Er is geen enkele vergelijking die alle elektromagnetische straling beschrijft. In plaats daarvan wordt het gedrag van elektromagnetische straling bepaald door een reeks vergelijkingen en principes, voornamelijk die van de vergelijkingen van Maxwell .

Hier is een uitsplitsing van de sleutelconcepten en vergelijkingen:

1. Maxwell's vergelijkingen:

* Dit zijn een set van vier fundamentele vergelijkingen die het gedrag van elektrische en magnetische velden beschrijven.

* Ze relateren de elektrische en magnetische velden aan hun bronnen, namelijk elektrische ladingen en stromingen.

* Een van de belangrijkste implicaties van de vergelijkingen van Maxwell is de voorspelling van elektromagnetische golven.

2. Golfvergelijking:

* De vergelijkingen van Maxwell kunnen worden gecombineerd om een ​​golfvergelijking af te leiden die de verspreiding van elektromagnetische golven beschrijft.

* Deze vergelijking laat zien dat elektromagnetische golven met de snelheid van het licht (C) reizen en zowel elektrische als magnetische componenten hebben die loodrecht op elkaar en de richting van golfvoortplanting oscilleren.

* De algemene vorm van de golfvergelijking voor een elektromagnetische golf is:

∂²e/∂t² =c² ∇²e

Waar:

* E vertegenwoordigt het elektrische veld

* t is tijd

* C is de snelheid van het licht

* ∇² is de Laplaciaanse operator (die ruimtelijke derivaten vertegenwoordigt)

3. Elektromagnetisch spectrum:

* Elektromagnetische straling omvat een breed scala aan frequenties en golflengten, van zeer laagfrequente radiogolven tot gammastralen met hoge energie.

* Elk type straling wordt gekenmerkt door de specifieke frequentie of golflengte.

* De energie van elektromagnetische straling is recht evenredig met de frequentie ervan (en omgekeerd evenredig met zijn golflengte).

4. Fotonmodel:

* Elektromagnetische straling kan ook worden beschreven als bestaande uit deeltjes die fotonen worden genoemd.

* Elk foton draagt ​​een specifieke energie, die gerelateerd is aan de frequentie van de straling door de vergelijking:

e =hν

Waar:

* E is de energie van het foton

* H is de constante van Planck

* ν is de frequentie van de straling

Samenvattend:

* Er is niet één enkele vergelijking voor elektromagnetische straling.

* Het wordt bepaald door de vergelijkingen van Maxwell, die elektromagnetische golven voorspellen.

* Deze golven kunnen worden beschreven door de golfvergelijking.

* De energie van elektromagnetische straling kan ook worden beschreven met behulp van het fotonmodel.

De specifieke vergelijkingen en gebruikte modellen zijn afhankelijk van de context en het aspect van elektromagnetische straling waarin u geïnteresseerd bent.