In dit artikel wordt uitgelegd wat elektromagnetische golven in de natuurkunde zijn. Zo vindt u de definitie van een elektromagnetische golf, de kenmerken van elektromagnetische golven en wat de verschillende soorten elektromagnetische golven zijn.
wat is een elektromagnetische golf?
Een elektromagnetische golf is een golf die wordt gecreëerd door een elektromagnetisch veld, dat wil zeggen dat elektromagnetische golven worden gegenereerd door de oscillaties van een elektrisch veld en een magnetisch veld.
Alle elektromagnetische golven die door een elektromagnetisch veld worden gegenereerd, zijn dus elektromagnetische straling .
Kortom, wanneer een oscillerend elektrisch veld wordt gecombineerd met een oscillerend magnetisch veld, ontstaat er een elektromagnetisch veld en worden elektromagnetische golven uitgezonden.
Een voorbeeld van een elektromagnetische golf zijn die van radiogolven, aanwezig in het dagelijks leven. Op dezelfde manier zijn zichtbare lichtstralen, infraroodstralen en ultraviolette stralen ook voorbeelden van elektromagnetische golven.
Het belangrijkste kenmerk van elektromagnetische golven is dat ze zich in een vacuüm kunnen voortplanten. Daarom hebben ze, in tegenstelling tot andere soorten golven, geen materieel medium nodig om zich voort te planten. De snelheid van een elektromagnetische golf in een vacuüm is 3,10 8 m/s.
Kenmerken van elektromagnetische golven
De kenmerken van elektromagnetische golven zijn:
- Verlenging (y) : is de afstand tussen de verstoring van de golf en zijn evenwichtspositie.
- Amplitude (A) : is de afstand tussen maximale extensie en zijn evenwichtspositie.
- Crest : elk van de hoogste punten van de golf.
- Vallei : elk van de laagste punten van de golf.
- Cyclus of oscillatie : het is het pad van de golf van het ene punt naar het volgende gelijkwaardige punt.
- Golflengte (λ) : is de afstand tussen twee opeenvolgende equivalente punten op de golf.
- Periode (T) : is de tijd die nodig is om een volledige oscillatie te voltooien.
- Frequentie (f) : is het aantal oscillaties of trillingen dat de golf per tijdseenheid produceert.
- Hoekfrequentie (of pulsatie) (ω) : dit is de snelheid waarmee de golf oscilleert.
- Golfgetal (k) : Het wordt gedefinieerd als het aantal cycli dat wordt uitgevoerd over een lengte van 2π meter.
- Voortplantingssnelheid (v) : dit is de snelheid waarmee de golf zich voortplant.
Soorten elektromagnetische golven
Elektromagnetische golven worden geclassificeerd op basis van hun golflengte of golffrequentie, zodat het, afhankelijk van de kenmerken van elektromagnetische straling, een of ander type elektromagnetische golf is.
De soorten elektromagnetische golven zijn:
- Gammastraling : elektromagnetische golven met een golflengte kleiner dan 0,01 nm.
- Röntgenstralen : elektromagnetische golven met een golflengte tussen 0,01 nm en 10 nm.
- Ultraviolette stralen : elektromagnetische golven met een golflengte tussen 10 nm en 380 nm.
- Zichtbare lichtstralen : elektromagnetische golven met een golflengte tussen 380 nm en 780 nm.
- Infraroodstralen : elektromagnetische golven met een golflengte tussen 780 nm en 1 mm.
- Microgolven – Elektromagnetische golven met een golflengte tussen 1 mm en 1 m.
- Radiogolven : elektromagnetische golven met een golflengte groter dan 1 m.
Hieronder ziet u de banden van het elektromagnetische spectrum die verschillende soorten elektromagnetische golven classificeren.
| elektromagnetische golf | Golflengte | Frequentie |
|---|---|---|
| Gamma stralen | <0,01 nm | > 30 Hz |
| röntgenstralen | 0,01 nm – 10 nm | 30Hz – 30PH |
| Ultraviolet | 10 nm – 380 nm | 30PH – 790THz |
| zichtbaar licht | 380 nm – 780 nm | 790 THz – 385 THz |
| Infrarood | 780 nm – 1 mm | 385 THz – 300 GHz |
| Magnetron | 1 mm – 1 m | 300GHz – 300MHz |
| Radio | 1m – 10.000km | 300 MHz – 30 Hz |
Bovendien kunnen we, binnen het licht dat zichtbaar is voor het menselijk oog, elektromagnetische stralen classificeren op basis van de kleur die we waarnemen:
| Kleur | Golflengte (nm) | Frequentie (THz) |
|---|---|---|
| paars | 380 – 450 | 670 – 790 |
| Blauw | 450 – 485 | 620 – 670 |
| cyaan | 485 – 500 | 600 – 620 |
| Groente | 500 – 565 | 530 – 600 |
| GEEL | 565 – 590 | 510 – 530 |
| Oranje | 590 – 625 | 480 – 510 |
| Rood | 625 – 780 | 385 – 480 |