FALE DŹWIĘKOWE

Fala Rozchodzenie się zaburzenia stanu ośrodka (albo pola), zachodzące zawsze ze skończoną prędkością (® prędkość fali), niosące energię. Zwykle ma charakter okresowy (® drgania). Do fal zalicza się również tzw. fale gasnące, a także inne zaburzenia okresowe, jak np. solitony.

Wyróżnia się fale: mechaniczne (np. akustyczne), elektromagnetyczne (np. radiowe lub promieniowanie rentgenowskie); Przewiduje się wykrycie fal grawitacyjnych.

Ponadto wyróżnia się fale płaskie, cylindryczne i kuliste. Fale na powierzchni (np. wody) mogą być koliste. Mówi się też o falach materii (® Louis Victor de Broglie).

Fala dźwiękowa Fala dźwiękowa (fala akustyczna), fala mechaniczna podłużna o częstotliwości pomiędzy 20 Hz a 20 000 Hz, słyszalna dla ucha ludzkiego. W powietrzu rozchodzi się z prędkością 330 km/h.

Fala podłużna fala, dla której kierunek drgań jest równoległy do kierunku rozchodzenia się fali (np. fale dźwiękowe — drgania cząsteczek ośrodka, zagęszczenia i rozrzedzenia).

Koherencja [łac.] (koherencja fal), zdolność fal (świetlnych, dźwiękowych itp.) do dawania trwałych efektów interferencyjnych, jeśli ich wiązki mają tę samą częstotliwość i stałą w czasie różnicę faz.

Dyfrakcja dźwięku ugięcie fal dźwiękowych na krawędziach niewielkich przeszkód; ma podstawowe znaczenie w akustyce wnętrz, m.in. decyduje o rozchodzeniu się dźwięków o niskich częstotliwościach w salach koncertowych.

FALE ELEKTOMAGNETYCZNE

Fala elektromagnetyczna zaburzenie pola elektrycznego i magnetycznego rozchodzące się w ośrodku materialnym lub w próżni. Prędkość rozchodzenia się tych fal jest równa prędkości światła, które też jest falą elektromagnetyczną.

Widmo fal elektromagnetycznych   Widmo, które rozciąga się w bardzo szerokim zakresie długości fali od 10–14 m do 106 m.

Polaryzacja fal Uporządkowanie kierunku drgań fali poprzecznej; w przypadku fali sprężystej — uporządkowanie drgań cząstek ośrodkowych, w przypadku fali elektromagnetycznej (np. fali świetlnej) — wektorów natężenia pola elektrycznego i magnetycznego.

Fala radiowa Fala elektromagnetyczna o częstości 30 kHz–30 000 MHz wykorzystywana do celów łączności radiowej.

Pole elektromagnetyczne Rodzaj pola fizycznego, w którym na znajdujący się ładunek elektryczny, dipol magnetyczny lub inny obiekt o własnościach elektrycznych lub magnetycznych działa określona siła; każde zaburzenie p.e. rozchodzi się w przestrzeni w postaci fali elektromagnetycznej; zob. też pole elektryczne, pole magnetyczne.

Ciśnienie promieniowania elektromagnetycznego Ciśnienie wywierane na ciała przez padającą falę elektromagnetyczną; szczególnie dużą rolę odgrywa w procesach kosmicznych, w których jest emitowana olbrzymia energia; przyczyna powstawania warkoczy komet.

Hertz Heinrich Rudolf (1857–94), fizyk niemiecki, zajmował się gł. elektrodynamiką, udowodnił doświadczalnie istnienie fal elektromagnetycznych Maxwella rozchodzących się w przestrzeni, używając tzw. oscylatora Hetrza, tj. (nadawczej) anteny dipolowej z przerwą iskrową; ustalił szybkość rozchodzenia się i częstotliwość fal elektromagnetycznych. Pierwszy zaobserwował zjawisko fotoelektryczne.

Falowód Kanał w postaci np. rury metalowej lub pręta dielektrycznego do prowadzenia w przestrzeni fal elektromagnetycznych (gł. centymetrowych i milimetrowych) wzdłuż określonej drogi.

