Liceul Teoretic “Ion Vatamanu”Liceul Teoretic “Ion Vatamanu”

CCîîmpul electromagnetic:mpul electromagnetic: ansamblul c ansamblul cîîmpurilor electrice mpurilor electrice şşii magnetice , magnetice , care oscileazcare oscileazăă şşi se genereazi se genereazăă reciproc. reciproc.

UndUndăă electromagnetic electromagneticăă:: un c un cîîmp electromagnetic care se propagmp electromagnetic care se propagăă

Undele (radiaUndele (radiaţţiile) electromagnetice pot fi grupate dupiile) electromagnetice pot fi grupate dupăă fenomenul care st fenomenul care stăă la baza la baza producerii lor. producerii lor. Astfel , radiaAstfel , radiaţţiile numite hertziene se datoresc oscilaiile numite hertziene se datoresc oscilaţţiei electronilor iei electronilor îîn n circuitele oscilante LC sau circuitele oscilante LC sau îîn circuitele electronice speciale (cu cavitn circuitele electronice speciale (cu cavităţăţi rezonante ").i rezonante ").

Undele hertziene (unde lungi, medii, scurte, ultrascurte, microunde) sunt emise de Undele hertziene (unde lungi, medii, scurte, ultrascurte, microunde) sunt emise de oscilatiile electronilor din antenele emitatoare folosite in sistemele de radiocomunicatii si oscilatiile electronilor din antenele emitatoare folosite in sistemele de radiocomunicatii si

microunde (televiziune, radar, cuptoare). microunde (televiziune, radar, cuptoare).

Prin transformarea energiei interne a oricPrin transformarea energiei interne a oricăărui corp rui corp îîn energie electromagneticn energie electromagneticăă rezult rezultăă radiaradiaţţiile termiceiile termice. Radia. Radiaţţiile electromagnetice , numite iile electromagnetice , numite radiaradiaţţiile de friile de frîînare nare , apar la fr, apar la frîînarea narea

bruscbruscăă a electronilor a electronilor îîn cn cîîmpul nucleului atomic.mpul nucleului atomic.RadiaRadiaţţiile sincrotroniile sincrotron ( denumirea se ( denumirea se datoredatoreşşte faptului cte faptului căă acest fenomen a fost pus acest fenomen a fost pus îîn evidenn evidenţăţă la o instala la o instalaţţie de accelerare a ie de accelerare a

electronilor electronilor îîn cn cîîmp magnetic , numit sincrotron ) mp magnetic , numit sincrotron ) şşi au originea i au originea îîn min mişşcarea electronilor carea electronilor îîntr-un cntr-un cîîmp magnetic .mp magnetic .

Acestor grupe de radiaAcestor grupe de radiaţţii le corespund anumite domenii de frecvenii le corespund anumite domenii de frecvenţţe.e.

Cea mai uzualCea mai uzualăă îîmpmpăărrţţire a radiaire a radiaţţiilor electromagnetice se face iilor electromagnetice se face îînsnsăă dup dupăă frecven frecvenţţa a şşi i lungime sa de undlungime sa de undăă îîn vid. Aceastn vid. Aceastăă îîmpmpăărrţţire cuprinde urmire cuprinde urmăătoarele grupe :toarele grupe :

1.Undele radio. 1.Undele radio. Domeniul de frecvenDomeniul de frecvenţăţă a acestor unde este cuprins a acestor unde este cuprins îîîîntre zeci de hertzi pntre zeci de hertzi pîînnăă la un gigahertz ( 1GHz = 109 Hz ) , adicla un gigahertz ( 1GHz = 109 Hz ) , adicăă au lungimea de und au lungimea de undăă cuprins cuprinsăă îîntre cntre cîţiîţiva km va km

ppîînnăă la 30 cm . Se utilizeaz la 30 cm . Se utilizeazăă îîn special n special îîn transmisiile radio n transmisiile radio şşi TV. Dupi TV. Dupăă lungimea de und lungimea de undăă se submpart se submpart îîn unde lungi (2 Km - 600 m ) , unde medii ( 600 - 100 m ) , unde scurte ( 100 - n unde lungi (2 Km - 600 m ) , unde medii ( 600 - 100 m ) , unde scurte ( 100 -

10 m ) 10 m ) şşi unde ultrascurte ( 10 m - 1 cm ).i unde ultrascurte ( 10 m - 1 cm ).

2.Microundele.2.Microundele. Sunt generate ca Sunt generate ca şşi undele radio de instalai undele radio de instalaţţii electronice . Lungimea de undii electronice . Lungimea de undăă este cuprinseste cuprinsăă îîntre 30 cm ntre 30 cm şşi 1 mm . i 1 mm . îîn mod corespunzn mod corespunzăător frecventor frecvenţţa variaza variazăă îîntre 109 -- ntre 109 --

31011 Hz. Se folosesc 31011 Hz. Se folosesc îîn sistemele de telecomunican sistemele de telecomunicaţţii , ii , îîn radar n radar şşii î în cercetarea n cercetarea şştiintiinţţificificăă la la studiul propietstudiul propietăţăţilor atomilor , moleculelor ilor atomilor , moleculelor şşi gazelor ionizate. Se submpart i gazelor ionizate. Se submpart îîn unde n unde

decimetrice, centimetrice decimetrice, centimetrice şşi milimetrice.i milimetrice.

3.Radia3.Radiaţţia infraroia infraroşşie. ie. Cuprinde domeniul de lungimi de undCuprinde domeniul de lungimi de undăă situat situatăă îîntre 10-3 ntre 10-3 şşi 7,810-7 m i 7,810-7 m ( 31011-- 41014 Hz ). ( 31011-- 41014 Hz ). îîn general sunt produse de corpurile n general sunt produse de corpurile îîncncăălzite. lzite. îîn ultimul timp s-au n ultimul timp s-au

realizat instalarealizat instalaţţii electronice care emit unde infraroii electronice care emit unde infraroşşii cu lungime de undii cu lungime de undăă submilimetric submilimetricăă..

4.Radia4.Radiaţţia vizibilia vizibilăă.. Este radia Este radiaţţia cu lungimea de undia cu lungimea de undăă cuprins cuprinsăă îîntre aproximativ 7,610-7 ntre aproximativ 7,610-7 m m şşi 41014i 41014m.m.

5.Radia5.Radiaţţia ultravioletia ultravioletăă.. Lungimea de und Lungimea de undăă a acestei radia a acestei radiaţţii este cuprinsii este cuprinsăă îîn domeniul 3,810-n domeniul 3,810-7 i 610-10 m. Este generat7 i 610-10 m. Este generatăă de c de căătre moleculele tre moleculele şşi atomii dintr-o desci atomii dintr-o descăărcare electricrcare electricăă îîn n

gaze. Soarele este o sursgaze. Soarele este o sursăă puternic puternicăă de radia de radiaţţii ultraviolete.ii ultraviolete.

6.Radia6.Radiaţţia X ia X ( sau Rntgen )( sau Rntgen ) . . Aceste radia Aceste radiaţţii au fost descoperite ii au fost descoperite înîn 1895 de fizicianul german 1895 de fizicianul german W. Rntgen. Ele sunt produse W. Rntgen. Ele sunt produse îîn tuburi speciale n tuburi speciale îîn care un fascicul de electroni accelerat cu n care un fascicul de electroni accelerat cu ajutorul unei tensiuni electrice de ordinul zecilor de mii de volajutorul unei tensiuni electrice de ordinul zecilor de mii de volţţi , bombardeazi , bombardeazăă un electrod. un electrod.

