ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತ ತರಂಗ

ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತ ತರಂಗವು ಪರ್ಯಾಯ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರ ವ್ಯೋಮದಲ್ಲಿ ಪಸರಿಸುವ ವಿದ್ಯಮಾನ (ಎಲೆಕ್ಟ್ರೊಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ವೇವ್). ವಿದ್ಯುದಾವೇಶದ ವೇಗೋತ್ಕರ್ಷ ಅಥವಾ ಆಂದೋಲನದಿಂದ ಉತ್ಪಾದನೆಯಾಗುವ ಕ್ಷೋಭೆ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತ ತರಂಗವಾಗಿ ಪ್ರಸಾರವಾಗುತ್ತದೆ. ತರಂಗ ಚಲನೆಗೆ ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ಕಾಲ ಮತ್ತು ವ್ಯೋಮ ಸಂಬಂಧಗಳು ಈ ತರಂಗದಲ್ಲಿವೆ.

ಹಿನ್ನೆಲೆ

ಶಕ್ತಿನಿತ್ಯತೆಯ ಆಧಾರದಿಂದ ಆಂದೋಲನೀಯ ವಿದ್ಯುತ್ ವಿಸರ್ಜನೆಯ ಸಾಧ್ಯತೆಯನ್ನು ಲಾರ್ಡ್ ಕೆಲ್ವಿನ್ (1824-1907) ತೋರಿಸಿದ್ದ (1853). ಆಂಪೇರ್ ನಿಯಮದ ಪ್ರಕಾರ ವಿದ್ಯುತ್‌ಪ್ರವಾಹದ ಸುತ್ತಲಿನ ವ್ಯೋಮದಲ್ಲಿ ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರವಿದೆ; ಇದು ವಿದ್ಯುತ್‌ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿದೆ. ವಿಸ್ಥಾಪನಾ ಪ್ರವಾಹದ (ಡಿಸ್‌ಪ್ಲೇಸ್‌ಮೆಂಟ್ ಕರೆಂಟ್) ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯಿಂದ ಇಂಗ್ಲೆಂಡಿನ ಜೇಮ್ಸ್ ಕ್ಲರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಕ್ಸ್‌ವೆಲ್ (1831-79) ಪರಾವೈದ್ಯುತಗಳನ್ನು (ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ಸ್) ಒಳಗೊಂಡ ಮಂಡಲಗಳಿಗೂ ಆಂಪೇರ್ ನಿಯಮವನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಲು ಶಕ್ತನಾದ. 'ಡೈನಾಮಿಕಲ್ ಥಿಯರಿ ಆಫ್ ದಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೊಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಫೀಲ್ಡ್' ಎಂಬ ಶೀರ್ಷಿಕೆ ಹೊತ್ತ ತನ್ನ ಸಂಶೋಧನಾ ಪತ್ರದಲ್ಲಿ ಆತ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತ ತರಂಗಗಳ ಅಸ್ತಿತ್ವದ ಬಗ್ಗೆ ಭವಿಷ್ಯ ನುಡಿದ. ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತ ತರಂಗಗಳನ್ನು ಜರ್ಮನಿಯ ಹೈನ್ರಿಕ್ ಹರ್ಟ್ಸ್ (1857-94) ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಉತ್ಪಾದಿಸಿದ (1888). ಇಂಥ ತರಂಗಗಳ ಸಾಂತವೇಗ, ಪ್ರತಿಫಲನ, ವ್ಯತಿಕರಣ (ಇಂಟರ್‌ಫೆರೆನ್ಸ್), ಅವುಗಳಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಸ್ಥಾಯೀ ತರಂಗಗಳು - ಇವುಗಳ ಬಗ್ಗೆಯೂ ಈತ ಅಧ್ಯಯನಗಳನ್ನು ಕೈಗೊಂಡ.

ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತ ತರಂಗ ಸಮೀಕರಣ

ವಿದ್ಯುತ್ತು ಮತ್ತು ಕಾಂತತ್ವಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ ನಾಲ್ಕು ಮುಖ್ಯ ಅನುಭವಜನ್ಯ ನಿಯಮಗಳಿವೆ:

ಎರಡು ವಿದ್ಯುದಾವಿಷ್ಟ ಕಣಗಳೊಳಗಿನ ಒಂದನ್ನು ವಿವರಿಸುವ ಕೂಲಾಂಬ್ ವಿಲೋಮ ವರ್ಗ ನಿಯಮ.
ಕಾಂತಧ್ರುವಗಳೊಳಗಿನ ಬಲಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ವಿಲೋಮ ವರ್ಗ ನಿಯಮ.
ಕಾಂತತ್ವವನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ತಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸುವ ಆಂಪೇರ್ ನಿಯಮ.
ಸಂವೃತ ಮಂಡಲವೊಂದಕ್ಕೆ (ಕ್ಲೋಸ್ಡ್ ಸರ್ಕಿಟ್) ತೆಕ್ಕೆಗಟ್ಟಿದ ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರ ಬದಲಾಗುವಾಗ ಆ ಮಂಡಲದಲ್ಲಿ ಪ್ರೇರಿಸಲ್ಪಡುವ ವಿದ್ಯುತ್‌ಚಾಲಕ ಬಲವನ್ನು ವಿವರಿಸುವ ಫ್ಯಾರಡೇ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಪ್ರೇರಣ ನಿಯಮ (ಫ್ಯಾರಡೇಸ್ ಲಾ ಆಫ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೊಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಇಂಡಕ್ಷನ್).

ಇವುಗಳಿಂದ ವಿದ್ಯುತ್‌ತೀವ್ರತೆ (ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಇಂಟೆನ್ಸಿಟಿ), ವಿದ್ಯುದಾವೇಶದ ಸಾಂದ್ರತೆ (ρ), ಕಾಂತೀಯ ಪ್ರೇರಣೆ (ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಇಂಡಕ್ಷನ್), ಕಾಂತೀಯ ತೀವ್ರತೆ (ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಇಂಟೆನ್ಸಿಟಿ), ವಹನ ಪ್ರವಾಹ ಸಾಂದ್ರತೆ (ಕಂಡಕ್ಷನ್ ಕರೆಂಟ್ ಡೆನ್ಸಿಟಿ), ಕಾಂತೀಯ ಸ್ಥಿರ (ಪರ್ಮಿಯೆಬಿಲಟಿ μ), ವಿದ್ಯುದೀಯ ಸ್ಥಿರ (ಪರ್ಮಿಟಿವಿಟಿ ε) ಇವನ್ನು ಸಂಬಂಧಿಸುವ ಗಣಿತ ಸಮೀಕರಣಗಳನ್ನು ಮ್ಯಾಕ್ಸ್‌ವೆಲ್ ನಿಗಮಿಸಿದ:

1. $\nabla \cdot \mathbf {E} ={\frac {\rho }{\varepsilon _{0}}}$

2. $\nabla \cdot \mathbf {B} =0$

3. $\nabla \times \mathbf {E} =-{\frac {\partial \mathbf {B} }{\partial t}}$

4. $\nabla \times \mathbf {B} =\mu _{0}\left(\mathbf {J} +\varepsilon _{0}{\frac {\partial \mathbf {E} }{\partial t}}\right)$

