H25 elektromagnetische golven
EM golven
Elektriciteit en magnetisme zijn gekoppeld aan elkaar : elektromagnetisme
Veranderende E veld veroorzaakt veranderend B veld, dat weer veranderende E veld veroorzaakt: verstoring plant zich voort
met bepaalde snelheid: elektro-magnetische golven: E en B die loodrecht op elkaar staan en sinusoidaal variërende amplitude
hebben
EM golven:
- Ontstaan wanneer ladingen oscilleren
- Transversale golf
- Bestaande uit sinusoïdale variërende trillingen, zijnde een elektrische vector E en een magnetische vector B
- E en B steeds loodrecht op elkaar en in fase
- Die zich voortplant in een richting die loodrecht staat op de twee componenten E en B, in de zin gegeven door het
vectorproduct (E x B)
RHR :
vingers: E naar B
duim: voorplantingsrichting EM golf
Het ontstaan van EM golven
Elektrische ladingen die versnelling ondergaan veroorzaken EM golven
Intensiteit van EM-golg is afhankelijk van de oriëntatie van de versnelling relatief tov de waarnemer
- Gezichtslijn loodrecht op versnellingsrichting: maximale intensiteit
- Gezichtslijn volgens versnellingsrichting: intensiteit = 0
Voortplanting van EM golven
Em golf heeft geen materie nodig om zich voort te planten (cfr. Geluidsgolven wel)
Voortplantingssnelheid c van EM golf in vacuüm: c = 1/ μ 0 ε 0
√
c = 3 108 m/s
ε 0 = diëlektrische constante van vacuüm = 8,85 10 -12 C2/(Nm2)
μ0 = magnetische permeabiliteit van vacuüm = 4 π 10 -7 N/A2
c is kleiner in materie: hangt af van diëlektrische constante en magnetische permeabiliteit
waarde van constante c bleek overeen te komen met gemeten snelheid van licht vermoeden dat licht elektromagnetische
golf is is inderdaad zo : licht is een elektromagnetische golf, die zich voortplant aan VASTE snelheid c
EM spectrum
Elektro-magnetisch spectrum = banden
Radiogolven – microgolven – infrarood – zichtbaar licht – ultraviolet – X-stralen – gamma stralen
= allemaal EM straling, maar met verschillende golflengte λ en frequentie f
Algemeen verband: c = f λ
Energie: E = h f met h = constante van Planck = 6,63 10 -34 Js
Verschillende kleuren licht = licht met verschillende golflengte λ
Radiogolven (106 – 109 Hz)
Ontstaan op verschillende manieren bv
- Moleculen en versnelde elektronen in de ruimte zenden radiogolven uit die worden opgepikt door radio-astronomen
(grote disk ontvangers)
- Radiogolven die wij ontvangen met radio en TV worden uitgezonden en ontvangen door een wisselende stroom in
antennes
EM golven
Elektriciteit en magnetisme zijn gekoppeld aan elkaar : elektromagnetisme
Veranderende E veld veroorzaakt veranderend B veld, dat weer veranderende E veld veroorzaakt: verstoring plant zich voort
met bepaalde snelheid: elektro-magnetische golven: E en B die loodrecht op elkaar staan en sinusoidaal variërende amplitude
hebben
EM golven:
- Ontstaan wanneer ladingen oscilleren
- Transversale golf
- Bestaande uit sinusoïdale variërende trillingen, zijnde een elektrische vector E en een magnetische vector B
- E en B steeds loodrecht op elkaar en in fase
- Die zich voortplant in een richting die loodrecht staat op de twee componenten E en B, in de zin gegeven door het
vectorproduct (E x B)
RHR :
vingers: E naar B
duim: voorplantingsrichting EM golf
Het ontstaan van EM golven
Elektrische ladingen die versnelling ondergaan veroorzaken EM golven
Intensiteit van EM-golg is afhankelijk van de oriëntatie van de versnelling relatief tov de waarnemer
- Gezichtslijn loodrecht op versnellingsrichting: maximale intensiteit
- Gezichtslijn volgens versnellingsrichting: intensiteit = 0
Voortplanting van EM golven
Em golf heeft geen materie nodig om zich voort te planten (cfr. Geluidsgolven wel)
Voortplantingssnelheid c van EM golf in vacuüm: c = 1/ μ 0 ε 0
√
c = 3 108 m/s
ε 0 = diëlektrische constante van vacuüm = 8,85 10 -12 C2/(Nm2)
μ0 = magnetische permeabiliteit van vacuüm = 4 π 10 -7 N/A2
c is kleiner in materie: hangt af van diëlektrische constante en magnetische permeabiliteit
waarde van constante c bleek overeen te komen met gemeten snelheid van licht vermoeden dat licht elektromagnetische
golf is is inderdaad zo : licht is een elektromagnetische golf, die zich voortplant aan VASTE snelheid c
EM spectrum
Elektro-magnetisch spectrum = banden
Radiogolven – microgolven – infrarood – zichtbaar licht – ultraviolet – X-stralen – gamma stralen
= allemaal EM straling, maar met verschillende golflengte λ en frequentie f
Algemeen verband: c = f λ
Energie: E = h f met h = constante van Planck = 6,63 10 -34 Js
Verschillende kleuren licht = licht met verschillende golflengte λ
Radiogolven (106 – 109 Hz)
Ontstaan op verschillende manieren bv
- Moleculen en versnelde elektronen in de ruimte zenden radiogolven uit die worden opgepikt door radio-astronomen
(grote disk ontvangers)
- Radiogolven die wij ontvangen met radio en TV worden uitgezonden en ontvangen door een wisselende stroom in
antennes