Zasada działania polega na wykorzystaniu zjawiska odbicia fali od wewn Zasada działania polega na wykorzystaniu zjawiska odbicia fali od wewn. ścian rury lub całkowitego wewn. odbicia fali w dielektryku; stosowany w telekomunikacji, radiolokacji, technice mikrofalowej; zob. też światłowody.

1886 Doświadczalne wykrycie fal elektromagnetycznych H.R. Hertz

1967–68  Powstanie zunifikowanej teorii oddziaływań elektromagnetycznych i słabych — A. Salam, S. Weinberg

1864–73 Powstanie elektrodynamiki, teoria pola elektromagnetycznego

1831 Odkrycie indukcji elektromagnetycznej — M. Faraday

Promieniowanie Proces przenoszenia energii przez fale elektromagnetyczne, także sam proces emisji; rozróżnia się p. elektromagnetyczne, p. jądrowe, p. energii fal sprężystych.

Promieniowanie nadfioletowe   Niewidzialne promieniowanie elektromagnetyczne o fali długości 10–400 nm; obszar p.n. umownie dzieli się na 4 zakresy (zgodnie z malejącą długością fali): A, B, C i tzw. nadfiolet próżniowy; p.n., zwł. z zakresu B i C, odznacza się dużą aktywnością biologiczną (działa m.in. mutagennie i bakteriobójczo, wyzwala wydzielanie pigmentu), wywołuje reakcje fotochemiczne (utlenianie, redukcję, rozkład, polimeryzację).

Powoduje fotoluminescencję niektórych substancji; najsilniejszym źródłem p.n. jest Słońce; najbardziej rozpowszechnionymi sztucznymi źródłami p.n. są lampy wyładowcze (gł. rtęciowe); p.n. odkryli w 1801 J. Ritter i W.H. Wollaston.

Promieniowanie podczerwone Niewidzialne promieniowanie elektromagnetyczne o fali długości ok. 0,76–ok. 2000 mm; obszar p.p. umownie dzieli się (wraz z rosnącą długością fali) na podczerwień bliską, średnią i daleką.

p.p. jest emitowane przez ogrzane ciała i niektóre lampy żarowe i wyładowcze; wykorzystywane m.in. do suszenia, ogrzewania, obserwacji w ciemności (noktowizja), w diagnostyce medycznej (termograf); odkryte w 1800 przez F.W. Herschela.

Comptona zjawisko Rozpraszanie promieniowania elektromagnetycznego na swobodnych (lub słabo związanych) elektronach, któremu towarzyszy zwiększenie długości fali promieniowania i odrzut elektronu.

Foton Cząstka promieniowania elektromagnetycznego (dualizm korpuskularno-falowy) o masie spoczynkowej równej zeru (tzn. istnieje tylko w ruchu). Fotony poruszają się z prędkością światła (w próżni c = 3 ∙ 108 m/s). F. niesie ze sobą kwant energii o wielkości E: E = h . n, gdzie h — stała Plancka, n — częstość fali elektromagnetycznej.

Maxwell James Clerk (1831–79), brytyjski fizyk. Stworzył podstawy nowoczesnej elektro–dynamiki i kinetycznej teorii gazów. Sformułował równania Maxwella podające stosunki między drganiami elektrycznymi i magnetycznymi. Przewidział teoretycznie istnienie fal elektromagnetycznych.

Mikrofale Fale elektromagnetyczne o długości 0,001–0,03 m. Wykorzystywane w łączności oraz do ogrzewania (np. w kuchenkach mikrofalowych).

Nadfiolet, ultrafiolet Fale elektromagnetyczne o długości fali od 10–8 m do 4 ∙ 10–7m (0,4 mm). Ma właściwości bakteriobójcze, wykorzystywane do sterylizacji pomieszczeń (w szpitalach, szczególnie sal operacyjnych), technice oświetleniowej (świetlówki), kryminalistyce, do konserwacji żywności.

Powoduje opaleniznę. Silnym źródłem promieniowania nadfioletowego jest Słońce.

Wykonała Karolina Domalik