7.Radia7.Radiaţţia .ia . Constitu Constituiie regiunea superioare regiunea superioarăă ( 3 10 18 - 3 10 22 Hz ) ( 3 10 18 - 3 10 22 Hz ) îîn clasificarea undelor n clasificarea undelor electromagnetice electromagnetice îîn raport cu frecvenn raport cu frecvenţţa lor. Sunt produse de ca lor. Sunt produse de căătre nucleele atomilor.tre nucleele atomilor.

Aplicatie: Radarul folosit pentru determinarea vitezei autovehiculelor se bazeaza pe faptul Aplicatie: Radarul folosit pentru determinarea vitezei autovehiculelor se bazeaza pe faptul ca frecventa oscilatiilor receptionate de observator este mai mare daca sursa se aproprie de ca frecventa oscilatiilor receptionate de observator este mai mare daca sursa se aproprie de el si mai mica daca sursa se departeaza. Sursa care emite trenuri de unde electromagnetice el si mai mica daca sursa se departeaza. Sursa care emite trenuri de unde electromagnetice

este plasata in masina politiei, stationata la marginea soselei. este plasata in masina politiei, stationata la marginea soselei.

Unda reflectata de autovehicul care se aproprie este receptionata ca o unda emisa de o Unda reflectata de autovehicul care se aproprie este receptionata ca o unda emisa de o sursa mobila, cu frecventa marita. Unda receptionata este compusa cu o unda cu frecventa sursa mobila, cu frecventa marita. Unda receptionata este compusa cu o unda cu frecventa constanta pentru aparitia fenomenului de batai, si prin masurarea schimbarii frecventei cu constanta pentru aparitia fenomenului de batai, si prin masurarea schimbarii frecventei cu

ajutorul batailor, se determina viteza autovehiculuilui care trece prin dreptul radarului.ajutorul batailor, se determina viteza autovehiculuilui care trece prin dreptul radarului.Principiul de functionare: Radiolocatia cu unde magnetice inseamna determinarea Principiul de functionare: Radiolocatia cu unde magnetice inseamna determinarea

existentei si pozitiei a unui obiect pe baza caracteristicilor undelor electromagnetice. existentei si pozitiei a unui obiect pe baza caracteristicilor undelor electromagnetice.

Instalatia de radiolocatie se compune, in esenta, dintr-un emitator, un receptor si un sistem Instalatia de radiolocatie se compune, in esenta, dintr-un emitator, un receptor si un sistem de antene. Pentru a se putea stabili coordonatele unghiulare ale pozitiei obiectului, undele de antene. Pentru a se putea stabili coordonatele unghiulare ale pozitiei obiectului, undele

radio trebuie emise sub forma unor fascicule mai inguste. radio trebuie emise sub forma unor fascicule mai inguste.

Pentru aceasta, antena radiolocatorului se aseaza in focarul unei oglinzi metalice concave, Pentru aceasta, antena radiolocatorului se aseaza in focarul unei oglinzi metalice concave, care reflecta undele intr-o singura directie. Emitatorul emite trenuri de unde separate prin care reflecta undele intr-o singura directie. Emitatorul emite trenuri de unde separate prin

pauze, functionand prin impulsuri. In timpul pauzelor de emisie, prin intermediul pauze, functionand prin impulsuri. In timpul pauzelor de emisie, prin intermediul receptorului antena receptioneaza undele reflectate. Receptionarea semnalului se masoara receptorului antena receptioneaza undele reflectate. Receptionarea semnalului se masoara

cu oscilograful catodic.cu oscilograful catodic.

Receptorul cuprinde un oscilograf electronic drept indicator al existentei si pozitiei Receptorul cuprinde un oscilograf electronic drept indicator al existentei si pozitiei obiectuluiobiectului..

Natura LuminiiNatura LuminiiUn fapt incontestabil stabilit de experienUn fapt incontestabil stabilit de experienţăţă este acela c este acela căă lumina transport lumina transportăă energie. energie. Dar Dar

dupdupăă cum cum şştim energia poate fi transportattim energia poate fi transportatăă îîn doun douăă moduri : prin moduri : prin particule particule îîn min mişşcare care , sub , sub formformăă de energie cinetic de energie cineticăă a acestor particule a acestor particule şşi prin i prin unde unde , sub form, sub formăă de energie d de energie de e

deformare a unui mediu elastic , fdeformare a unui mediu elastic , făărrăă a avea un transport de mas a avea un transport de masă.ă.DupDupăă Newton , lumina este alc Newton , lumina este alcăătuittuităă din particule materiale ce se propag din particule materiale ce se propagăă îîn direcn direcţţia razei ia razei luminoase cu viteze diferite luminoase cu viteze diferite îîn diferite medii transparente ( n diferite medii transparente ( teoria corpuscularteoria corpuscularăă a luminii a luminii ). ).

Dup Huygens, lumina constituDup Huygens, lumina constituiie o perturbae o perturbaţţie a unui mediu elastic special ( numit eter " ) , ie a unui mediu elastic special ( numit eter " ) , viteza de propagare a acestei perturbaviteza de propagare a acestei perturbaţţii depinzii depinzîînd de asemenea de natura corpului nd de asemenea de natura corpului

transparent ( transparent ( teoria ondulatorie a luminii ).teoria ondulatorie a luminii ).

ConsiderConsiderîînd mai nd mai îîntntîîi lumina ca o perturbai lumina ca o perturbaţţie a unui mediu elastic , fie a unui mediu elastic , făărrăă a ne preocupa de a ne preocupa de tipul acestei perturbatipul acestei perturbaţţii (dacii (dacăă este longitudinal , transversal , etc) putem prelua rezultatele este longitudinal , transversal , etc) putem prelua rezultatele

obobţţinute inute îîn studiul propagn studiul propagăării undelor la mecanicrii undelor la mecanicăă. .

Astfel s-a dedus cAstfel s-a dedus căă dac dacăă o und o undăă plan planăă cade la suprafa cade la suprafaţţa de separare a doua de separare a douăă medii sub medii sub unghiul de incidenunghiul de incidenţăţă şşi , atunci pentru unda reflectati , atunci pentru unda reflectatăă unghiul de reflexie este egal cu unghiul de reflexie este egal cu

unghiuunghiull de inciden de incidenţăţă , iar pentru unda refractat , iar pentru unda refractatăă unghiul de refrac unghiul de refracţţie este diferit de unghiul ie este diferit de unghiul de incidende incidenţăţă..

AAşşadar celadar celee dou douăă concep concepţţii explicii explicăă îîn moduri diferite legea refracn moduri diferite legea refracţţiei ; una prin miciei ; una prin micşşorarea orarea vitezei luminii intr-un mediu mai dens , cealaltvitezei luminii intr-un mediu mai dens , cealaltăă prin cre prin creşşterea vitezei terea vitezei îîntr-un mediu mai ntr-un mediu mai dens. Pentru a decide dens. Pentru a decide îîntre aceste dountre aceste douăă concep concepţţii au fost necesare mii au fost necesare măăsursurăători directe ale tori directe ale vitezei luminii vitezei luminii îîn diverse medii transparente. Astfel de mn diverse medii transparente. Astfel de măăsursurăători au fost tori au fost îîncepute ncepute îîn a n a

doua jumdoua jumăătate a secolului al XVIII-lea. Sunt numeroase , iar precizia lor a crescut mult cu tate a secolului al XVIII-lea. Sunt numeroase , iar precizia lor a crescut mult cu timpul.timpul.

