II.3. Câmpul electromagnetic. Unde electromagnetice.
Câmpul electromagnetic reprezintă o asociere dintre un câmp electric și unul magnetic, care se generează reciproc și se propagă împreună în spațiu sub formă de unde electromagnetice.
🔦 Observație
Existența undelor electromagnetice a fost prezisă de James Clerk Maxwell (1831-1879), fizician scoțian, care a elaborat teoria câmpului electromagnetic în 1864.
Viteza c a undelor electromagnetice în vid se calculează direct din ecuațiile lui Maxwell ca fiind:
Maxwell a observat că viteza undelor electromagnetice este aproximativ egală cu viteza luminii și atunci a presupus corect că lumina este o undă electromagnetică.
O primă determinare a vitezei luminii a realizat-o astronomul danez Olaf Rømer (1644-1710), care a precizat că lumina are nevoie de 22 de minute pentru a parcurge o distanță egală cu diametrul orbitei Pământului, adică o viteză de 2 ∙ 109 m/s. În realitate luminii îi ia 16 minute pentru a parcurge diametrul orbitei terestre.
În anul 1849, Armand Hyppolite Louis Fizeau (1819-1896), un fizician francez, a măsurat pentru prima dată viteza luminii pe o cale neastronomică, obținând valoarea de 3,15 ∙ 108 m/s.
Primul fizician care a detectat experimental undele electromagnetice în laborator a fost fizicianul Heinrich Hertz (1857-1894).
Orice undă electromagnetică este caracterizată de o anumită lungime de undă (λ) și de o anumită frecvență (ν), respectiv perioada oscilației (T).
Lungimea de undă = λ = distanța parcursă de undă într-o perioadă (în timpul unei oscilații complete).
c = viteza undei electromagnetice (luminii) = 300.000.000 m/s
T= perioada undei
υ = frecvența undei
Relația dintre perioadă și frecvență este:
