24. Electromagnetic waves
24.1 The nature of electromagnetic waves
Elektromagnetische golven/straling: Een wisselend magnetisch veld wekt een wisselend elektrisch
veld op, dat weer een wisselend magnetisch veld opwekt, etc. Een magnetische golf is even groot als
een elektrische golf, en lopen met elkaar in de pas. Daarnaast staat het elektrisch veld loodrecht op
een magnetisch veld.
Een elektromagnetische golf is een transversale golf (de uitwijking is loodrecht op de
voortplantingsrichting van de golf), maar elektromagnetische golven hebben geen medium nodig en
kunnen door een vacuüm of ander materiaal, dit in tegenstelling tot bijvoorbeeld een geluidsgolf.
Elektromagnetische golven kunnen daardoor ook gepolariseerd worden.
Een elektromagnetische golf wordt als volgt geproduceerd: twee rechte metalen draden zijn
verbonden met een wisselspanningsgenerator. Het potentiaalverschil tussen de metalen draden
zorgt voor een elektrisch veld. Het elektrische veld is alleen dichtbij de antenne te voelen en beweegt
zich naar buiten. Door de wisselstroom wordt er een magnetisch veld geproduceerd (RH-2). Het
magnetisch veld en het elektrisch veld samen zorgen voor een elektromagnetische golf.
Elektromagnetische golven kunnen ook geproduceerd worden zonder een draad. Elk geladen deeltje
dat versneld wordt zendt een elektromagnetische golf uit. De frequentie van een elektromagnetische
golf hangt af van de oscillatiefrequentie van deze geladen deeltjes in de bron van de golf.
Nabijheidsveld: Het magnetische en het elektrische veld bestaan alleen vlakbij de antenne.
Radiatieveld: Elektrische en magnetische velden die ver van de antenne ontstaan. Een
potentiaalverschil wordt veroorzaakt door een veranderend magnetisch veld (Wet van Faraday) en
een potentiaalverschil staat in verband met een elektrisch veld. Een wisselend magnetisch veld wekt
dus een wisselend elektrisch veld op, dat weer een wisselend magnetisch veld opwekt, etc.
- Een ronde antenne vangt een magnetisch veld op; een draadantenne vangt een elektrisch veld
op.
24.2 The electromagnetic spectrum
Elektromagnetisch spectrum: De geordende serie van elektromagnetische golffrequenties of
golflengtes.
1. Radiogolven: Grote golflengte van een paar meter. Lage frequentie radiogolven worden
geproduceerd door elektrische oscillatiecircuits; hoge frequentie radiogolven worden
geproduceerd door klystrons (elektronenbuis waar trillingen in worden opgewekt of versterkt).
2. Infrarood golven: De vibratie of rotatie van moleculen binnenin een materiaal.
3. Zichtbaar licht: Een object is heet genoeg om een elektron uit te stoten.
4. Ultraviolette golven: De temperatuur van een object is hoog genoeg om een reeks van
elektronen uit te stoten.
5. X-stralen: Het plotseling uitstoten van elektronen met grote snelheden.
6. Gammastraling: Straling van kernverval. Heeft een hoge frequentie en bevat dus veel energie.
24.3 The speed of light
𝑐 = 299 792 458 𝑚/𝑠 in een vacuüm
1
𝑐= met 𝜖0 = 8,85 ∙ 10−12 𝐶 2 /(𝑁 ∙ 𝑚2 ) en 𝜇0 = 4𝜋 ∙ 10−7 𝑇 ∙ 𝑚/𝐴
√𝜖0 ∙𝜇0
24.1 The nature of electromagnetic waves
Elektromagnetische golven/straling: Een wisselend magnetisch veld wekt een wisselend elektrisch
veld op, dat weer een wisselend magnetisch veld opwekt, etc. Een magnetische golf is even groot als
een elektrische golf, en lopen met elkaar in de pas. Daarnaast staat het elektrisch veld loodrecht op
een magnetisch veld.
Een elektromagnetische golf is een transversale golf (de uitwijking is loodrecht op de
voortplantingsrichting van de golf), maar elektromagnetische golven hebben geen medium nodig en
kunnen door een vacuüm of ander materiaal, dit in tegenstelling tot bijvoorbeeld een geluidsgolf.
Elektromagnetische golven kunnen daardoor ook gepolariseerd worden.
Een elektromagnetische golf wordt als volgt geproduceerd: twee rechte metalen draden zijn
verbonden met een wisselspanningsgenerator. Het potentiaalverschil tussen de metalen draden
zorgt voor een elektrisch veld. Het elektrische veld is alleen dichtbij de antenne te voelen en beweegt
zich naar buiten. Door de wisselstroom wordt er een magnetisch veld geproduceerd (RH-2). Het
magnetisch veld en het elektrisch veld samen zorgen voor een elektromagnetische golf.
Elektromagnetische golven kunnen ook geproduceerd worden zonder een draad. Elk geladen deeltje
dat versneld wordt zendt een elektromagnetische golf uit. De frequentie van een elektromagnetische
golf hangt af van de oscillatiefrequentie van deze geladen deeltjes in de bron van de golf.
Nabijheidsveld: Het magnetische en het elektrische veld bestaan alleen vlakbij de antenne.
Radiatieveld: Elektrische en magnetische velden die ver van de antenne ontstaan. Een
potentiaalverschil wordt veroorzaakt door een veranderend magnetisch veld (Wet van Faraday) en
een potentiaalverschil staat in verband met een elektrisch veld. Een wisselend magnetisch veld wekt
dus een wisselend elektrisch veld op, dat weer een wisselend magnetisch veld opwekt, etc.
- Een ronde antenne vangt een magnetisch veld op; een draadantenne vangt een elektrisch veld
op.
24.2 The electromagnetic spectrum
Elektromagnetisch spectrum: De geordende serie van elektromagnetische golffrequenties of
golflengtes.
1. Radiogolven: Grote golflengte van een paar meter. Lage frequentie radiogolven worden
geproduceerd door elektrische oscillatiecircuits; hoge frequentie radiogolven worden
geproduceerd door klystrons (elektronenbuis waar trillingen in worden opgewekt of versterkt).
2. Infrarood golven: De vibratie of rotatie van moleculen binnenin een materiaal.
3. Zichtbaar licht: Een object is heet genoeg om een elektron uit te stoten.
4. Ultraviolette golven: De temperatuur van een object is hoog genoeg om een reeks van
elektronen uit te stoten.
5. X-stralen: Het plotseling uitstoten van elektronen met grote snelheden.
6. Gammastraling: Straling van kernverval. Heeft een hoge frequentie en bevat dus veel energie.
24.3 The speed of light
𝑐 = 299 792 458 𝑚/𝑠 in een vacuüm
1
𝑐= met 𝜖0 = 8,85 ∙ 10−12 𝐶 2 /(𝑁 ∙ 𝑚2 ) en 𝜇0 = 4𝜋 ∙ 10−7 𝑇 ∙ 𝑚/𝐴
√𝜖0 ∙𝜇0