DupDupăă descoperirea undelor electromagnetice descoperirea undelor electromagnetice îîn a doua jumn a doua jumăătate a secolului al XIX-lea s-a tate a secolului al XIX-lea s-a dovedit cdovedit căă undele de lumin undele de luminăă sunt unde electromagnetice sunt unde electromagnetice şşi ci căă efectele luminoase sunt efectele luminoase sunt

produse de cproduse de căătre ctre cîîmpul electric al undei electromagnetice. mpul electric al undei electromagnetice.

Teoria electromagneticTeoria electromagneticăă nu putea explica nu putea explica îînsnsăă unele fenomene cum ar fi , de exemplu , unele fenomene cum ar fi , de exemplu , distribudistribuţţia dupia dupăă lungimile de und lungimile de undăă a en a eneergiei radiante emise prin rgiei radiante emise prin îîncncăălzirea corpurilor. lzirea corpurilor.

AceastAceastăă distribu distribuţţie ie îşîşi gi găăseseşşte explicate explicaţţia ia îîn cadrul teoriei cuantice a luminii , fundamentatn cadrul teoriei cuantice a luminii , fundamentatăă de Planck (1900) . S-a stabilit astfel cde Planck (1900) . S-a stabilit astfel căă un flux de unde luminoase , de orice frecven un flux de unde luminoase , de orice frecvenţăţă , se , se comportcomportăă ( mai ales ( mai ales îîn unele fenomene speciale , cum este efectul fotoelectric ) ca un unele fenomene speciale , cum este efectul fotoelectric ) ca unn flux flux discontinuu , alcdiscontinuu , alcăătuit din particule de lumintuit din particule de luminăă , numite , numite fotonifotoni , a c , a căăror energie de miror energie de mişşcare care

este este h h ( ( hh fiind constanta lui Planck fiind constanta lui Planck ). ). S-a dovedit de altfel cS-a dovedit de altfel căă nu numai domeniul vizibil , ci nu numai domeniul vizibil , ci îîntreg domeniul existent al undelor ntreg domeniul existent al undelor electromagnetice posed proprietelectromagnetice posed proprietăţăţi corpusculare ". Dar i corpusculare ". Dar îîn timp ce n timp ce îîn domeniul infraron domeniul infraroşşu u

( mici ) , aspectul corpuscular se manifest( mici ) , aspectul corpuscular se manifestăă at atîît de slab , t de slab , îîncncîît experimental de obicei el nici t experimental de obicei el nici nu apare vizibil , predominnu apare vizibil , predominîînd aspectul ondulator" , la frecvennd aspectul ondulator" , la frecvenţţe foarte mari , e foarte mari , îîn n

ultraviolet , de exemplu aspectul corpuscular apare foarte evident , radiaultraviolet , de exemplu aspectul corpuscular apare foarte evident , radiaţţiile comportiile comportîîndu-ndu-se practic ca un flux de fotoni. se practic ca un flux de fotoni. îîn domeniul vizibil ambele aspecte au pondere aproape egaln domeniul vizibil ambele aspecte au pondere aproape egalăă , experien, experienţţa puna punîînd nd îîn evidenn evidenţăţă c cîînd proprietnd proprietăţăţile ondulatorii (interferenile ondulatorii (interferenţţa , difraca , difracţţia) , cia) , cîînd nd

proprietproprietăţăţile corpusculare ale luminii ( efectul fotoelectric , de exemplu ). Aile corpusculare ale luminii ( efectul fotoelectric , de exemplu ). Aşşadar , adar , radiaradiaţţiile luminoase sunt unde electromagnetice care au proprietatea de a impresiona iile luminoase sunt unde electromagnetice care au proprietatea de a impresiona retina ochiului.. Ele posed atretina ochiului.. Ele posed atîît propriett proprietăţăţi ondulatorii , ci ondulatorii , cîît t şşi proprieti proprietăţăţi corpusculare .i corpusculare .

Mecanica cuantică este teoria care stă la baza aproape a întregii ştiinţe şi tehnologii Mecanica cuantică este teoria care stă la baza aproape a întregii ştiinţe şi tehnologii moderne. Ea guvernează comportarea tranzistorelor şi a circuitelor integrate care sunt moderne. Ea guvernează comportarea tranzistorelor şi a circuitelor integrate care sunt

componente esenţiale ale echipamentelor electronice (computere, televizoare etc.) şi componente esenţiale ale echipamentelor electronice (computere, televizoare etc.) şi reprezintă de asemenea, baza chimiei şi biologiei moderne. Mecanica cuantică insa, nu ne reprezintă de asemenea, baza chimiei şi biologiei moderne. Mecanica cuantică insa, nu ne

spune cum acţionează gravitaţia la nivel atomic si subatomic.spune cum acţionează gravitaţia la nivel atomic si subatomic.Spre deosebire de Teoria Relativităţii, care studiază universul la scara mare, unde spaţiul-Spre deosebire de Teoria Relativităţii, care studiază universul la scara mare, unde spaţiul-

timpul este neted si plat (curbându-se datorită prezentei masei şi energiei) fiind bine definit şi timpul este neted si plat (curbându-se datorită prezentei masei şi energiei) fiind bine definit şi ordonat geometric, existând astfel noţiunile de înainte, înapoi, sus, jos, stânga, dreapta, ordonat geometric, existând astfel noţiunile de înainte, înapoi, sus, jos, stânga, dreapta,

direcţie, sens etc.; in mecanica cuantica, care studiază universul la scara extrem de mica direcţie, sens etc.; in mecanica cuantica, care studiază universul la scara extrem de mica (atomica si subatomica), spaţiul-timpul este extrem de instabil si intr-o continua fluctuaţie (atomica si subatomica), spaţiul-timpul este extrem de instabil si intr-o continua fluctuaţie

haotica, fiind deci atât de turbulent, răsucit şi distorsionat încât sfidează bunul simt, haotica, fiind deci atât de turbulent, răsucit şi distorsionat încât sfidează bunul simt, dispărând complet noţiunile de sus, jos, înainte, înapoi, stânga, dreapta, direcţie, sens ş.a.. dispărând complet noţiunile de sus, jos, înainte, înapoi, stânga, dreapta, direcţie, sens ş.a..

