Skip to main content
Global

16.1: Utangulizi wa Mawimbi ya umeme

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    176561

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    Mtazamo wetu wa vitu mbinguni wakati wa usiku, mionzi ya joto ya jua, kuumwa kwa kuchomwa na jua, mazungumzo yetu ya simu ya mkononi, na X-rays akifunua mfupa kuvunja-wote ni kuletwa kwetu na mawimbi sumakuumeme. Itakuwa vigumu kupindua umuhimu wa vitendo wa mawimbi ya sumakuumeme, kwa njia ya jukumu lao katika maono, kupitia maombi isitoshe teknolojia, na kwa njia ya uwezo wao wa kusafirisha nishati kutoka Sun kupitia nafasi ili kuendeleza maisha na karibu shughuli zake zote duniani.

    Picha inaonyesha comet na mkia.
    Kielelezo\(\PageIndex{16}\): Shinikizo kutoka jua lililotabiriwa na equations ya Maxwell lilisaidia kuzalisha mkia wa Comet McNaught. (mikopo: muundo wa kazi na Sebastian Deiries-ESO)

    Nadharia ilitabiri jambo la jumla la mawimbi ya sumakuumeme kabla ya mtu yeyote kutambua kwamba mwanga ni aina ya wimbi la sumakuumeme Katikati ya karne ya kumi na tisa, James Clerk Maxwell aliandaa nadharia moja ikichanganya athari zote za umeme na magnetic zinazojulikana wakati huo. Ulinganyo wa Maxwell, kwa muhtasari wa nadharia hii, ulitabiri kuwepo kwa mawimbi ya sumakuumeme yanayotembea kwa kasi ya nuru. Nadharia yake pia ilitabiri jinsi mawimbi haya yanavyofanya, na jinsi yanavyobeba nishati na kasi zote mbili. Mkia wa comets, kama Comet McNaught katika Mchoro 16.1, hutoa mfano wa kuvutia. Nishati inayotokana na mwanga kutoka Jua hupunguza kimondo ili kutolewa vumbi na gesi. Kasi inayobeba na nuru huwa na nguvu dhaifu inayounda vumbi ndani ya mkia wa aina inayoonekana hapa. Mzunguko wa chembe zilizotolewa na Jua, inayoitwa upepo wa jua, kwa kawaida hutoa mkia wa ziada, wa pili, kama ilivyoelezwa kwa undani katika sura hii.

    Katika sura hii, tunaelezea nadharia ya Maxwell na kuonyesha jinsi inavyoongoza kwa utabiri wake wa mawimbi ya sumakuumeme. Tunatumia nadharia yake kuchunguza mawimbi ya sumakuumeme ni nini, jinsi yanavyotengenezwa, na jinsi yanavyosafirisha nishati na kasi. Tunahitimisha kwa muhtasari wa baadhi ya matumizi mengi ya vitendo ya mawimbi ya umeme.