Vidi fonton por Elektromagneta radiado

[[Dosiero:Onde electromagnetique.svg|eta|centre|777x777px|Elektromagneta ondo: ligita [[oscilado]] de elektra kampo kaj magneta indukdenso, modelo de vibranta [[dupoluso]], norma 3-dimensia sistemo de [[karteziaj koordinatoj]]: (<math>\vec{v}</math>,<math>\vec{E}</math>,<math>\vec{B}</math>)]]'''Elektromagneta radiado''' estas [[radiado]] el [[elektra kampo]] (<math>\vec{E}</math>) kaj [[magneta kampo|magneta indukdenso]] (<math>\vec{B}</math>) de [[fotonoj]]. La du kampoj estas ortaj inter si kaj havas fiksan rilaton. <!-- per la nocio de fotono.difinitan per la lumrapido (aŭ ĝin difinantan).-->[[Dosiero:VisibleEmrWavelengths.svg|eta|dekstre|Oni montras la relativajn ondolongojn de la elektromagnetaj ondoj de tri diferencaj koloroj de [[lumo]] (blua, verda kaj ruĝa) kun distanca skalo en mikrometroj laŭlonge de la ikso-akso.]]La [[fizikisto]] [[James Clerk Maxwell]] en [[1864]] antaŭdiris elektromagnetajn ondojn surbaze de teoriaj kalkuloj kaj la [[ekvacioj de Maxwell|ekvacioj]] poste nomitaj laŭ li. Li kalkulis, ke ili propagiĝas per [[lumrapido]] kaj tial jam (prave) supozis, ke videbla lumo konsistas el elektromagnetaj ondoj. En [[1888]] [[Heinrich Rudolf Hertz]] praktike demonstris la ekziston de elektromagnetaj ondoj.

[[Dosiero:Spectrum roygbiv.jpg|eta|dekstre|Parto de videbla spektro]]
Elektromagnetaj ondoj havas diversajn [[frekvenco]]jn ( f ), ligitajn al la [[ondolongo]] (λ) per la [[lumrapido]] c ( f·λ = c ). La rapido de iliaj fotonoj ne varias laŭ la moviĝo de la mezursistemo, sed estas absoluta kaj konstanta. Tiun fakton [[Albert Einstein]] eltrovis en sia speciala [[teorio de relativeco]].

Elektromagnetaj ondoj montras fenomenojn, kiuj klare distingas ilin kiel ondojn, ekzemple [[interfero]]n. Aliflanke ili montras ankaŭ fenomenojn, kiuj pruvas ilian [[partiklo|partiklan]] naturon, ekzemple la fakton ([[lasero]]), ke la [[jono|joniga]] kapablo de lumo dependas ne de ties intenso, sed de ties frekvenco. Elektromagnetaj ondoj do klare montras duoblan naturon, kaj sin tenas kiel ondoj kaj partikloj.

== Aparatoj ==
[[Dosiero:Bolometer conceptual schematic.svg|eta|dekstra|150ra|Diagramo de bolometro.]]
[[Bolometro]] estas aparato, kiu mezuras la varmigan [[povumo]]n de elektromagneta radiado. Bolometro konsistas el du ĉefelementoj:
* Varmosorbilo, ekzemple maldika metala lado
* Varmorezervujo (korpo tiel granda, ke ĝia temperaturo ne multe ŝanĝas)
La du elementoj estas ligitaj per varmokonduktilo.

Kiam radioj verŝiĝas sur la sorbilon, la sorbilo varmiĝas. La varmo trafluas tra la kondukilo en la rezervujon. Se la rapido de radia surverŝo estas sufiĉe granda, do la sorbilo hejtiĝas pli rapide ol la kapablo de la kondukilo forkondukti la troan varmon; termometro (ekz. [[termistoro]]) povas do mezuri la temperaturan diferencon inter la du ĉefelementojn kaj, tiele, la radian [[povumo]]n.

Se la [[varmokapacito]] de la sorbilo estas <math>C</math> (en ĵulo/kelvino), kaj la varmokonduktanco de la konduktilo estas <math>G</math> (en vato/kelvino), do la '''tempa varmokonstanto''' estas <math>\tau=C/G</math> (en sekundo). Ju pli granda estas la tempa varmokonstanto, des pli sentiva estas la bolometro.

== Historio de rilataj malkovroj ==
[[Benjamin Franklin]] ĉirkaŭ la jaro [[1750]] esploradis [[elektrostatiko]]n. Multaj tiamaj fizikistoj ekkonatiĝis kaj interesiĝis pri elektro, danke al liaj eksperimentoj pri fulmoj kaj iliaj proprecoj.<ref>"Eksperimentoj kaj Observoj pri Elektro farita ĉe [[Filadelfio]] en [[Usono]], de Benjamin Franklin, LLD kaj FRS", F. Newbery Londono, M.DCC.LXXIV "vidu ankaŭ memuaron [http://www.physicstoday.org/vol-59/iss-1/p42.html "400 jaroj de Benjamin Franklin kaj fulmoŝirmilo"] {{Webarchiv|url=https://web.archive.org/web/20060110052254/http://www.physicstoday.org/vol-59/iss-1/p42.html |date=2006-01-10 }} skribitan de E . Philip Krider.</ref>