Acesta este motivul pentru care teoria relativităţii şi mecanica cuantică sunt incompatibile.Acesta este motivul pentru care teoria relativităţii şi mecanica cuantică sunt incompatibile.Deşi lumina este formată din unde, ipoteza cuantică a lui Plank ne spune că ea se comportă Deşi lumina este formată din unde, ipoteza cuantică a lui Plank ne spune că ea se comportă

în unele cazuri ca şi când ar fi compusă din particule, adică lumina poate fi emisă sau în unele cazuri ca şi când ar fi compusă din particule, adică lumina poate fi emisă sau absorbită numai în cuante (pachete). De asemenea, principiul de incertitudine al lui absorbită numai în cuante (pachete). De asemenea, principiul de incertitudine al lui

Heiesenberg implică faptul că particulele se comportă în anumite privinţe ca nişte unde, Heiesenberg implică faptul că particulele se comportă în anumite privinţe ca nişte unde, adică ele nu au o poziţie definită dar sunt „răspândite” cu o anumită probabilitate de adică ele nu au o poziţie definită dar sunt „răspândite” cu o anumită probabilitate de

distribuţie. Teoria mecanicii cuantice se bazează pe un tip de matematică complet nou, care distribuţie. Teoria mecanicii cuantice se bazează pe un tip de matematică complet nou, care reprezintă numai observaţii ale lumii ce pot fi descrise în termeni de particule şi unde. reprezintă numai observaţii ale lumii ce pot fi descrise în termeni de particule şi unde.

Astfel, Astfel, în mecanica cuantică există dualism între unde şi particule, adică pentru unele scopuri în mecanica cuantică există dualism între unde şi particule, adică pentru unele scopuri este util să se considere particulele drept unde iar în unele cazuri este util să se considere este util să se considere particulele drept unde iar în unele cazuri este util să se considere

undele drept particule.undele drept particule.

O consecinţă importantă a acestui fapt, este că se poate observa ceea ce se numeşte O consecinţă importantă a acestui fapt, este că se poate observa ceea ce se numeşte interferenţa dintre două seturi de unde sau particule. Cu alte cuvinte, maximele unui set de interferenţa dintre două seturi de unde sau particule. Cu alte cuvinte, maximele unui set de

unde pot coincide cu minimele celuilalt set şi atunci cele două seturi de unde se anulează unde pot coincide cu minimele celuilalt set şi atunci cele două seturi de unde se anulează reciproc (figura 2.5.1), iar atunci când maximele unui set de unde coincid cu maximele reciproc (figura 2.5.1), iar atunci când maximele unui set de unde coincid cu maximele celuilalt set rezultă o undă mai puternică prin adunarea celor două unde (figura 2.5.2).celuilalt set rezultă o undă mai puternică prin adunarea celor două unde (figura 2.5.2).

Figura 2.5.1 Undele sunt antifază, iar maximele şi minimele lor se anulează reciproc.

Figura 2.5.2 Cele două unde sunt în fază şi maximele si minimele lor se adună.

Un exemplu familiar în cazul luminii, îl reprezintă culorile care se văd în baloanele de săpun. Acestea sunt cauzate de reflexia luminii pe cele două feţe ale peliculei subţiri de apă care formează balonul. Lumina albă constă din unde cu lungimi de undă diferite corespunzătoare culorilor. Pentru anumite lungimi de undă, maximele undelor reflectate pe o parte a peliculei de săpun, coincid cu minimele reflectate de cealaltă parte. Culorile care corespund acestor lungimi de undă lipsesc din lumina reflectată, care apare deci colorată.

Figura 2.5.3 Dualismul undă-particulă – Experimentul celor două fante.

Interferenţa se produce nu numai pentru unde ci şi pentru particule, datorită dualismului Interferenţa se produce nu numai pentru unde ci şi pentru particule, datorită dualismului undă-particulă introdus de mecanica cuantică. Un exemplu faimos este experimentul celor undă-particulă introdus de mecanica cuantică. Un exemplu faimos este experimentul celor două fante (figura 2.5.3). Unda provenită de la sursa de luminăDupă trecerea prin fante vor două fante (figura 2.5.3). Unda provenită de la sursa de luminăDupă trecerea prin fante vor

fi două unde de luminăPeretele despărţitor cu cele două fantefi două unde de luminăPeretele despărţitor cu cele două fante

Unda provenită de la sursa de lumină

După trecerea prin fante vor fi două unde de lumină

Peretele despărţitor cu cele două fante

Figura 2.5.4 Trecerea undei de lumină prin cele două fante tăiate în peretele despărţitor.

Considerăm un perete despărţitor care are două fante înguste tăiate în el. Pe de o parte a Considerăm un perete despărţitor care are două fante înguste tăiate în el. Pe de o parte a peretelui se plasează o sursă de lumină de o anumită culoare, adică cu o anumită lungime peretelui se plasează o sursă de lumină de o anumită culoare, adică cu o anumită lungime de undă. Majoritatea luminii va lovi peretele, dar o cantitate mică va trece prin fante. În de undă. Majoritatea luminii va lovi peretele, dar o cantitate mică va trece prin fante. În partea cealaltă a peretelui despărţitor, adică cea opusă sursei de lumină, se plasează un partea cealaltă a peretelui despărţitor, adică cea opusă sursei de lumină, se plasează un ecran. Orice punct de pe ecran va primi unde de la cele două fante (figura 2.5.4), însă ecran. Orice punct de pe ecran va primi unde de la cele două fante (figura 2.5.4), însă

distanţa pe care trebuie să o parcurgă lumina de la sursă la ecran prin cele două fante va fi distanţa pe care trebuie să o parcurgă lumina de la sursă la ecran prin cele două fante va fi diferită. Aceasta va însemna că undele care vin de la cele două fante nu vor fi în fază atunci diferită. Aceasta va însemna că undele care vin de la cele două fante nu vor fi în fază atunci

când ajung la ecran şi deci în unele locuri undele se vor anula reciproc iar în alte locuri când ajung la ecran şi deci în unele locuri undele se vor anula reciproc iar în alte locuri undele se vor cumula. Rezultatul este un model caracteristic de franje de lumină şi undele se vor cumula. Rezultatul este un model caracteristic de franje de lumină şi

întuneric.întuneric.Un lucru remarcabil este că se obţine exact acelaşi fel de franje şi dacă se înlocuieşte sursa Un lucru remarcabil este că se obţine exact acelaşi fel de franje şi dacă se înlocuieşte sursa

de lumină cu o sursă de particule cu o viteză determinată (aceasta înseamnă că undele de lumină cu o sursă de particule cu o viteză determinată (aceasta înseamnă că undele corespunzătoare au o viteză determinată) cum ar fi electronii de exemplu. Dacă există corespunzătoare au o viteză determinată) cum ar fi electronii de exemplu. Dacă există

numai o singură fantă, pe ecran nu se obţin franje, ci o distribuţie uniformă de electroni. Se numai o singură fantă, pe ecran nu se obţin franje, ci o distribuţie uniformă de electroni. Se poate crede deci că deschiderea unei alte fante ar mări numărul de electroni care lovesc poate crede deci că deschiderea unei alte fante ar mări numărul de electroni care lovesc

fiecare punct de pe ecran, dar în realitate, în unele locuri, din cauza interferenţei numărul fiecare punct de pe ecran, dar în realitate, în unele locuri, din cauza interferenţei numărul electronilor descreşte. Dacă electronii sunt trimişi prin fante unul câte unul ar fi de aşteptat electronilor descreşte. Dacă electronii sunt trimişi prin fante unul câte unul ar fi de aşteptat ca fiecare să treacă printr-o fantă sau alta şi deci să se comporte exact ca şi când fanta prin ca fiecare să treacă printr-o fantă sau alta şi deci să se comporte exact ca şi când fanta prin

care trec ar fi singura acolo, rezultând deci o distribuţie uniformă pe ecran. În realitate care trec ar fi singura acolo, rezultând deci o distribuţie uniformă pe ecran. În realitate însă, chiar dacă electronii sun trimişi doar unul câte unul, franjele tot apar pe ecran. Prin însă, chiar dacă electronii sun trimişi doar unul câte unul, franjele tot apar pe ecran. Prin urmare fiecare electron trebuie să treacă prin ambele fante în acelaşi timp! Fenomenul de urmare fiecare electron trebuie să treacă prin ambele fante în acelaşi timp! Fenomenul de

interferenţă între particule a fost crucial pentru înţelegerea structurii atomilor, care interferenţă între particule a fost crucial pentru înţelegerea structurii atomilor, care reprezintă unităţile de bază din care suntem făcuţi noi şi ceea ce este în jurul nostru si in reprezintă unităţile de bază din care suntem făcuţi noi şi ceea ce este în jurul nostru si in

Univers. Univers.

