Založ si blog

Elektromagnetická vlna a energia II

Zase na píšem nezaujímavý článok, aby si ľudia uvedomili, že neexistuje len politika ale aj niečo rozumnejšie fyzika.

Tu by som chcel písať čo najmenej vzorcov. Svetlo vo vákuu sa šíri najväčšou možnou rýchlosťou ktorú môžeme len približne merať ale vypočítať sa dá pomerne presne a aby sme sa vyhli nepresnostiam tak jednotlivé jednotky napr. meter sa definujú podľa rýchlosti svetla najnovšie podľa kmitočtu elektromagnetických vĺn. Elektromagnetické vlny (fotóny majú nulovú hmotnosť, v pokoji neexistujú. Preto sa neprejavuje sa zotrvačnosť fotónov. Elektromagnetická vlna nemá zrýchlenie pretože pokojová hmotnosť fotónu je 0. Ale predsa elektromagnetické vlny nesú signály, zohrievajú jedlo v mikrovlnke  a laser vypaľuje materiál. Prenášajú výkon. Vzniknú, zmenou elektrického poľa, (elektrickej intenzity v priestore a čase, vznikne tam aj zmena magnetickej intenzity vo fáze a šíriť sa budú spolu, keďže zmena elektrickej intenzity vykoná aj zmenu magnetickej intenzity. Elektrický výkon  P má vzťah napätie U x prúd I, P=U*I. Ale elektromagnetická vlna sa šíri priestorom musíme uvažovať intenzity. Elektrická intenzita je E=U/d a magnetická intenzita H=I/d. roznásobením dostávame U*I/d2 dostávame výkon na plochu. Je to tzv. Poytingov vektor S=E x H jeho rozmer je W/m². To x značí, že je to vektorový počet pretože siločiary sú kolmé na seba. Výkon x čas nám udáva prácu, (napr. motor udávame, že má kilowaty ale odoberáme kilowatthodiny (elektromer. Schopnosť  konať prácu nám udáva energia.

V elektrotechnike je to schopnosť elektrického poľa konať prácu. Vzťah je E=U*I*t. Elektromagnetická energia keď prenesie výkon tiež musí mať nejakú energiu. Najprv musíme vytvoriť tú energiu. Miesto Poytingového vektora môžeme použiť aj intenzitu žiarenia Ie. intenzita žiarenia nám tiež udávané vo W/m2. Vzťah intenzity je zmena žiarivostina zmene plochy  dS je to vlastne žiarenie elementárnej plochy Ie=dΦ/dS. dá sa to vyjadriť aj cez elektrické pole Ie=1/2*c*ε*E2. Výraz 1/2*ε*E2 . Pre výraz c*ε platí že je to obrátená hodnota vodivosti prostredia pre elektromagnetické vlny. Nemecký fyzik Max Planck skúmal závislosť žiarenia na teplote telesa. Keďže žiarenie sú vlastne elektromagnetické vlny skúmal ich vlastnosti na uhlovej frekvencii žiarenia. Pri matematickom vyjadrení ktoré popisovali graf merania teplôt usúdil, že vlnenie sa nešíri plynule ale po určitých kvantách, ktoré sú násobkom jednej konštanty označil ju h tzv. Plancková konštanta. Potom pre jedno kvantum energie je vlastne jedna  elektromagnetická vlna E=h*c/ λ. Znamená to ako keby sme elektromagnetickú vlnu stláčali ako špirálu tak vždy pri väčšom stláčaní bude mať väčšiu energiu. Najmenšia by bola keby sa vlnová dĺžka rovnala c=λ. Tento pomer nám udáva 1 a plancková konštanta má hodnotu  6,2606896*10^-34 Js. Bola by to vlastne základná vlna energia elektromagnetickej vlny, frekvenciu má 1. Pre uhlovú frekvenciu ktorá sa viac používa pri vlnách sa h delí 2π. Označuje sa ħ, názov má redukovaná plancková konštanta. Jej hodnota je 1,054571628*10^-34 Js. Energia elektromagnetickej vlny má vzťah E= ω*ħ. Vidíme, že základná jednotka kvanta energie je veľmi malá je rovná planckovej konštante. Čím je vlnová dĺžka kratšia tým má elektromagnetická vlna väčšiu energiu. Vzťahy pre energiu je tiež E=f*h. Znamená to že energia elektromagnetických vĺn je celočíselný násobok základného kvanta. A pokiaľ by sme do rovníc pre žiarenie do intenzít udávali dĺžky vĺn do vzdialeností potom nám to vychádza, že energia elektromagnetickej vlny je závislá na vlnovej dĺžke. Plancková konštanta je jedna základná konštanta nášho vesmíru. Od planckovej konštanty sú odvodené aj najmenšie možné hodnoty, napr. dĺžka, čas.

Dúfam že si to niekto prečíta

Planckove jednotky

13.11.2018

Prečo vlastne Planck vytvoril jednotky podľa konštánt. My sme stanovili základné jednotky meter a kilogram podľa určitých dohovorov. Meter je desať milióntina zemského kvadrantu. Kilogram je viac »

Planckove hodnoty

23.10.2018

Einstein zostavil rovnicu pre celkovú energiu telesa E=m·c2 a podľa Planckovej konštanty a frekvencie určil energiu fotónu Ef=h·f. Pokiaľ by sme miesto frekvencie fotónu udávali uhlovú rýchlosť viac »

Planckova konštanta

11.10.2018

Písal som minule, že planckova konštanta si zaslúži vlastný blog. Ako sa k nej dopracovalo. Pri skúmaní žiarenia celkom čierného telesa Anglický fyzici Raylegh a Jeans podľa úvahy, elektromagnetická viac »

triblavina,kamion,dialnica D1

Súvislá diaľnica do Košíc bude skôr cez Maďarsko ako cez Slovensko

11.12.2018 21:23

Bratislava a Košice budú prepojené súvislou diaľnicou minimálne o päť rokov skôr cez územie Maďarska než cez Slovensko.

štrasburg, streľba

Na vianočných trhoch v Štrasburgu sa strieľalo, hlásia dve obete

11.12.2018 21:17, aktualizované: 23:10

Šlo o teroristický útok.

francúzsko, žlté vesty

Egyptská vláda údajne zakázala predaj žltých viest v obavách z demonštrácií

11.12.2018 20:27

Zakázané predávať žlté vesty majú obchodníci jednotlivcom, nie firmám.

donald trump

USA zaradili Pakistan na zoznam krajín porušujúcich náboženské slobody

11.12.2018 19:32

Presun na čiernu listinu umožňuje, aby USA na Pakistan uvalili sankcie.