Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Wat is de formule voor elektromagnetische straling?

Er is geen enkele formule die elektromagnetische straling definieert. In plaats daarvan beschrijven verschillende formules verschillende aspecten ervan, afhankelijk van waar u in geïnteresseerd bent. Hier zijn enkele belangrijke formules gerelateerd aan elektromagnetische straling:

1. De golfvergelijking:

Deze vergelijking beschrijft de verspreiding van elektromagnetische golven door de ruimte:

* ∂²e/∂t² =c² ∇²e (voor elektrisch veld e)

* ∂²b/∂t² =c² ∇²b (voor magnetisch veld B)

waar:

* c is de snelheid van het licht in een vacuüm (ongeveer 3 x 10⁸ m/s)

* ∂²/∂t² is de tweede gedeeltelijke afgeleide met betrekking tot de tijd

* ∇² is de Laplacian -operator, die de ruimtelijke variatie van de velden beschrijft

2. Relatie tussen frequentie en golflengte:

Deze vergelijking relateert de frequentie (F) en golflengte (λ) van elektromagnetische straling:

* c =fλ

Dit laat zien dat de snelheid van het licht het product is van de frequentie en golflengte.

3. Energie van een foton:

Deze vergelijking beschrijft de energie (E) van een enkel foton van elektromagnetische straling:

* e =hf

waar:

* h is de constante van Planck (ongeveer 6,63 x 10⁻³⁴ j · s)

* f is de frequentie van de straling

4. Maxwell's vergelijkingen:

Dit zijn een set van vier fundamentele vergelijkingen die het gedrag van elektrische en magnetische velden beschrijven, die de basis vormen voor het begrijpen van elektromagnetische straling.

5. Het elektromagnetische spectrum:

Dit is een grafiek die verschillende soorten elektromagnetische straling organiseert op basis van hun frequentie of golflengte.

6. Specifieke formules voor verschillende soorten elektromagnetische straling:

Er zijn ook specifieke formules voor het berekenen van eigenschappen zoals de intensiteit van het licht, het vermogen dat wordt uitgestraald door een antenne en de polarisatie van elektromagnetische golven.

belangrijke punten:

* Elektromagnetische straling is een golffenomeen, maar het vertoont ook deeltjesachtige eigenschappen (fotonen).

* De hierboven genoemde vergelijkingen bieden een wiskundig raamwerk voor het begrijpen en voorspellen van het gedrag van elektromagnetische straling.

Uiteindelijk is de beste formule om te gebruiken afhankelijk van wat u probeert te berekenen of te begrijpen over elektromagnetische straling.