La începutul secolului XIX, s-a descoperit că atomii erau întocmai ca Sitemul Solar. La fel La începutul secolului XIX, s-a descoperit că atomii erau întocmai ca Sitemul Solar. La fel cum cu planetele se deplasează pe orbite în jurul Soarelui şi electronii se mişcă pe orbite în cum cu planetele se deplasează pe orbite în jurul Soarelui şi electronii se mişcă pe orbite în

jurul unui nucleu central. Atracţia dintre electricitatea pozitivă a nucleului şi cea negativă a jurul unui nucleu central. Atracţia dintre electricitatea pozitivă a nucleului şi cea negativă a electronilor, determină electronii să se mişte pe orbitele lor în acelaşi mod în care atracţia electronilor, determină electronii să se mişte pe orbitele lor în acelaşi mod în care atracţia

gravitaţională dintre Soare şi planete ţine planetele în mişcare pe orbitele lor.gravitaţională dintre Soare şi planete ţine planetele în mişcare pe orbitele lor.La începutul secolului XX, savantul danez Niels Bohr, a elaborat teoria atomului, spunand La începutul secolului XX, savantul danez Niels Bohr, a elaborat teoria atomului, spunand

că electronii nu se pot deplasa pe orbite la orice distanţă de nucleul central, ci numai la că electronii nu se pot deplasa pe orbite la orice distanţă de nucleul central, ci numai la anumite distanţe specificate, iar pe oricare din aceste orbite se pot mişca numai unul sau anumite distanţe specificate, iar pe oricare din aceste orbite se pot mişca numai unul sau

doi electroni. Bohr rezolva astfel problema colapsului atomului, deoarece electronii nu s-ar doi electroni. Bohr rezolva astfel problema colapsului atomului, deoarece electronii nu s-ar putea mişca în spirală mai mult decât pentru a umple orbitele cu distanţele şi energiile cele putea mişca în spirală mai mult decât pentru a umple orbitele cu distanţele şi energiile cele

mai mici. Aproximativ în acelaşi timp, un savant român, Ştefan Procopiu, determina în mai mici. Aproximativ în acelaşi timp, un savant român, Ştefan Procopiu, determina în 1912 o relaţie între momentul magnetic elementar atomic şi constanta lui Plank, cunoscută 1912 o relaţie între momentul magnetic elementar atomic şi constanta lui Plank, cunoscută

astăzi sub denumirea de “magnetonul Bohr-Procopiu”. În 1930, Procopiu descoperea astăzi sub denumirea de “magnetonul Bohr-Procopiu”. În 1930, Procopiu descoperea efectul circular al discontinuităţilor magnetice, care determină curbele de magnetizare efectul circular al discontinuităţilor magnetice, care determină curbele de magnetizare

ideală, fenomen cunoscut astăzi sub denumirea de “Efectul Procopiu”.ideală, fenomen cunoscut astăzi sub denumirea de “Efectul Procopiu”.Noua teorie a mecanicii cuantice a confirmat modelul atomic al lui Bohr, arătând Noua teorie a mecanicii cuantice a confirmat modelul atomic al lui Bohr, arătând

că un electron care se mişcă pe orbită în jurul nucleului poate fi considerat ca o undă, cu o că un electron care se mişcă pe orbită în jurul nucleului poate fi considerat ca o undă, cu o lungime de undă care depinde de viteza sa. Pentru anumite orbite, lungimea orbitei ar lungime de undă care depinde de viteza sa. Pentru anumite orbite, lungimea orbitei ar

corespunde unui număr întreg (nu fracţionar) de lungimi de undă ale electronului. Pentru corespunde unui număr întreg (nu fracţionar) de lungimi de undă ale electronului. Pentru aceste orbite, maximul undei ar fi în aceeaşi poziţie de fiecare dată când are loc o rotaţie aceste orbite, maximul undei ar fi în aceeaşi poziţie de fiecare dată când are loc o rotaţie

completă a electronului, astfel că undele s-ar aduna şi aceste orbite ar corespunde orbitelor completă a electronului, astfel că undele s-ar aduna şi aceste orbite ar corespunde orbitelor permise ale lui Bohr. Totuşi, pentru orbitele a căror lungime nu reprezintă un număr permise ale lui Bohr. Totuşi, pentru orbitele a căror lungime nu reprezintă un număr

întreg de lungimi de undă, ci unul fracţionar, întreg de lungimi de undă, ci unul fracţionar,

fiecărui maxim al undei i-ar corespunde în cele din urmă un minim atunci când electronii fiecărui maxim al undei i-ar corespunde în cele din urmă un minim atunci când electronii se rotesc şi deoarece maximul şi minimul undei se vor anula reciproc, rezultă că aceste se rotesc şi deoarece maximul şi minimul undei se vor anula reciproc, rezultă că aceste

orbite nu ar fi permise.orbite nu ar fi permise. Un mod agreabil de vizualizare a dualismului undă-particulă, este aşa-numita sumă a Un mod agreabil de vizualizare a dualismului undă-particulă, este aşa-numita sumă a

istoriilor introdusă de savantul american Richard Feynman. În această abordare se presupune istoriilor introdusă de savantul american Richard Feynman. În această abordare se presupune că particula nu are o singură istorie sau traiectorie în spaţiu-timp aşa cum ar fi într-o teorie că particula nu are o singură istorie sau traiectorie în spaţiu-timp aşa cum ar fi într-o teorie

clasică, necuantică. În schimb, se presupune că particula trece de la A la B pe fiecare clasică, necuantică. În schimb, se presupune că particula trece de la A la B pe fiecare traiectorie posibilă, în acelaşi timp.traiectorie posibilă, în acelaşi timp. Fiecărei traiectorii îi sunt asociate două numere, unul Fiecărei traiectorii îi sunt asociate două numere, unul

reprezentând dimensiunea undei iar celălalt poziţia în ciclu (adică, dacă este un maxim sau reprezentând dimensiunea undei iar celălalt poziţia în ciclu (adică, dacă este un maxim sau un minim). Probabilitatea de deplasare a particulei de la un minim). Probabilitatea de deplasare a particulei de la AA la la BB,, se găseşte adunând undele se găseşte adunând undele pentru toate traiectoriile. În general, dacă se compară un set de traiectorii învecinate, faza pentru toate traiectoriile. În general, dacă se compară un set de traiectorii învecinate, faza sau poziţiile în ciclu vor diferi considerabil. Aceasta înseamnă că undele asociate acestor sau poziţiile în ciclu vor diferi considerabil. Aceasta înseamnă că undele asociate acestor