μ₀ ಮತ್ತು ε₀ ನಿರ್ವಾತದ ಸ್ಥಿರಾಂಕಗಳಾದರೆ, ಮೇಲಿನ ಸಮೀಕರಣಗಳನ್ನು ಗಣಿತ ಪರಿಕರ್ಮಗಳಿಗೆ ಒಳಪಡಿಸಿ ವಿದ್ಯುದಾವೇಶ ಮತ್ತು ವಹನ ಪ್ರವಾಹಗಳಿಲ್ಲದ ನಿರ್ವಾತಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ${\begin{aligned}\nabla \cdot \mathbf {E} &=0,&\nabla \times \mathbf {E} &=-{\frac {\partial \mathbf {B} }{\partial t}},\\\nabla \cdot \mathbf {B} &=0,&\nabla \times \mathbf {B} &=\mu _{0}\varepsilon _{0}{\frac {\partial \mathbf {E} }{\partial t}}.\end{aligned}}$ ಎಂಬ ಸಮೀಕರಣಗಳನ್ನು ಪಡೆಯಬಹುದು. μ₀ε₀ ಎಂಬ ಪರಿಮಾಣದ ಆಯಾಮಗಳು ವೇಗವರ್ಗದ ವ್ಯುತ್ಕ್ರಮದ ಆಯಾಮಗಳಿಗೆ ಸಮವಾಗಿದ್ದು ಮೇಲಿನೆರಡೂ ಸಮೀಕರಣಗಳು ತ್ರಿಆಯಾಮ ತರಂಗ ಸಮೀಕರಣಗಳಾಗಿವೆ. ಇವು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುವ ತರಂಗಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯತ್ಯಯವಾಗುವ ಪರಿಮಾಣಗಳೆಂದರೆ ವಿದ್ಯುತ್‌ತೀವ್ರತೆ ಮತ್ತು ಕಾಂತೀಯ ತೀವ್ರತೆ; ಅಂದರೆ ಈ ಸಮೀಕರಣಗಳು ತೋರಿಸುವಂತೆ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ನಿಶ್ಚಿತ ವೇಗದಿಂದ ಸಾಗುವ ಕ್ಷೋಭೆ ಅರ್ಥಾತ್ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತ ತರಂಗ ಸಾಧ್ಯವಾಗಬೇಕು. ಇಂಥ ತರಂಗದ ವೇಗ ನಿರ್ವಾತದಲ್ಲಿ c. ಇದು ನಿರ್ವಾತದಲ್ಲಿ ಬೆಳಕಿನ ವೇಗಕ್ಕೆ (c) ಸಮವಾಗುವುದರಿಂದ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತ ತರಂಗಗಳ ಬಳಗಕ್ಕೆ ಬೆಳಕು ಸೇರಿದೆ ಎಂಬ ಊಹೆಗೆ ಎಡೆಯಾಯಿತು.^[೧]^[೨] μ ಮತ್ತು ε ಸ್ಥಿರಗಳಿರುವ ಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತ ತರಂಗಗಳ ವೇಗ $c={\frac {1}{\sqrt {\varepsilon _{0}\mu _{0}}}}$ ಆಗಿದೆ.

ಸಮತಲ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತ ತರಂಗ: E (ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ), B (ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರ), ಕಾಲ (t) ಮತ್ತು ಕೇವಲ ಒಂದು ಕಾರ್ಟೀಸಿಯನ್ ನಿರ್ದೇಶಕ-ಇವನ್ನು ಮಾತ್ರ ಅವಲಂಬಿಸುವಂಥವು ಸಮತಲ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತ ತರಂಗಗಳು. ಇಂಥ ತರಂಗಗಳಲ್ಲಿ E ಮತ್ತು B ಸದಿಶಗಳು ತರಂಗದ ಪ್ರಸಾರದಿಕ್ಕಿಗೆ ಲಂಬವಾಗಿವೆ. ಅರ್ಥಾತ್, ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತ ತರಂಗಗಳು ಅಡ್ಡ ನಮೂನೆಯವು (ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ವರ್ಸ್). E ಮತ್ತು B ಗಳು (ವಿದ್ಯುತ್ ಮತ್ತು ಕಾಂತೀಯ ತೀವ್ರತೆಗಳು) ಪರಸ್ಪರ ಲಂಬವಾಗಿರುವುದನ್ನು ಮ್ಯಾಕ್ಸ್‌ವೆಲ್ ಸಮೀಕರಣಗಳು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ. ಅಷ್ಟೇ ಅಲ್ಲ, E ಮತ್ತು B ಗಳ ಪ್ರಾವಸ್ಥೆಗಳು (ಫೇಸ್) ಯಾವುದೇ ಬಿಂದುವಿನಲ್ಲಿ ಸಮವಾಗಿರುತ್ತವೆ ಕೂಡ.

ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತ ರೋಹಿತ

ಅಲೆಯುದ್ದ ಅಥವಾ ಆವೃತ್ತಿಗಳಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತ ತರಂಗಗಳ ಒಟ್ಟು ವ್ಯಾಪ್ತಿಯನ್ನು ಕೆಳಗಿನ ಕೋಷ್ಟಕದಲ್ಲಿ ಸ್ಥೂಲವಾಗಿ ಕೊಟ್ಟಿದೆ. ಬೇರೆ ಬೇರೆ ಪಾಟಿಯ (ಆರ್ಡರ್) ಆವೃತ್ತಿಗಳಲ್ಲಿರುವ ತರಂಗಗಳನ್ನು ಬೇರೆ ಬೇರೆ ಅಂಕಿತ ಹೆಸರುಗಳಿಂದ ಕರೆಯುವುದುಂಟು.^[೩]


ಹೆಸರು	ಅಲೆಯುದ್ದ	ಆವೃತ್ತಿ ಮೀಟರ್ ಹರ್ಟ್ಸ್
ವಿಶ್ವಕಿರಣ	3x10^-24	10³²
ಗಾಮಕಿರಣ	3x10^-12	10²⁰
ಎಕ್ಸ್ ಕಿರಣ	3x10^-10	10¹⁸
ಅತಿ ನೇರಿಳೆ, ಗೋಚರ ಬೆಳಕು	3x10^-8	10¹⁶
ಅವಕೆಂಪು	3x10^-6	10¹⁴
ಸೂಕ್ಷ್ಮತರಂಗ	3x10^-4	10¹²
ರೇಡಾರ್ ತರಂಗ	3x10^-2	10¹⁰
ಬಹು ಉಚ್ಚ ಆವೃತ್ತಿಯ (ಹೈ ಫ್ರೀಕ್ವೆನ್ಸಿ) ಹ್ರಸ್ವ ರೇಡಿಯೊ ತರಂಗ	3x10⁰	10⁸
ಅತಿ ಉಚ್ಚ ಆವೃತ್ತಿಯ (ಅಲ್ಟ್ರ ಹೈ ಫ್ರೀಕ್ವೆನ್ಸಿ) ಹ್ರಸ್ವ ರೇಡಿಯೊ ತರಂಗ	3x10^-2	10⁶
ದೀರ್ಘ ರೇಡಿಯೊ ತರಂಗ	>3x10^-4	<10⁴

ನಮ್ಮ ಕಣ್ಣು ಸಪುರ ಆವೃತ್ತಿ ಪಟ್ಟಿಯೊಂದಕ್ಕೆ ಸೀಮಿತವಾದ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತ ತರಂಗಗಳಿಗೆ ಮಾತ್ರ ಸಂವೇದಿಯಾಗಿದೆ. ಇವು ಬೆಳಕಿನ ತರಂಗಗಳು. ಈ ಪಟ್ಟಿಯ ಉಚ್ಚ ಆವೃತ್ತಿಯ ಅಂಚು ನೇರಿಳೆ ಬಣ್ಣಕ್ಕೆ ಸಂವಾದಿ. ಪಟ್ಟಿಯ ನೀಚ ಆವೃತ್ತಿ ಅಂಚು ಕೆಂಪು ಬಣ್ಣಕ್ಕೆ ಸಂವಾದಿ. ಈ ಅಂಚುಗಳಿಂದಾಚೆಗಿರುವ ಭಾಗಗಳು ಅನುಕ್ರಮವಾಗಿ ಅತಿನೇರಿಳೆ ಮತ್ತು ಅವಕೆಂಪು. ಗ್ಯಾಮಕಿರಣವನ್ನು ಮೊದಲಿಗೆ ವಿಕಿರಣಪಟು ಧಾತುಗಳು ಸೂಸುವ ವಿಕಿರಣದಲ್ಲಿ ಪತ್ತೆ ಹಚ್ಚಲಾಯಿತು. ಉಚ್ಚ ವೇಗದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳು ಲೋಹಗಳನ್ನು ಘಟ್ಟಿಸಿದಾಗ, ಚಲನಶಕ್ತಿಯ ಪರಿವರ್ತನೆಯಿಂದ ಎಕ್ಸ್ ಕಿರಣ ಸಿಗುತ್ತದೆ. ಎರಡನೆಯ ಮಹಾಯುದ್ಧ ಕಾಲದಲ್ಲಿ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ತರಂಗಗಳು ರೇಡಾರ್‌ನಲ್ಲಿ ಬಳಕೆಯಾದುವು. ಇವೆಲ್ಲವೂ ನಿರ್ವಾತದಲ್ಲಿ ಸೆಕೆಂಡಿಗೆ 3x10⁸ ಮೀಟರ್ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಸಾಗುತ್ತವೆ.

ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತ ತರಂಗಗಳ ಶಕ್ತಿ

$U=U_{B}+U_{E}={\frac {1}{2}}\left({\frac {1}{\mu _{0}}}B^{2}+\epsilon _{0}E^{2}\right)$

ಕಾಂತೀಯ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಿರುವ ನಿರ್ವಾತ ಆಕಾಶದಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿಯ ಒಟ್ಟು ಸಾಂದ್ರತೆ (ಏಕಮಾನ ಗಾತ್ರದ ಆಕಾಶದಲ್ಲಿರುವ ಶಕ್ತಿ). ಅಷ್ಟೇ ಅಲ್ಲ, ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ ಮತ್ತು ಕಾಂತ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಿಂದಾಗಿ ವ್ಯೋಮದಲ್ಲಿ ಹುದುಗಿರುವ ಶಕ್ತಿ ಸಾಂದ್ರತೆಗಳು ಪರಸ್ಪರ ಸಮ. ಅಂದರೆ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತ ತರಂಗಗಳು ಬಿಂದುವಿನಿಂದ ಬಿಂದುವಿಗೆ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ವರ್ಗಾಯಿಸುತ್ತವೆ. ತರಂಗ ಪ್ರಸಾರದ ದಿಕ್ಕಿಗೆ ಲಂಬತಲದಲ್ಲಿ ಏಕಮಾನಸಲೆಯ ಮೂಲಕ ಏಕಮಾನಕಾಲದಲ್ಲಿ ನಡೆಯುವ ಶಕ್ತಿ ಹರಿವಿಗೆ ಶಕ್ತಿ ಅಭಿವಾಹ ಸಾಂದ್ರತೆ (ಎನರ್ಜಿ ಫ್ಲಕ್ಸ್ ಡೆನ್ಸಿಟಿ) ಎಂದು ಹೆಸರು. ಶಕ್ತಿ ಪ್ರವಾಹದರದ ಮೌಲ್ಯ ಮತ್ತು ದಿಕ್ಕು ಎರಡನ್ನೂ ${\vec {S}}={\frac {1}{\mu _{0}}}({\vec {E}}\times {\vec {B}})$ ಎಂಬ ಸದಿಶ ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ. ಇದಕ್ಕೆ ಪಾಯಿಂಟಿಂಗ್ ಸದಿಶ ಎಂದು ಹೆಸರು. ಯಾವುದೇ ಬಿಂದುವಿನಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ ಮತ್ತು ಕಾಂತಕ್ಷೇತ್ರಗಳು ಕಾಲದ ಫಲನಗಳಾಗಿ ಬದಲಾಗುವುದರಿಂದ ಪಾಯಿಂಟಿಂಗ್ ಸದಿಶವೂ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅಲ್ಲದೇ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಬಿಂದುವೊಂದರಲ್ಲಿ ಪಾಯಿಂಟಿಂಗ್ ಸದಿಶದ ಸರಾಸರಿ ಬೆಲೆಯೇ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತ ವಿಕಿರಣದ ತೀವ್ರತೆ.

ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತ ತರಂಗಗಳ ಸಂವೇಗ

ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತ ತರಂಗವನ್ನು ಹೀರುವ ಅಥವಾ ಪ್ರತಿಫಲಿಸುವ ವಸ್ತು ಸಂವೇಗವನ್ನು (ಮೊಮೆಂಟಮ್) ಪಡೆಯುತ್ತದೆ. ಅಂದರೆ, ಆ ವಸ್ತುವಿನ ಮೇಲೆ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತ ತರಂಗಗಳು ಒತ್ತಡ ಹೇರುತ್ತವೆ. ಏಕಮಾನ ಗಾತ್ರದಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತ ತರಂಗಗಳಿಂದಾಗಿ ಅಡಕವಾಗಿರುವ ಸಂವೇಗ

