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

Rýchlosť svetla a hodnoty vákua

04.04.2018

V minulom blogu som spomenul, že hodnota 1A ampera bola 1desatina pôvodnej jednotky abamper 1abA. Bola znížená z praktických dôvodov. 1A je taká hodnota pri ktorej prierezom vodiča prejde elektrický viac »

Prečo je rýchlosť svetla vo vákuu presná keď ju nevieme odmerať

19.03.2018

Do týchto spolitizovaných blogov skúsim napísať blog z fyziky. Možno si to niekto aj prečíta. Rýchlosť svetla vo vákuu má presnú hodnotu c=299792458 m/s táto hodnota je dohodnutá. Túto viac »

Opravená mechanika II.

12.02.2018

V predchadzajúcom blogu som písal, že do vzorca pre odvodenie kinetickej energie musíme vypočítať tento integrál Tento integrál sa musí riešiť tzv. substitúciou. Tzn. že musíme v člene viac »

NTU robot, Singapur

Robot zložil stoličku z Ikea za dvadsať minút. Za koľko to zvládnete vy?

21.04.2018 06:49

Jedenásť minút premýšľať, deväť minút skladal. Singapurským vedcom sa podarilo vyvinúť robota, ktorý zložil stoličku Ikea.

KĽDR, raketa, Kim Čong-un

Kim zastavil jadrové i raketové testy a uzavrie strelnicu

21.04.2018 06:20

Severokórejský vodca Kim Čong-un oznámil, že KĽDR s okamžitou platnosťou zastavuje jadrové a raketové testy a uzavrie jadrovú strelnicu na severe krajiny.

žena tulipány medická záhrada Bratislava deti

V sobotu teplomer zaútočí na tridsiatku

21.04.2018 06:00

Počasie z posledných dní spôsobí, že tohtoročný apríl bude patriť k najteplejším v histórii meteorologických meraní.

Sergej Lavrov

Sergej Lavrov nevylučuje dodanie striel S-300 sýrskemu režimu

20.04.2018 23:11

Ruský minister zahraničných vecí ďalej uviedol, že Rusko sa v minulosti vyhýbalo dodávaniu týchto systémov Asadovej vláde z dôvodu nátlaku Západu.

Štatistiky blogu

Počet článkov: 111
Celková čítanosť: 196564x
Priemerná čítanosť článkov: 1771x

Autor blogu

Kategórie