traiectorii, se vor anula aproape exact una pe alta. Totuşi, pentru unele seturi de traiectorii traiectorii, se vor anula aproape exact una pe alta. Totuşi, pentru unele seturi de traiectorii învecinate, faza nu va varia mult de la o traiectorie la alta şi pentru aceste traiectorii undele învecinate, faza nu va varia mult de la o traiectorie la alta şi pentru aceste traiectorii undele

nu se vor anula. Aceste traiectorii corespund orbitelor permise ale lui Bohr. Astfel, a fost nu se vor anula. Aceste traiectorii corespund orbitelor permise ale lui Bohr. Astfel, a fost destul de usor să se calculeze orbitele permise în atomii mai complicaţi şi chiar în molecule, destul de usor să se calculeze orbitele permise în atomii mai complicaţi şi chiar în molecule,

care sunt formate din mai mulţi atomi menţinuţi împreună de electronii care se mişcă în care sunt formate din mai mulţi atomi menţinuţi împreună de electronii care se mişcă în jurul mai multor nuclee. Deoarece structura moleculelor şi reacţiile lor reciproce stau la jurul mai multor nuclee. Deoarece structura moleculelor şi reacţiile lor reciproce stau la baza chimiei şi biologiei, mecanica cuantică ne permite în principiu, să prezicem aproape baza chimiei şi biologiei, mecanica cuantică ne permite în principiu, să prezicem aproape tot ce vedem în jurul nostru, însă în limitele determinate de principiul de incertitudine. tot ce vedem în jurul nostru, însă în limitele determinate de principiul de incertitudine.

Observăm totuşi in viaţa de zi cu zi, că obiectele urmează însă o singura Observăm totuşi in viaţa de zi cu zi, că obiectele urmează însă o singura traiectorie între locul iniţial şi destinaţia finală. traiectorie între locul iniţial şi destinaţia finală.

Acest lucru este insă în perfect acord cu suma istoriilor (istoriile multiple) introdusă de Acest lucru este insă în perfect acord cu suma istoriilor (istoriile multiple) introdusă de Feynman, deoarece pentru obiectele mari, toate traiectoriile posibile cu excepţia uneia, se Feynman, deoarece pentru obiectele mari, toate traiectoriile posibile cu excepţia uneia, se

anulează reciproc atunci când se combină contribuţiile lor. anulează reciproc atunci când se combină contribuţiile lor. Deci, atunci când vorbim de obiecte macroscopice, numai una din mulţimea drumurilor Deci, atunci când vorbim de obiecte macroscopice, numai una din mulţimea drumurilor posibile contează, iar traiectoria obiectului este întocmai cu cea prezisă de legile mişcării posibile contează, iar traiectoria obiectului este întocmai cu cea prezisă de legile mişcării

clasice ale lui Newton.clasice ale lui Newton.

Mecanica cuantica neglijează forţa gravitaţionala, insa acest lucru însă nu conduce la Mecanica cuantica neglijează forţa gravitaţionala, insa acest lucru însă nu conduce la discrepanţe cu observaţiile reale ale Universului, deoarece forţa gravitaţională este foarte discrepanţe cu observaţiile reale ale Universului, deoarece forţa gravitaţională este foarte

slabă în comparaţie cu celelalte trei forţe care acţionează în Univers şi anume forţa slabă în comparaţie cu celelalte trei forţe care acţionează în Univers şi anume forţa electromagnetică, interacţiunea nucleară slabă şi interacţiunea nucleară tare. Totuşi, electromagnetică, interacţiunea nucleară slabă şi interacţiunea nucleară tare. Totuşi,

teoremele singularităţilor arată că există cel puţin două situaţii în care câmpul gravitaţional teoremele singularităţilor arată că există cel puţin două situaţii în care câmpul gravitaţional trebuie să fie foarte puternic, iar efectele sale nu mai pot fi neglijate şi anume Big bang-ul şi trebuie să fie foarte puternic, iar efectele sale nu mai pot fi neglijate şi anume Big bang-ul şi

găurile negre. Teoria Stringurilor se pare ca reuşeşte să unifice cele două mari teorii găurile negre. Teoria Stringurilor se pare ca reuşeşte să unifice cele două mari teorii parţiale, teoria generală a relativităţii şi mecanica cuantică, descriind atât componenţa parţiale, teoria generală a relativităţii şi mecanica cuantică, descriind atât componenţa

universului precum şi modul în care este guvernat.universului precum şi modul în care este guvernat.

InducInducţţia electromagneticia electromagneticăăUnsprezece ani a cutat Faraday ( Unsprezece ani a cutat Faraday ( îîntre 1820 ntre 1820 şşi 1831 ) si 1831 ) săă descopere producerea curentului descopere producerea curentului

electric sub acelectric sub acţţiunea ciunea cîîmpului magnetic. Totul pmpului magnetic. Totul păărea atrea atîît de simplu , dar toate t de simplu , dar toate experimentele erau sortite eexperimentele erau sortite eşşecului pentru cecului pentru căă se ra se raţţiona astfel : din moment ce apare un iona astfel : din moment ce apare un ccîîmp magnetic mp magnetic îîn jurul unui curent electric , de ce nu apare n jurul unui curent electric , de ce nu apare şşi un curent electric i un curent electric îîntr-un ntr-un

conducconducăător plasat tor plasat îîntr-un cntr-un cîîmp magnetic ?mp magnetic ? Î Într-adevntr-adevăăr , cr , cîîmpul magnetic apare , mpul magnetic apare , îîn jurul n jurul unui curent electric , dar acesta este unui curent electric , dar acesta este îîntrentreţţinut printr-un consum de energie din exterior. inut printr-un consum de energie din exterior. ÎÎn n

cazul cazul îîn care plasn care plasăăm m îîn repaus un conducn repaus un conducăător tor îîntr-un cntr-un cîîmp magnetic , nu se consummp magnetic , nu se consumăă energie , deci nu poate senergie , deci nu poate să aă aparparăă un curent electric. un curent electric.

ExperienExperienţţa cruciala crucialăă a lui Faraday , care prefigura transformatorul de mai t a lui Faraday , care prefigura transformatorul de mai tîîrziu a fost rziu a fost efectuatefectuatăă îîn felul urmn felul urmăător : pe un cilindru de lemn a tor : pe un cilindru de lemn a îînfurat doua bobine , una legatnfurat doua bobine , una legatăă la un la un galvanometru ( B1 )galvanometru ( B1 )şş i alta la o baterie ( B2 ). i alta la o baterie ( B2 ). ÎÎn mod nean mod neaşşteptat , teptat , îîn bobina B1 apn bobina B1 apăărea un rea un

curent numai atunci ccurent numai atunci cîînd nd îîntrerupntrerupăătorul K stabilea sau torul K stabilea sau îîntrerupea curentul prin B2. ntrerupea curentul prin B2.

