVE. Tampoco resulta en absorción de radiación por un conductor de longitud pequeña.
• Para la segunda y tercera pregunta, en realidad el campo eléctrico y el campo magnético NO son diferentes. Son diferentes MANIFESTACIONES del MISMO CAMPO.
• Un campo se llama campo eléctrico cuando afecta la carga de prueba e intenta equilibrarlo. Puede estar en cualquier dirección / orientación.
• Un campo se llama campo magnético cuando afecta al dipolo de prueba (que consiste en y + ve carga y -ve carga) e intenta llevar el dipolo al equilibrio. Puede estar en cualquier dirección / orientación.
• Ahora tomamos como referencia la orientación / orientación de ese campo eléctrico (como la nombramos nosotros) . Entonces, según la ley de la mano izquierda de Fleming, solo el dipolo en un plano perpendicular al campo que influye en la carga de prueba (lo llamamos campo eléctrico) será forzado al equilibrio POR ESE CAMPO ELÉCTRICO (al principio era simplemente un campo). Entonces, el NOMBRE de ese campo en el PLANO PERPENDICULAR donde afecta a un dipolo magnético se llama CAMPO MAGNÉTICO.
• Entonces puede ver que el mismo campo en diferentes planos donde afecta a diferentes cantidades se llama con diferentes nombres. Por lo tanto, EF y MF son perpendiculares entre sí. Por lo tanto, cada plano EF de referencia tiene un plano MF correspondiente perpendicular a él.
• Punto interesante: si hubiera habido una entidad más que constara de tres cargas que interactúan (digamos electrón, protón y XX, un trípode ), entonces el mismo campo, EF, MF tendría otro nombre en el plano (con referencia a EF) que afecta a ese TRIPOLO . digamos campo TRIPOLE, TF.
• Entonces esto también responde a la quinta pregunta, los campos no se generan entre sí, sino que se denominan nombres diferentes en planos diferentes.
• Para la cuarta pregunta, considere un electrón girando alrededor del núcleo. Aquí la dirección cambiante, de ahí la velocidad tangencial, imparte aceleración al electrón.

Deje que la onda bajo observación se mueva hacia la dirección X. Cuando el electrón está a la derecha (cerca de X) del protón, establece la fuerza máxima en una carga de prueba + ve, de ahí la cresta de la onda EM transversal en CUALQUIER campo (EF, MF). Este esfuerzo de fuerza se extiende hasta el infinito (la magnitud disminuye la proporción cuadrada inversa a la distancia) solo para ser alterado (magnitud en un punto) cambiando la posición del electrón.

Cuando el electrón está a la izquierda del núcleo, la fuerza es mínima y, por lo tanto, se observa la depresión. Las condiciones de descanso son las mismas que las anteriores.

Cuando el electrón está por encima o por debajo del protón (en dirección Y), el campo está en algún valor intermedio de max / min, que se toma como valor cero de referencia en toda la comunidad científica.

Si tiene más dudas, siéntase libre de discutir en los comentarios. Diferentes puntos de vista son bienvenidos.

QUE ES LA ONDA:

Cuando un objeto se mueve hacia arriba y hacia abajo o vibra continuamente, un objeto vibrante transmite energía en forma de onda a un lugar distante.

Entonces podemos decir que las ondas se forman en forma de energía para transferir energía de un lugar a otro.

Por ejemplo: cuando arrojamos una piedra al agua quieta, se produce una perturbación en un lugar donde la piedra golpea el agua. Y esta perturbación produce energía en forma de onda.

Esto para de onda se conoce como onda mecánica. La onda mecánica necesitaba un medio para transferir energía de un lugar a otro. Otro ejemplo de onda mecánica es la onda de sonido que transfiere su energía a través del aire.

QUÉ ES MEDIO: La materia o sustancia a través de la cual se transmite el sonido y cualquier otra onda mecánica se llama medio y el medio para la transmisión puede ser sólido, líquido o gaseoso.

AHORA QUÉ ES LA ONDA ELECTROMAGNÉTICA:

Las ondas electromagnéticas se forman por la vibración de una carga eléctrica o también podemos decir que las ondas electromagnéticas se generan por la aceleración de la carga eléctrica.

La onda electromagnética también transfiere energía de un lugar a otro, pero no necesita ningún medio para transferir energía como lo necesita la onda mecánica.

Esta onda tiene campo eléctrico y magnético, ambos perpendiculares entre sí.

Todas las ondas electromagnéticas viajan a la misma velocidad que 3 × 10 a la potencia de 8 m / s.

