Cechy fal elektromagnetycznych
Fale elektromagnetyczne posiadają szereg charakterystycznych właściwości, które czynią je wyjątkowymi w świecie fizyki. Są to fale poprzeczne, zdolne do przenoszenia energii w przestrzeni. Ich prędkość osiąga maksimum w próżni, gdzie poruszają się z prędkością światła.
Highlight: Im większa częstotliwość fali elektromagnetycznej, tym więcej energii ona przenosi.
Właściwości fal elektromagnetycznych obejmują również zjawiska takie jak dyfrakcja, interferencja, odbicie, załamanie i polaryzacja. Fundamentalna zależność między długością fali (λ), częstotliwością (f) i prędkością światła (c) wyraża się wzorem: λ = c/f.
Widmo fal elektromagnetycznych to kluczowe pojęcie w zrozumieniu natury tych fal. Widmo to obraz promieniowania rozłożonego na poszczególne długości fal, np. dla światła widzialnego na poszczególne kolory.
Definition: Widmo ciągłe to obraz promieniowania emitowanego przez rozgrzane do bardzo wysokiej temperatury ciała stałe i ciecze, dający na ekranie kolorową tęczę barw.
Definition: Widmo liniowe powstaje, gdy źródłem promieniowania są jednoatomowe gazy lub pary pierwiastków pobudzone do świecenia, dając na ekranie kolorowe linie (prążki) na ciemnym tle.
Ze względu na sposób powstawania, widmo fal elektromagnetycznych dzielimy na:
- Emisyjne - powstające w wyniku emisji promieniowania przez ciała pobudzone do świecenia.
- Absorpcyjne - powstające w skutek pochłonięcia z promieniowania o widmie ciągłym długości fal charakterystycznych dla danego pierwiastka.
Example: Widmo absorpcyjne można zaobserwować, gdy światło o widmie ciągłym przechodzi przez gaz jednoatomowy. Na ekranie widoczne są wtedy ciemne prążki na kolorowym tle.
Fotony, będące kwantami fal elektromagnetycznych, posiadają unikalne cechy:
- Nie mają masy spoczynkowej
- Poruszają się wyłącznie z prędkością światła
- Nie posiadają ładunku elektrycznego
- Nie można ich zatrzymać ani przyspieszyć, ale można zmienić kierunek ich ruchu lub odebrać im energię