$p={E \over c}={hf \over c}={h \over \lambda }.$

$\epsilon _{0}E\times B$ ಇದು ಸಂವೇಗ ಸಾಂದ್ರತೆ. ಏಕಮಾನ ಸಲೆಯ ಮೂಲಕ ಸಂವೇಗದ ಹರಿವಿನ ದರ = ಸಂವೇಗ ಸಾಂದ್ರತೆ x ವೇಗ = . ವಸ್ತುವೊಂದು ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತ ತರಂಗವನ್ನು ಹೀರಿದಾಗ ಅನುಭವಿಸುವ ಒತ್ತಡ $P={\frac {I}{c}}$ . ಅದೇ ವಸ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತ ತರಂಗವನ್ನು ಪ್ರತಿಫಲಿಸಿದರೆ ಅನುಭವಿಸುವ ಒತ್ತಡ $P={\frac {2I}{c}}$ . ಇದೇ ವಿಕಿರಣ ಒತ್ತಡ (ರೇಡಿಯೇಶನ್ ಪ್ರೆಶರ್). ಇದು ವಿದುತ್ಕಾಂತ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಅಸ್ತಿತ್ವದಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಒತ್ತಡವೇ ವಿನಾ ದ್ರವ್ಯಕಣಗಳಿಂದ ಪ್ರಯೋಗಿಸಲ್ಪಟ್ಟದ್ದಲ್ಲ. ನಕ್ಷತ್ರ ವಿಕಾಸದಲ್ಲಿ ಗುರುತ್ವಕ್ಕೆ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ ಇಂಥ ವಿಕಿರಣ ಒತ್ತಡ ವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ.

ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತ ವಿಕಿರಣದ ಉತ್ಸರ್ಜನೆ

ಪರ್ಯಾಯ ವಿದ್ಯುತ್ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಸಾಗಿಸುವ ಯಾವುದೇ ಮಂಡಲ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತತರಂಗ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಒಂದಷ್ಟು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಉತ್ಸರ್ಜಿಸುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ಕಿರಣಕದ (ರೇಡಿಯೇಟರ್) ಆಯಾಮ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತ ತರಂಗ ಆಯಾಮದ ಪಾಟಿಯಲ್ಲಿದ್ದರೆ ಮಾತ್ರ ಗಣನೀಯ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿಯ ಉತ್ಸರ್ಜನೆಯಾಗುವುದು. ಉಚ್ಚ ಆವೃತ್ತಿಯ ತರಂಗಗಳು ಪುಟ್ಟ ಕಿರಣಕದಿಂದ ಉತ್ಸರ್ಜಿಸಲ್ಪಡಬಹುದು. ಆದರೆ ನಿಮ್ನ ಆವೃತ್ತಿಯ ತರಂಗಗಳು ದೊಡ್ಡ ಕಿರಣಕ ಅಥವಾ ಆಂಟೆನ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಿಂದಷ್ಟೇ ಉತ್ಸರ್ಜಿಸಲ್ಪಡುವುವು. ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತ ತರಂಗಗಳನ್ನು ಪಸರಿಸುವ ಕಿರಣಕ ಮತ್ತು ಅವನ್ನು ಪಡೆಯುವ ಗ್ರಾಹಕ-ಇವನ್ನು ಅನುಕ್ರಮವಾಗಿ ಪ್ರೇಷಕ ಆಂಟೆನ ಮತ್ತು ಗ್ರಾಹಕ ಆಂಟೆನ ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ.