ALGUNOS EJEMPLOS DE ONDA ELECTROMAGNÉTICA: Rayo de sol que nos alcanza a través del espacio sin usar ningún medio y la velocidad es de 3 × 10 a la potencia de 8 m / s

Otro ejemplo de onda electromagnética según su energía decreciente, aumentando la longitud de onda y disminuyendo la frecuencia:

• Rayo cósmico
• Rayos Gama
• Rayos X
• Rayo ultravioleta
• Rayo visible
• Rayo infrarojo
• Microondas
• FM
• Onda de radio.

Las ondas electromagnéticas están formadas por las vibraciones de los campos eléctricos y magnéticos. Estos campos son perpendiculares entre sí en la dirección en que viaja la onda. Una vez formada, esta energía viaja a la velocidad de la luz hasta una mayor interacción con la materia.

Fuente: Anatomía de una onda electromagnética.

Otra definición: las ondas electromagnéticas son

oscilaciones sincronizadas de campos eléctricos y magnéticos que se propagan a la velocidad de la luz. Las oscilaciones de los dos campos son perpendiculares entre sí y perpendiculares a la dirección de energía y propagación de ondas, formando una onda transversal. Las ondas electromagnéticas se pueden caracterizar por la frecuencia o la longitud de onda de sus oscilaciones para formar el espectro electromagnético, que incluye, en orden de frecuencia creciente y longitud de onda decreciente: ondas de radio, microondas, radiación infrarroja, luz visible, radiación ultravioleta, rayos X y rayos gamma.
Las ondas electromagnéticas se producen siempre que las partículas cargadas se aceleran, y estas ondas pueden interactuar posteriormente con cualquier partícula cargada. Las ondas EM transportan energía, momento y momento angular lejos de su partícula fuente y pueden impartir esas cantidades a la materia con la que interactúan. Los cuantos de las ondas EM se llaman fotones, que no tienen masa, pero la gravedad todavía los afecta.

Fuente: radiación electromagnética

A continuación se muestra una imagen de Wikipedia que ilustra la propagación de una onda electromagnética.
Fuente de la imagen: Archivo: Onde electromagnetique.svg

Vea también los siguientes enlaces útiles:

¿Qué son las ondas electromagnéticas?

Ondas electromagnéticas

Las ondas electromagnéticas son vibraciones que se propagan a través de campos eléctricos y magnéticos que se cruzan perpendicularmente (no se puede aislar el espacio sin estos campos). Estos se propagan en una dirección perpendicular a los campos cruzados perpendicularmente. Generalmente se describen por su frecuencia o longitud de onda porque actúa como su huella digital, la frecuencia (o longitud de onda) se puede utilizar para distinguir una onda de otra.

Las ondas EM se producen cuando las partículas cargadas se aceleran. Las ondas EM también pueden considerarse pequeños paquetes (cuantos) de energía llamados fotones. La relación de la frecuencia con la de su energía viene dada por la famosa relación de energía de Planck.

• Una onda electromagnética es una onda que consiste en un campo eléctrico y magnético que oscila perpendicularmente entre sí.
• Ambos campos (magnético y eléctrico) son perpendiculares a la dirección de su propagación.
• Estas ondas no requieren ningún medio material para su propagación.
• Estas ondas viajan a la velocidad de la luz (300,000 km / s).
• Los rayos gamma, rayos X, rayos UV, rayos de luz visible, rayos infrarrojos, microondas, ondas de radio son ondas electromagnéticas. Solo difieren en términos de sus frecuencias y longitudes de onda.

1. Las ondas electromagnéticas son ondas que pueden viajar a través del vacío del espacio exterior. Las ondas mecánicas, a diferencia de las ondas electromagnéticas , requieren la presencia de un medio material para transportar su energía de un lugar a otro.

Las ondas electromagnéticas son ondas que pueden viajar a través del vacío del espacio exterior. Las ondas mecánicas, a diferencia de las ondas electromagnéticas, requieren la presencia de un medio material para transportar su energía de un lugar a otro. Las ondas sonoras son ejemplos de ondas mecánicas, mientras que las ondas de luz son ejemplos de ondas electromagnéticas.

Las ondas electromagnéticas son creadas por la vibración de una carga eléctrica. Esta vibración crea una onda que tiene un componente eléctrico y otro magnético. Una onda electromagnética transporta su energía a través de un vacío a una velocidad de 3.00 x 108 m / s (un valor de velocidad comúnmente representado por el símbolo c). La propagación de una onda electromagnética a través de un medio material se produce a una velocidad neta inferior a 3,00 x 108 m / s. Esto se representa en la animación a continuación.