Semnalul apSemnalul apăărut rut îîn n BB1 era slab , dar disp1 era slab , dar dispăărea chiar dacrea chiar dacăă prin prin BB2 circula curentul , deci 2 circula curentul , deci exista un cexista un cîîmp magnetic ale cmp magnetic ale căărui linii treceau rui linii treceau şşi prin i prin BB1. O alt1. O altăă observa observaţţie : curentul ie : curentul

îînregistrat nregistrat îîn n BB1 avea un sens la 1 avea un sens la îînchiderea circuitului , dar nchiderea circuitului , dar şşi schimba sensul la i schimba sensul la îîntreruperea curentului. ntreruperea curentului. O analizO analizăă atent atentăă a curentului din a curentului din BB1 , numit1 , numităă curent indus curent indus , a , a

ararăătat ctat căă la la îînchiderea circuitului , cnchiderea circuitului , cîînd se stabilend se stabileşşte un cte un cîîmp magnetic , sensul curentului mp magnetic , sensul curentului indus este astfel , indus este astfel , îîncncîît ct cîîmpul magnetic creat de el are sens invers cmpul magnetic creat de el are sens invers cîîmpului generat de mpului generat de BB2. 2.

DimpotrivDimpotrivăă , la , la îîntreruperea curentului , deci cntreruperea curentului , deci cîînd cnd cîîmpul magnetic dispare , sensul mpul magnetic dispare , sensul curentului este astfel , curentului este astfel , îîncncîît ct cîîmpul creat de el are acelampul creat de el are acelaşşi sens cu cel care dispare. i sens cu cel care dispare.

Fenomenul astfel descoperit de Faraday a primit numele de Fenomenul astfel descoperit de Faraday a primit numele de inducinducţţie electromagneticie electromagneticăă..

Despre UndeDespre UndeUndele electromagnetice, campul electric si campul magnetic sunt doua aspecte ale unei Undele electromagnetice, campul electric si campul magnetic sunt doua aspecte ale unei forme de existenta a materiei, care se numeste camp electromagnetic. Faptul ca un flux forme de existenta a materiei, care se numeste camp electromagnetic. Faptul ca un flux magnetic variabil prin aria care este marginita de o spira conductoare creeaza, in acea magnetic variabil prin aria care este marginita de o spira conductoare creeaza, in acea

spira, o tensiune electromotoare de inductie, arata ca un camp magnetic variabil creeaza un spira, o tensiune electromotoare de inductie, arata ca un camp magnetic variabil creeaza un camp electric. Rezultatul poate fi generalizat in sensul ca oriunde, in spatiu, exista un camp camp electric. Rezultatul poate fi generalizat in sensul ca oriunde, in spatiu, exista un camp

magnetic variabil in timp, ia nastere un camp electric.magnetic variabil in timp, ia nastere un camp electric.Campul electromagnetic este un camp rotational si se propaga in spatiu sub forma de unde Campul electromagnetic este un camp rotational si se propaga in spatiu sub forma de unde

electromagnetice cu o viteza care depinde de pemitivitatea si permeabilitatea mediului electromagnetice cu o viteza care depinde de pemitivitatea si permeabilitatea mediului considerat. Frecventa undelor obtinute este egala cu frecventa cu care se deplaseaza considerat. Frecventa undelor obtinute este egala cu frecventa cu care se deplaseaza

electronii. Cu cat mai mare este frecventa, cu atat mai multa energie este transportata in electronii. Cu cat mai mare este frecventa, cu atat mai multa energie este transportata in acelasi interval de timp. Analog cu ceea ce se petrece in cadrul undelor elastice, poate fi acelasi interval de timp. Analog cu ceea ce se petrece in cadrul undelor elastice, poate fi

definita o marime numita lungime de unda a undelor electromagnetice, si care este egala cu definita o marime numita lungime de unda a undelor electromagnetice, si care este egala cu distanta cu care se propaga campul electromagnetic in timpul unei perioade de oscilatie a distanta cu care se propaga campul electromagnetic in timpul unei perioade de oscilatie a dipilului. Lungimile de unda ale undelor electromagnetice variaza intr-un interval foarte dipilului. Lungimile de unda ale undelor electromagnetice variaza intr-un interval foarte

larg. Astfel, in telecomunicatii se folosesc unde electromagnetice ale caror lungimi de unda larg. Astfel, in telecomunicatii se folosesc unde electromagnetice ale caror lungimi de unda ajung la mai multe mii de metri, pe cand lungimile de unda ale radiatiilor gama emise de ajung la mai multe mii de metri, pe cand lungimile de unda ale radiatiilor gama emise de

unele elemente radioactive au valori de ordinul 10 m.unele elemente radioactive au valori de ordinul 10 m.

Undele electromagnetice se propaga in aer cu viteza luminii (30 000 000 km/s), aproximativ Undele electromagnetice se propaga in aer cu viteza luminii (30 000 000 km/s), aproximativ egala cu viteza lor de propagare in vid. Conform acestei teorii, emise de J. C. Maxwell in egala cu viteza lor de propagare in vid. Conform acestei teorii, emise de J. C. Maxwell in 1865, lumina si radiatiile asemanatoare (radiatiile infrarosii, ultraviolete, etc.) sunt tot de 1865, lumina si radiatiile asemanatoare (radiatiile infrarosii, ultraviolete, etc.) sunt tot de

natura electromagnetica, diferind intre ele prin lungimile de unda. Informatia se natura electromagnetica, diferind intre ele prin lungimile de unda. Informatia se receptioneaza la distanta prin radio, televiziune, telefonie mobila. Purtatorii informatiei receptioneaza la distanta prin radio, televiziune, telefonie mobila. Purtatorii informatiei

sunt undele electromagnetice de frecventa ridicata, modulate pe undele de joasa frecventa sunt undele electromagnetice de frecventa ridicata, modulate pe undele de joasa frecventa care contin informatia. Undele electromagnetice emise de antenele de emisie se refracta, se care contin informatia. Undele electromagnetice emise de antenele de emisie se refracta, se

difracta, interfereaza si sunt atenuate pana ajung la antena receptorului.difracta, interfereaza si sunt atenuate pana ajung la antena receptorului.

Spectrul electromagneticSpectrul electromagneticÎn funcţie de În funcţie de frecvenţafrecvenţa sau sau lungimea de undălungimea de undă cu care cu care radiaţiaradiaţia se repetă în timp, respectiv în se repetă în timp, respectiv în

spaţiu, undele electromagnetice se pot manifesta în diverse forme. spaţiu, undele electromagnetice se pot manifesta în diverse forme. SpectrulSpectrul radiaţiilor radiaţiilor electromagnetice este împărţit după criteriul lungimii de undă în câteva domenii:electromagnetice este împărţit după criteriul lungimii de undă în câteva domenii:

radiaţii hertzieneradiaţii hertziene, , radiaţii infraroşiiradiaţii infraroşii, , radiaţii luminoaseradiaţii luminoase, , radiaţii ultravioleteradiaţii ultraviolete, ,

radiaţii Xradiaţii X (sau (sau RöntgenRöntgen ), ),

radiaţii radiaţii γγ ( (gammagamma).).

Pornind de la frecvenţele joase avem Pornind de la frecvenţele joase avem undele radioundele radio, care se folosesc şi pentru transmiterea , care se folosesc şi pentru transmiterea semnalelor de semnalelor de televiziuneteleviziune, pentru comunicaţii prin , pentru comunicaţii prin satelitsatelit şi şi telefonie mobilătelefonie mobilă. . MicroundeleMicroundele

sunt folosite atât în comunicaţii cât şi în sunt folosite atât în comunicaţii cât şi în cuptorul cu microundecuptorul cu microunde, care se bazează pe absorbţia , care se bazează pe absorbţia relativ puternică a radiaţiilor de această frecvenţă în apă şi materii biologice. relativ puternică a radiaţiilor de această frecvenţă în apă şi materii biologice.

