• Artiklens indhold er godkendt af redaktionen

elektromagnetisk stråling

Oprindelig forfatter JMyg Seneste forfatter Redaktionen

Elektromagnetisk stråling. Det elektromagnetiske spektrum indeholder mange slags stråling. Strålingen består af bølger, hvis frekvens ν og bølgelængde λ er knyttet sammen med dispersionsrelationen ν∙λ = c, hvor  c er udbredelseshastigheden i det pågældende medium (her vakuum med  c = 300.000 km/s). Vores øjne kan kun detektere strålingen i det lille område, der kaldes synligt lys.

Elektromagnetisk stråling. Det elektromagnetiske spektrum indeholder mange slags stråling. Strålingen består af bølger, hvis frekvens ν og bølgelængde λ er knyttet sammen med dispersionsrelationen ν∙λ = c, hvor c er udbredelseshastigheden i det pågældende medium (her vakuum med c = 300.000 km/s). Vores øjne kan kun detektere strålingen i det lille område, der kaldes synligt lys.

elektromagnetisk stråling, energi og impuls, der udbredes som tidsvarierende elektriske og magnetiske felter (se elektromagnetiske bølger).

Udbredelseshastigheden er næsten 300.000 km/s i det tomme rum (vakuum) og noget mindre i andre medier. Strålingen udsendes fra accelererede elektriske ladninger og ved atomare processer. I hele det enorme frekvensområde, som omfattes af det elektromagnetiske spektrum, kan udbredelsen af de koblede elektriske og magnetiske felter beskrives klassisk ved en simpel bølgeligning, udledt af Maxwell-ligningerne.

Energien i strålingen svinger i takt med de elektromagnetiske felter og transporteres med samme hastighed og retning som den elektromagnetiske bølge. Den tilhørende energistrøm pr. arealenhed vinkelret på udbredelsesretningen kaldes Poyntingvektoren. Middelværdien over en svingningsperiode er den elektromagnetiske strålings intensitetI (SI enhed: W/m2). Solstrålingens intensitet ved Jordens ydre atmosfære er I = 1,4 kW/m2. I Danmark er den årlige middelintensitet af solindfaldet på en vandret flade 0,114 kW/m2. Hvis der er frekvensvariation, bruges de tilsvarende spektrale størrelser, fx Iν (SI enhed: W/m2 Hz), som er intensiteten pr. frekvensenhed ved en given frekvens ν. For at finde den totale intensitet I integreres Iν over hele frekvensområdet. Når den udstrålede energi fx ved udstrakte kilder afhænger af retningen, anvendes strålingsstrømmen pr. rumvinkelenhed i en given retning (se strålingsstyrke).

Annonce

Elektromagnetisk stråling overfører også impuls, som har samme retning som Poyntingvektoren. Når strålingen absorberes eller reflekteres ved en overflade, vil impulsændringen give anledning til et strålingstryk. Det er ikke klart, om det er strålingstrykket eller solvinden (strøm af partikler fra Solen), der er den dominerende årsag til, at kometers haler er rettet bort fra Solen.

Planck og Einstein foreslog i hhv. 1900 og 1905, at energien i elektromagnetisk stråling er kvantiseret, dvs. består af energikvanter, hver med energien E = hν, hvor ν er strålingens frekvens, og h er en naturkonstant, Plancks konstant. Kvanterne kaldes fotoner. Fotoner har ingen masse, de bevæger sig med lysets hastighed c og har impulsen p = E/c = h/λ, hvor λ er strålingens bølgelængde. Dette udtryk ledte i 1924 Louis de Broglie til at foreslå, at en massepartikel med impulsen p omvendt kan beskrives som en bølge med bølgelængden λ = h/p (se bølge-partikel-dualitet og kvantefeltteori). I elementarpartikelfysikken overfører fotonen den elektromagnetiske del af den elektrosvage kraft.

Referér til denne tekst ved at skrive:
Jesper Mygind: elektromagnetisk stråling i Den Store Danske, Gyldendal. Hentet 17. november 2017 fra http://denstoredanske.dk/index.php?sideId=69734