El mecanismo de transporte de energía a través de un medio implica la absorción y reemisión de la energía de las olas por los átomos del material. Cuando una onda electromagnética incide sobre los átomos de un material, la energía de esa onda se absorbe. La absorción de energía hace que los electrones dentro de los átomos experimenten vibraciones. Después de un corto período de movimiento vibratorio, los electrones vibrantes crean una nueva onda electromagnética con la misma frecuencia que la primera onda electromagnética. Si bien estas vibraciones ocurren solo por un tiempo muy corto, retrasan el movimiento de la onda a través del medio. Una vez que la energía de la onda electromagnética es reemitida por un átomo, viaja a través de una pequeña región del espacio entre los átomos. Una vez que alcanza el siguiente átomo, la onda electromagnética es absorbida, transformada en vibraciones electrónicas y luego reemitida como una onda electromagnética. Mientras que la onda electromagnética viajará a una velocidad de c (3 x 108 m / s) a través del vacío del espacio interatómico, el proceso de absorción y reemisión hace que la velocidad neta de la onda electromagnética sea menor que c. Esto se observa en la animación a continuación.

La velocidad real de una onda electromagnética a través de un medio material depende de la densidad óptica de ese medio. Diferentes materiales causan una cantidad diferente de retraso debido al proceso de absorción y reemisión. Además, los diferentes materiales tienen sus átomos más estrechamente empaquetados y, por lo tanto, la cantidad de distancia entre los átomos es menor. Estos dos factores dependen de la naturaleza del material a través del cual viaja la onda electromagnética. Como resultado, la velocidad de una onda electromagnética depende del material a través del cual viaja

Una onda electromagnética es una onda transversal que consiste en campos eléctricos y magnéticos oscilantes mutuamente perpendiculares, de modo que el vector de campo eléctrico, el vector de campo magnético y la propagación de dirección son perpendiculares entre sí según un sistema de coordenadas derecho.

Estos campos eléctricos y magnéticos son autosostenibles (es decir, ‘el campo eléctrico variable en el tiempo genera un campo magnético variable en el tiempo y viceversa’).

Aquí hay un ejemplo de una onda EM que se propaga en la dirección positiva y que tiene un vector de campo eléctrico (ROJO) que varía a lo largo del eje z y un vector de campo magnético (azul) que varía a lo largo del eje x (dirección + y -):

La ecuación general para una onda EM de plano uniforme es: propagación en dirección + y en espacio libre.

E (y, t) = E0 (az) sin (wt-ky) N / C

B (y, t) = B0 (ax) sin (wt-ky) T o Wb / m ^ 2

az = vector unitario a lo largo de la dirección + z.

ax = vector unitario a lo largo de la dirección + x.

y E0 / B0 = c (velocidad de la luz en el vacío), también w / k = c

w = frecuencia angular = 2PI f rad / s

f = frecuencia.

k = número de onda angular k = 2PI / longitud de onda.

Las ecuaciones anteriores son soluciones a las ecuaciones de onda en el vacío:

dónde

εo = permitividad del vacío.

μo = permeabilidad del vacío.

Soy estudiante y no tengo ningún doctorado ni nada por el estilo (al menos no todavía), por lo que le daré una respuesta simple que espero que tenga sentido para usted. 😛

Bueno, las ondas EM, abreviatura de ondas electromagnéticas, son ondas transversales que transportan energía, lo que significa que la dirección de vibración de las partículas de la onda es perpendicular a la dirección de propagación de la onda. Al ser ondas transversales, se pueden polarizar (como en el par de gafas de sol que llevas puesto).

Viajan a la velocidad de la luz, que es [matemática] 299 792 458 m / s [/ matemática] y puede viajar en el vacío.
La luz, por ejemplo, es una onda EM que viaja desde el sol, a través del espacio vacío, hasta la Tierra.

Las ondas EM existen en un espectro. Los enumeraré en orden de mayor a menor longitud de onda (o frecuencia creciente si lo prefiere):

Ondas de radio
Microondas
Infrarrojo
Luz visible
Ultravioleta
Rayos X
Rayos gamma

Estas longitudes de onda varían de más de [matemáticas] 10 ^ 5 [/ matemáticas] m a menos de [matemáticas] 10 ^ {- 12} [/ matemáticas] m

Algunas ondas EM son muy útiles, como las ondas de radio, infrarrojas y, obviamente, la luz visible, entre otras, pero la sobreexposición a algunas puede causar problemas de salud.