Undele milimetriceUndele milimetrice se folosesc de exemplu în astronomie. se folosesc de exemplu în astronomie. Undele terahertzieneUndele terahertziene au început au început abia de curând să fie cercetate şi folosite în aplicaţii practice. Radiaţia abia de curând să fie cercetate şi folosite în aplicaţii practice. Radiaţia infraroşieinfraroşie este foarte este foarte utilă în analize fizico-chimice prin utilă în analize fizico-chimice prin spectroscopiespectroscopie. . LuminaLumina vizibilă este cel mai la îndemână vizibilă este cel mai la îndemână

exemplu de unde electromagnetice. Radiaţia exemplu de unde electromagnetice. Radiaţia ultravioletultravioletă este responsabilă pentru bronzarea ă este responsabilă pentru bronzarea pielii. pielii. Razele XRazele X sînt folosite de multă vreme în medicină pentru vizualizarea organelor sînt folosite de multă vreme în medicină pentru vizualizarea organelor

interne. interne. Razele gammaRazele gamma se produc adesea în se produc adesea în reacţii nuclearereacţii nucleare..Undele electromagnetice au fost prezise teoretic de "ecuaţiile lui Undele electromagnetice au fost prezise teoretic de "ecuaţiile lui MaxwellMaxwell" şi apoi " şi apoi

descoperite experimental de descoperite experimental de Heinrich HertzHeinrich Hertz. Variaţia unui . Variaţia unui câmp electriccâmp electric produce un produce un câmp magneticcâmp magnetic variabil, căruia îi transferă în acelaşi timp şi variabil, căruia îi transferă în acelaşi timp şi energiaenergia. La rândul lui, câmpul . La rândul lui, câmpul

magnetic variabil generează un câmp electric care preia această energie. În acest fel magnetic variabil generează un câmp electric care preia această energie. În acest fel energia este transformată alternativ dintr-o formă în cealaltă, iar procesul se repetă ducând energia este transformată alternativ dintr-o formă în cealaltă, iar procesul se repetă ducând

la propagarea acestui la propagarea acestui cuplucuplu de câmpuri. de câmpuri.

Radiaţia electromagnetică, indiferent de frecvenţă, prezintă următoarele proprietăţiRadiaţia electromagnetică, indiferent de frecvenţă, prezintă următoarele proprietăţi **interferenţăinterferenţă

**reflexiereflexie **refracţierefracţie **absorbţieabsorbţie **difracţiedifracţie

Radiaţia electromagnetică se comportă în anumite procese ca un flux de Radiaţia electromagnetică se comportă în anumite procese ca un flux de particuleparticule ( (fotonifotoni), ), de exemplu la de exemplu la emisieemisie, , absorbţieabsorbţie, şi în general în fenomene cu o extensie temporală şi spaţială , şi în general în fenomene cu o extensie temporală şi spaţială

mică. În mică. În propagarepropagare şi alte fenomene extinse pe durate şi distanţe mari radiaţia şi alte fenomene extinse pe durate şi distanţe mari radiaţia electromagnetică are proprietăţi de electromagnetică are proprietăţi de undăundă..

ElectrostaticaElectrostatica, care se ocupă cu studiul sarcinilor electrice aflate în repaus şi al câmpurilor , care se ocupă cu studiul sarcinilor electrice aflate în repaus şi al câmpurilor generate de acestea.generate de acestea.

ElectrodinamicaElectrodinamica, care se ocupă cu studiul sarcinilor aflate în mişcare, precum şi al , care se ocupă cu studiul sarcinilor aflate în mişcare, precum şi al câmpurilor generate de acestea.câmpurilor generate de acestea.

MagnetismulMagnetismul, care se ocupă cu studiul campului magnetic., care se ocupă cu studiul campului magnetic.

Electromagnetii foarte puternici sunt folositi in industria otelului, pentru a ridica Electromagnetii foarte puternici sunt folositi in industria otelului, pentru a ridica incarcaturi mari. Cand curentul trece printr-o bobina de sarma, fierul este magnetizat. El incarcaturi mari. Cand curentul trece printr-o bobina de sarma, fierul este magnetizat. El atrage otelul, care astfel poate fi mutat dintr-un loc in altul. Cand curentul este intrerupt atrage otelul, care astfel poate fi mutat dintr-un loc in altul. Cand curentul este intrerupt

electromagnetul elibereaza incarcatura.electromagnetul elibereaza incarcatura.Trenurile de levitatie magnetica (maglev) au electromagneti in partea de jos. Ele se misca Trenurile de levitatie magnetica (maglev) au electromagneti in partea de jos. Ele se misca pe sine prevazute cu electromagneti. Magnetii se resping unii pe altii, trenul miscandu-se pe sine prevazute cu electromagneti. Magnetii se resping unii pe altii, trenul miscandu-se

doar deasupra traseului. Astfel se reduce frecarea dintre tren si traseu si primul are nevoie doar deasupra traseului. Astfel se reduce frecarea dintre tren si traseu si primul are nevoie de mai putina energie pentru a se deplasa.de mai putina energie pentru a se deplasa.

MagnetismulMagnetismul este o forta invizibila care atrage unele metale, in special fierul si otelul. este o forta invizibila care atrage unele metale, in special fierul si otelul. Materialele care creeaza aceasta forta sunt magnetice si se numesc magneti.Materialele care creeaza aceasta forta sunt magnetice si se numesc magneti.

Zona din jurul unui magnet in care obiectele sunt afectate de forta electromagnetica se Zona din jurul unui magnet in care obiectele sunt afectate de forta electromagnetica se numeste camp magnetic. numeste camp magnetic.

Puterea si directia campului magnetic sunt precizate de liniile fluxului magnetic. Sagetile de Puterea si directia campului magnetic sunt precizate de liniile fluxului magnetic. Sagetile de pe linii arata directia. Campul magnetic este cel mai puternic acolo unde liniile sunt pe linii arata directia. Campul magnetic este cel mai puternic acolo unde liniile sunt

apropiate unele de altele.apropiate unele de altele.

Campul electromagnetic este un camp rotational si se propaga in spatiu sub forma de unde Campul electromagnetic este un camp rotational si se propaga in spatiu sub forma de unde electromagnetice cu o viteza care depinde de pemitivitatea si permeabilitatea mediului electromagnetice cu o viteza care depinde de pemitivitatea si permeabilitatea mediului

considerat.Frecventa undelor obtinute este egala cu frecventa cu care se deplaseaza considerat.Frecventa undelor obtinute este egala cu frecventa cu care se deplaseaza electronii. Cu cat mai mare este frecventa, cu atat mai multa energie este transportata in electronii. Cu cat mai mare este frecventa, cu atat mai multa energie este transportata in

acelasi interval de timp. acelasi interval de timp.

Raportul a fost efectuat de Raportul a fost efectuat de elevul clasei a – IX ”B”elevul clasei a – IX ”B”

SSârbu Nicuârbu NicuControlat de Controlat de ::

Curbet Curbet AlexandruAlexandru

StraStraseni 2008seni 2008