ರೇಡಿಯೊ ತರಂಗಗಳನ್ನು ಮೇಲ್ಮೈತರಂಗ, ವ್ಯೋಮತರಂಗ ಮತ್ತು ಆಕಾಶತರಂಗ (ಸರ್ಫೇಸ್ ವೇವ್, ಸ್ಪೇಸ್ ವೇವ್ ಮತ್ತು ಸ್ಕೈ ವೇವ್) ಎಂಬ ಮೂರು ರೀತಿಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರಸಾರ ಮಾಡಬಹುದು. ಮೊದಲನೆಯದರಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತ ಶಕ್ತಿ ಭೂಮಿಯ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ (ಹಾಗೂ ನೆಲದ ಮೇಲಿನ ವಾಯುವಿನಲ್ಲಿ) ಭೂವಕ್ರತೆಗೆ ಹೊಂದಿಕೊಂಡು ಪ್ರಸಾರವಾಗುತ್ತದೆ. ಎರಡನೆಯ ಪರಿಯಲ್ಲಿ ತರಂಗಗಳು ನೇರವಾಗಿ ಇಲ್ಲವೇ ನೆಲದಿಂದ ಪ್ರತಿಫಲಿಸಲ್ಪಟ್ಟು ಅವುಗಳ ಶಕ್ತಿ ಪ್ರೇಷಕ ಆಂಟೆನದಿಂದ ಗ್ರಾಹಕ ಆಂಟೆನಕ್ಕೆ ಸಾಗುತ್ತದೆ. ಮೂರನೆಯದರಲ್ಲಿ ವಾತಾವರಣದ ಮೇಲುಸ್ತರಗಳಲ್ಲಿರುವ ಅಯಾನೀಕೃತ ಪ್ರದೇಶದಿಂದ ತರಂಗ ಭೂಮಿಗೆ ಪ್ರತಿಫಲಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ. ಮೇಲ್ಮೈ ಮತ್ತು ವ್ಯೋಮತರಂಗ ಪ್ರಸಾರದ ಮೇಲೆ ಭೂವಕ್ರತೆಯ ಪರಿಣಾಮವಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ದೀರ್ಘ ಅಂತರಗಳಲ್ಲಿರುವ ಸ್ಥಳಗಳೊಳಗಿನ ಸಂಪರ್ಕಕ್ಕೆ ಇವು ಯುಕ್ತವಲ್ಲ. ದೀರ್ಘ ದೂರಗಳಿಗೆ ಅಯಾನುಗೋಲ ಮತ್ತು ಭೂಮಿಯ ನಡುವೆ ಪ್ರತಿಫಲನಗಳಿಗೀಡಾಗಿ ನಡೆಯುವ ಆಕಾಶತರಂಗ ಪ್ರಸಾರವೇ ಅವಶ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ.

ದ್ರವ್ಯ ಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತ ತರಂಗಗಳು

ಪರಾವೈದ್ಯುತ (ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್) ಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತ ತರಂಗದ ವೇಗ $v=(1/{\sqrt {\mu _{0}\mu _{r}\epsilon _{0}\epsilon _{r}}})$ . ಇಲ್ಲಿ ε_r ಮತ್ತು μ_r ಮಾಧ್ಯಮದ ಸಾಪೇಕ್ಷ ಸ್ಥಿರಗಳು. ಅನೇಕ ಪರಾವೈದ್ಯುತ ಮಾಧ್ಯಮಗಳಲ್ಲಿ μ_r ನ ಅಂದಾಜು ಮೌಲ್ಯ ಏಕಕ. ಇಂಥ ಮಾಧ್ಯಮಗಳಲ್ಲಿ ತರಂಗವೇಗ = . ನಿರ್ವಾತ ಮತ್ತು ನಿಶ್ಚಿತ ಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿಯ ಬೆಳಕಿನ ವೇಗಗಳ ನಿಷ್ಪತ್ತಿಯೇ ಮಾಧ್ಯಮದ ವಕ್ರೀಭವನಾಂಕ (h). ಆದ್ದರಿಂದ μ_r ಏಕವಾಗಿರುವ ಪಾರಕ ಮಾಧ್ಯಮಕ್ಕೆ . ವಾಹಕ ಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತ ತರಂಗಗಳು ಪಸರಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಅದರಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ E ಯಿಂದ ವಿದ್ಯುತ್ಪ್ರವಾಹ ಹುಟ್ಟಿ ತರಂಗಶಕ್ತಿ ವ್ಯಯವಾಗಿ ಹೋಗುತ್ತದೆ. ಆದರ್ಶವಾಹಕದೊಳಗೆ ಸೊನ್ನೆ. ಅದರ ಮೇಲೆ ಬೀಳುವ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತತರಂಗ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಪ್ರತಿಫಲಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ಸಾಮಾನ್ಯ ವಾಹಕಗಳ ಒಳಗೆ ತರಂಗ ಒಂದಷ್ಟು ದೂರ ಸಾಗಿ ಆಂಶಿಕವಾಗಿ ಪ್ರತಿಫಲಿಸಲ್ಪಡುವುದು. ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತತರಂಗಗಳನ್ನು ಮೆರುಗಿನ ಲೋಹಮೈ ಚೆನ್ನಾಗಿ ಪ್ರತಿಫಲಿಸುವುದು. ಲೋಹಗಳು ಈ ತರಂಗಗಳಿಗೆ ಅಪಾರಕಗಳಂತೆ ವರ್ತಿಸುತ್ತವೆ.

ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತ ತರಂಗಗಳ ಅನ್ವಯ

ಈ ತರಂಗಗಳಿಂದ ಸಂಪರ್ಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆ ಸಾಧ್ಯವೆಂದು 1894ರಲ್ಲಿ ಮೊದಲು ತೋರಿಸಿದಾತ ಬ್ರಿಟನ್ನಿನ ಆಲಿವರ್ ಜೊಸೆಫ್ ಲಾಡ್ಜ್ (1851-1940). ದೂರಸಂಪರ್ಕಕ್ಕಾಗಿ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತ ತರಂಗಗಳನ್ನು ತಂತಿರಹಿತ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಿಂದ ಮೊದಲು ಬಳಸಿದಾತ (1895) ಇಟೆಲಿಯ ಗುಗ್ಲಿಲ್ಮೊ ಮಾರ್ಕೊನಿ (1874-1937). ಯಾವುದೇ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು 3x10¹¹ ಹರ್ಟ್ಸ್‌ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಆವೃತ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಪ್ರೇಷಿಸಿ ಗ್ರಹಿಸುವುದನ್ನು ರೇಡಿಯೊ ಸಂಪರ್ಕ ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ. ಮಾಡ್ಯುಲನಗೊಂಡ (ಮಾಡ್ಯುಲೇಟೆಡ್) ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತ ತರಂಗಗಳನ್ನು ಪ್ರೇಷಕದಿಂದ ಉತ್ಸರ್ಜಿಸಿ ರೇಡಿಯೊ ಸಂಪರ್ಕ ಸಾಧಿಸಬಹುದಾಗಿದೆ. ಮಾತು, ಸಂಗೀತ ಮತ್ತು ಟೆಲಿಗ್ರಾಫಿಕ್ ಸಂಜ್ಞೆಗಳ ಪ್ರೇಷಣೆ-ರೇಡಿಯೊ ಪ್ರಸಾರ (ರೇಡಿಯೊ ಬ್ರಾಡ್‌ಕಾಸ್ಟಿಂಗ್); ದೃಶ್ಯಬಿಂಬಗಳ ಪ್ರಸಾರ-ಟೆಲಿವಿಷನ್.

ಉಲ್ಲೇಖಗಳು

↑ Elert, Glenn. "Electromagnetic Waves". The Physics Hypertextbook. Retrieved 4 June 2018.
↑ "The Impact of James Clerk Maxwell's Work". clerkmaxwellfoundation.org. Archived from the original on 17 September 2017. Retrieved 4 September 2017.
↑ * Browne, Michael (2013). Physics for Engineering and Science, p427 (2nd ed.). McGraw Hill/Schaum, New York. ISBN 978-0-07-161399-6.; p319: "For historical reasons, different portions of the EM spectrum are given different names, although they are all the same kind of thing. Visible light constitutes a narrow range of the spectrum, from wavelengths of about 400-800 nm.... ;p 320 "An electromagnetic wave carries forward momentum... If the radiation is absorbed by a surface, the momentum drops to zero and a force is exerted on the surface... Thus the radiation pressure of an electromagnetic wave is (formula)."

ಹೊರಗಿನ ಕೊಂಡಿಗಳು

[1] Elert, Glenn. "Electromagnetic Waves". The Physics Hypertextbook. Retrieved 4 June 2018.

[2] "The Impact of James Clerk Maxwell's Work". clerkmaxwellfoundation.org. Archived from the original on 17 September 2017. Retrieved 4 September 2017.

[3] * Browne, Michael (2013). Physics for Engineering and Science, p427 (2nd ed.). McGraw Hill/Schaum, New York. ISBN 978-0-07-161399-6.; p319: "For historical reasons, different portions of the EM spectrum are given different names, although they are all the same kind of thing. Visible light constitutes a narrow range of the spectrum, from wavelengths of about 400-800 nm.... ;p 320 "An electromagnetic wave carries forward momentum... If the radiation is absorbed by a surface, the momentum drops to zero and a force is exerted on the surface... Thus the radiation pressure of an electromagnetic wave is (formula)."

[೧]

[೨]

[೩]