Ahí tienes, sé que esto no se detalla en absoluto, pero si haces esta pregunta, entonces no creo que sea prudente ahogarlo en ecuaciones de dualidad de partículas de onda profunda y otras cosas. xD
Espero que esto te haya ayudado a comprender mejor y si necesitas más aclaraciones, ¡no dudes en enviarme un mensaje! 🙂

Las ondas electromagnéticas se caracterizan por alternar campos eléctricos y magnéticos. Los campos oscilan en planos ortogonales. Las ondas electromagnéticas, a diferencia de las ondas mecánicas, pueden viajar a través del vacío. El espectro cubierto por las ondas EM comienza desde ondas de frecuencia extremadamente baja, es decir, 3 Hz y se extiende hasta los rayos gamma, es decir, 300 EHz.

Las ondas EM son fundamentales para el espectro de luz visible y las ondas de radio que encontramos en nuestro día a día. Siguen la relación fundamental entre frecuencia y longitud de onda [matemáticas] c = f * \ lambda. [/ Matemáticas]

Una onda electromagnética (p. Ej., Onda de luz) es una onda que puede propagarse incluso en ausencia de medio material a diferencia de sus contrapartes mecánicas (p. Ej., Onda de sonido). Se propagan en el espacio libre con dos componentes:
i) Vector de campo eléctrico y
ii) Vector de campo magnético
, actuando ortogonalmente. Todas las ondas electromagnéticas se propagan con la misma velocidad. La única diferencia está en sus frecuencias (o longitudes de onda).

Las ondas EM se propagan gracias al entrelazamiento de ambos campos / energías, ya que las energías cinética y potencial pueden propagar el sonido en la materia (presurizándola o fracturándola o moviéndola hacia atrás y para) es más fácil explicar la propagación con materia, el desplazamiento del campo eléctrico El centro de electrones del centro de átomos implica una corriente neta que desarrolla un campo magnético, la variación del campo magnético, a su vez, produce una fem o campo eléctrico en los átomos vecinos. La fuerza de la afectación de la materia depende de sus polarizabilidades eléctricas y magnéticas a través de las propiedades de permeabilidad y permisividad, debido a alguna razón mágica, el espacio libre (¿vacío, éter?) Tiene cierta cantidad de propiedades de permeabilidad y permisividad que también permiten la propagación EM.

Una onda electromagnética (onda EM) es una onda que consta de campos eléctricos y magnéticos que actúan en dirección perpendicular entre sí. Las ondas como los rayos gamma, rayos X, luz, radio, etc., son todas radiaciones electromagnéticas.

Las ondas electromagnéticas son ondas que pueden viajar a través del vacío del espacio exterior. Las ondas mecánicas, a diferencia de las ondas electromagnéticas, requieren la presencia de un medio material para transportar su energía de un lugar a otro.

Las ondas electromagnéticas difieren de las ondas mecánicas en que no requieren un medio para propagarse. Esto significa que las ondas electromagnéticas pueden viajar no solo a través del aire y materiales sólidos, sino también a través del vacío del espacio.

estrictamente, las ondas electromagnéticas es un nombre incorrecto, debería llamarse onda magnética, el cambio del campo eléctrico causa un cambio del campo magnético, y el campo magnético cambiante es transimitado por los medios, llamamos a esto una onda magnética, es por eso que estamos muy confundidos por teoría electromagnética. el concepto de la onda electromagnética de nuestro libro de física estaba equivocado.

Las ondas electromagnéticas son ondas que pueden viajar a través del vacío del espacio exterior. Las ondas mecánicas, a diferencia de las ondas electromagnéticas, requieren la presencia de un medio material para transportar su energía de un lugar a otro.

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Una vista alternativa: todo el espacio, fuera de las partículas de materia 3D básicas, está lleno de un medio universal que lo abarca todo, estructurado por cuantos de materia. La onda EM es una transferencia cíclica de distorsiones más densas y dilatadas en medio universal. Ver: ‘MATERIA (reexaminada)’, http://www.matterdoc.info

pequeños pedazos de espacio doblado donde no hay tiempo, emanan de electrones cuando se agitan saltando de capa a capa en el átomo. Interactúan con otros átomos de electrones, dándoles a los electrones un poder cambiante.

Cuando se aplica energía de CC a una bobina enrollada en el núcleo de hierro, ese núcleo de hierro se magnetiza y el campo magnético es estable en su naturaleza como la energía de CC incorporada.
donde, en lugar de la fuente de alimentación de CC, aplique la fuente de alimentación de CA de la misma manera que el núcleo de hierro se magnetiza, pero esta vez el campo magnético no será constante sino según la frecuencia de suministro de CA. Dado que la frecuencia de suministro de CA está en forma de onda, también lo está con el comportamiento del campo magnético, por lo tanto, las ondas electromagnéticas.