Undele electromagnetice
Categoria: Referat
Fizica
Descriere:
Aplicatie: Radarul folosit pentru determinarea vitezei autovehiculelor
se bazeaza pe faptul ca frecventa oscilatiilor receptionate de
observator este mai mare daca sursa se aproprie de el si mai mica daca
sursa se departeaza. Sursa care emite trenuri de unde electromagnetice
este plasata in masina politiei, stationata la marginea soselei... |
|
|
1
Undele
electromagnetice
Notiuni generale:
Campul electromagnetic: este ansamblul campurilor electrice si
magnetice, care oscileaza si se genereaza reciproc.
Unde electromagnetice: este un camp electromagnetic care se
propaga.
Undele (radiatiile) electromagnetice pot fi grupate dupa
fenomenul care sta la baza producerii lor. Astfel, radiatiile numite
hertziene se datoresc oscilatiei electronilor in circuitele oscilante
LC sau in circuitele electronice speciale.
Prin transformarea energiei interne a oricarui corp in energie
electromagnetica rezulta radiatiile termice. Radiatiile
electromagnetice, numite radiatiile de franare, apar la franarea brusca
a electronilor in campul nucleului atomic. Radiatiile sincrotron
(denumirea se datoreaza faptului ca acest fenomen a fost pus in
evidenta la o instalatie de accelerare a electronilor in camp magnetic,
numit sincrotron) si au originea in miscarea electronilor intr-un camp
magnetic.
Acestor grupe de radiatii le corespund anumite domenii de
frecventa.
Cea mai uzuala impartire a radiatiilor electromagnetice se
face insa dupa frecventa si lungimea sa de unde in vid.
Aceasta cuprinde urmatoarele grupe:
1.Undele radio. Domeniul de frecventa a acestor unde este
cuprins intre zeci de hertzi pana la un gigahertz (1GHz= 109Hz), adica
au lungimea de unda cuprinsa intre cativa km pana la 30 cm. Se
utilizeaza in special in transmisiile radio si TV. Dupa lungimea de
unda se subimpart in unde lungi (2 km- 600 m), unde medii (600- 100 m),
unde scurte (100- 1 cm).
2. Microundele. Sunt generate ca si undele radio de instalatii
electronice. Lungimea de unda este cuprinsa intre 30 cm si 1 mm. In mod
corespunzator frecventa variaza intre 109- 3 . 1011 Hz. Se folosesc in
sistemele de telecomunicatii, in radar si in cercetarea stiintifica la
studiul proprietatilor atomilor, moleculelor si gazelor ionizate. Se
subimpart in unde decimetrice, centrimetrice si milimetrice. Se mai
folosesc si in domeniu casnic.
Undele hertziene (unde lungi, medii, scurte, ultrascurte, microunde)
sunt emise de oscilatiile electronilor din antenele emitatoare folosite
in sistemele de radiocomunicatii si microunde (televiziune, radar,
cuptoare).
Aplicatie: Radarul folosit pentru determinarea vitezei autovehiculelor
se bazeaza pe faptul ca frecventa oscilatiilor receptionate de
observator este mai mare daca sursa se aproprie de el si mai mica daca
sursa se departeaza. Sursa care emite trenuri de unde electromagnetice
este plasata in masina politiei, stationata la marginea soselei. Unda
reflectata de autovehicul care se aproprie este receptionata ca o unda
emisa de o sursa mobila, cu frecventa marita. Unda receptionata este
compusa cu o unda cu frecventa constanta pentru aparitia fenomenului de
batai, si prin masurarea schimbarii frecventei cu ajutorul batailor, se
determina viteza autovehiculuilui care trece prin dreptul radarului.
3. Radiatia infrarosie. Cuprinde domeniul de lungimi de unda
situata intre 10-3 si 7,8. 10-7 m (3 . 1011- 4 . 1014 Hz). In general
sunt produse de corpurile incalzite. In ultimul timp s-au realizat
instalatii electronice care emit unde infrarosii cu lungime de unda
submilimetrica.
4. Radiatia vizibila. Este radiatia cu lungimea de unda cuprinsa
intre aproximativ 7,6 . 10-7 m si 4 . 1014 m.
