OSCILAȚII ȘI UNDE ELECTROMAGNETICE

image002-06-12-2009Ansamblul de câmp electric variabil și câmp magnetic variabil, care se generează reciproc se  numește câmp electromagnetic.                                 Unda electromagnetică este un câmp electromagnetic care se propagă. Legătura dintre câmpul electric și câmpul electromagnetic a fost observată prima dată în anul 1820 de fizicianul danez H. C. Ørsted, care împreună cu A. M. Ampère, J. Henry și M. Faraday au stabilit principiile de bază ale electromagnetismului. În anul 1864 J. M. Maxwell a fundamentat toate observațiile legate de câmpul electromagnetic enunțând un set de ecuații, care-i poartă numele: ecuațiile Maxwell.                                                  Undele (radiațiile) electromagnetice pot fi grupate după fenomenul care stă la baza producerii lor. Astfel, radiațiile numite hertziene se datoresc oscilației electronilor în circuitele oscilante LC sau în circuitele electronice speciale.                                                   Prin transformarea energiei interne a oricărui corp în energie electromagnetică rezultă radiațiile termice. Radiațiile electromagnetice, numite radiațiile de frânare, apar la frânarea brusc a electronilor în câmpul nucleului atomic. Radiațiile sincrotron (denumirea se datorează faptului că acest fenomen a fost pus în evidență la o instalație de accelerare a electronilor în câmp magnetic, numit sincrotron) și au originea în mișcarea electronilor într-un câmp magnetic.                                                                                                                        Acestor grupe de radiații le corespund anumite domenii de frecvențe.                                     Cea mai uzuală împărțire a radiațiilor electromagnetice se face însă după frecvența și lungimea sa de undă în vid.                                                                                                      Aceasta  cuprinde următoarele grupe:                                                                                        1. Undele radio. Domeniul de frecvență a acestor unde este cuprins între zeci de hertzi până la un gigahertz (1GHz = 109 Hz), adică au lungimea de undă cuprinsă între câțiva km până la 30cm. Se utilizează în special în transmisiile radio și TV. După lungimea de undă se subîmpart în unde lungi (2 km-600 m), unde medii (600-10 m), unde scurte (100-10 m) și unde ultrascurte (10 m-1cm).                                                                                       2. Microundele. Sunt generate ca și undele radio de instalații electronice. Lungimea de undă este cuprinsă între 30cm și 1mm. În mod corespunzător frecvența variază între 109 – 3·1011Hz. Se folosesc în sistemele de telecomunicații, în radar și  în cercetarea  științific la studiul proprietăților atomilor, moleculelor și gazelor ionizate. Se subîmpart în unde decimetrice, centimetrice și milimetrice. Se mai folosesc și în domeniu casnic, cuptoarele cu microunde.                                                                                                                                         3. Radiația infraroșie. Cuprinde domeniul de lungimi de undă situată între 10-3 și 7,8·10-7 m (3·1011 – 4·1014 Hz). În general sunt produse de corpurile încălzite. În ultimul timp s-au realizat instalații electronice care emit unde infraroșii cu lungimi de undă submilimetrice.                                                                                                                    4. Radiația vizibilă. Este radiația cu lungimea de undă cuprinsă între aproximativ 7,6·10-7 m și 4·10-7 m.                                                                                                                    5. Radiația ultravioletă. Lungimea de undă a acestei radiații este cuprinsă în domeniul 3,8·10-7 m și 6·10-10 m. Este generată de către moleculele și atomii dintr-o descărcare electrică în gaze. Soarele este o sursă puternică de radiații  ultraviolete.                6. Radiația X (sau Röngen). Aceste radiații au fost descoperite în 1895 de fizicianul german W.C.Röngen. Ele sunt produse în tuburi speciale în care un fascicul de electroni accelerat cu ajutorul unei tensiuni electrice de ordinul zecilor de mii de volți, bombardează un electrod.                                                                                                                                   7. Radiația γ. Constituie regiunea superioară (3·1018 – 3·1022 Hz ) în clasificarea undelor electromagnetice  în raport cu frecvența lor. Sunt produse de către nucleele atomilor.