5. Radiatia ultravioleta. Lungimea de unda a acestei radiatii
este cuprinsa in domeniul 3,8 . 10-7 m si 6 . 10-10 m. Este generata de
catre moleculele si atomii dintr-o descarcare electrica in gaze.
Soarele este o sursa puternica de radiatii ultraviolete.
1
6. Radiatia X (sau Rongen). Aceste radiatii au fost descoperite
in
1895 de fizicianul german W. Rongen. Ele sunt produse in tuburi
speciale in care un fascicul de electroni accelerat cu ajutorul unei
tensiuni electrice de ordinul zecilor de mii de voli, bombardeaza un
electrod.
Au frecvente mari si sunt folosite pentru realizarea radiografiilor
medicale, deoarece sunt absorbite diferit de muschi si oase si
impresioneaza placile fotografice. Radiatiile sunt folosite si in
scopuri terapeutice, deoarece ajuta la combaterea dezvoltarii
tesuturilor celulare bolnave. Produc fluorescenta unor substante.
Radiatiile Roentgen sunt utile si in descoperirea falsurilor in arta.
Fantele cu largimi d ≈10 m, comparabile cu distantele
interatomoce din
solide, produc difractia razelor X. Forma fifurilor de difractie este
folosita in determinarea geometriei structurilor cristaline. Radiatiile
cosmice si radiatiile γ sunt emise in procesele de dezintegrare
nucleara si in reactiile nucleare din soare, stele (acestea sunt
absorbite de atmosfera) si in reactoarele nucleare terestre. Sunt cele
mai penetrante, avand frecvente si energiile cele mai mari. Sunt
folosite in defectoscopie, pentru sterilizare si in medicina (tratarea
cancerului).
7. Raditia. Contituie regiunea superioara (3 . 1018- 3 . 1022 Hz) in
clasificarea undelor electromagnetice in raport cu frecventa lor. Sunt
produse de catre nucleele atomilor.
Principiul de functionare: Radiolocatia cu unde magnetice
inseamna
determinarea existentei si pozitiei a unui obiect pe baza
caracteristicilor undelor electromagnetice.
Instalatia de radiolocatie se compune, in esenta, dintr-un
emitator,
un receptor si un sistem de antene. Pentru a se putea stabili
coordonatele unghiulare ale pozitiei obiectului, undele radio trebuie
emise sub forma unor fascicule mai inguste. Pentru aceasta, antena
radiolocatorului se aseaza in focarul unei oglinzi metalice concave,
care reflecta undele intr-o singura directie. Emitatorul emite trenuri
de unde separate prin pauze, functionand prin impulsuri. In timpul
pauzelor de emisie, prin intermediul receptorului antena receptioneaza
undele reflectate. Receptionarea semnalului se masoara cu oscilograful
catodic.
Receptorul cuprinde un oscilograf electronic drept indicator al
existentei si pozitiei obiectului.
Utilizari:
- in radiolocatie: este folosita in navigare. Avioanele si vapoarele
sunt dotate cu radiolocatoare, ca si aeroporturile care sunt prevazute
cu acest echipament pentru a dirija traficul aerian, aterizarile si
decolarile avioanelor de asemenea. Radiolocatia poate fi activa sau
pasiva.
- in natura: orientarea, liliecilor spre exemplu, se bazeaza pe faptul
ca acestia emit semnale ultrasonore scurte de frecvente intre 30- 60
kHz. Liliacul in zbor emite in medie cca. 30 de semnale pe secunda. O
parte dintre acestea sunt receptionate de urechile mari ale liliacului
sub forma de semnale ecou, dupa un timp cu atat mai scurt cu cat
obstacolul este mai aproape. Pe masura apropierii de obstacol liliacul
emite din ce in ce mai multe semnale intr-o secunda ajungand ca de
exemplu la un metru de obstacol sa emita pana la 60 semnale pe secunda.
Aceasta permite liliacului sa simta precis pozitia sa fata de
obstacole.
|
Referat oferit de www.ReferateOk.ro |
|