Franklin publikigis hipotezon, laŭ kiu elektrajn proprecojn kaŭzis iu elektra likvaĵo per sia abundo aŭ malabundo en materialoj. Kvankam malĝusta, lia teorio komencis la ĝisnunan kutimon uzi la simbolojn ''+'' kaj ''-'' por priskribi elektrajn ŝarĝojn.<ref>''Hence have arisen some new terms among us: we say B,(and bodies like circumstanced) is electrified positively; A, negatively. Or rather, B. is electrified plus; A, minus.'' (Sekve ŝprucis novaj terminoj inter ni, ni diros B (kaj korpoj ŝajnantaj) estas elektrizita'' pozitive''; A'' negative.'' Aŭ prefereble B estas elektrizita ''plus''; A, ''minus''. En unu el aliaj leteroj de Benjamin Franklin senditaj al Petro Collinson: letero 2 de Benjamin Franklin, Esq.; Filadelfio al Peter Collinson, Esq.; F. R. S. [[Londono]], [[1747]].''</ref>

[[Dosiero:Coulomb.jpg|eta|180ra|maldekstra|[[Kulombo]].]]
En la jaro [[1785]], [[Charles-Augustin de Coulomb]] verkis tri [[memuaro]]jn pri elektro kaj [[magnetismo]],<ref>C.-A. Kulombo, "Unua Memuaro pri Elektro kaj Magnetismo," Historio de la [[Akademio de Sciencoj de Francio|Reĝa Akademio de Sciencoj]], 569-577, 1785 "Dua Memuaro pri Elektro kaj Magnetismo," Historio de la Reĝa Akademio de Sciencoj, 578-611, 1785 "Tria Memuaro pri Elektro kaj Magnetismo," Historio de la Reĝa Akademio de Sciencoj, 612-638, 1785. Vidu ankoraŭ [http://cnum.cnam.fr/CGI/redir.cgi?8CA121-1 "Kolekto da artikoloj rilataj al fiziko,...volumo I, Memuaroj de Kulombo"] p. 146, kie Kulombo konkludis: ''Que l'action, soit répulsive, soit attractive de deux globes électrisés et, par conséquent, de deux molécules électriques, est en raison composée des densités du fluide électrique des deux molécules électrisées et inverse du carré des distances'' (Ke ago , aŭ forpuŝa, aŭ altira de du elektrizita globoj kaj, sekve, de du elektraj molekuloj, estas proporcia al la densecoj de la elektra fluidaĵo en la elektrizitaj molekuloj kaj inverse proporcia al la kvadrato de la distanco). ({{fr}})</ref> en kiu li raportis, ke la forto inter du {{J|elektra ŝargo}} estas simila al la [[gravito]], kaj ke la forto estas inverse proporcia al la kvadrato de la rekta distanco inter la partikloj, la ŝargo de ili estas proporcia al iliaj densecoj de elektra fluidaĵo. La vektora formulado de la [[kulomba leĝo]] laŭ la [[internacia sistemo de unuoj]] estas:
:::<math>\vec \mathbf{F}_{12} =  q_1 \vec \mathbf{E}_{2} = \frac {1} {4 \pi \epsilon_0} {q_1 q_2 \over r^2}

\, \mathbf{\hat{r}}_{21} \ ,</math>

kie

:<math>\vec \mathbf F_{12}</math> estas la elektra forto inter la partiklo 1 kaj la partiklo 2,

:<math> \vec \mathbf E_{2}</math> estas la [[elektra kampo]] de la partikulo 2, en la loko de la partiklo 1,

:''q''<sub>1</sub> et ''q''<sub>2</sub> estas la respektivaj elektraj ŝargoj de la partikloj 1 et 2,

:<math> r =|\vec \mathbf r_1 - \vec \mathbf r_2| </math> estas la distanco inter la partikloj 1 kaj 2, t.e.

:<math> \mathbf{\hat{r}}_{21} \ \stackrel{\mathrm{def}}{=}\  \frac{\vec \mathbf{r}_1 - \vec \mathbf{r}_2}{\vert \vec \mathbf{r}_1 - \vec \mathbf{r}_2\vert} </math> estas vektoro indikanta la direkton de la forto suferita de partiklo 1 fare de partiklo 2, kaj

:<math> \frac {1}{4 \pi \epsilon_o} =  8.988 \times 10^{9} \,  [\frac{N m^2}{C^2}]</math> estas elektra konstanto, foje nomata ''kulomba konstanto''.

[[Dosiero:Carl Friedrich Gauss.jpg|eta|180ra|dekstra|[[Gaŭso]].]]
[[Carl Friedrich Gauss|Johann Carl Friedrich Gauss]], [[matematikisto]] kaj [[sciencisto]], en la jaro [[1813]], formulis la [[teoremo]]n pri la inversa kvadrata leĝo de kampoj,<ref>[[Carl Friedrich Gauss]], "Teorio de altiro de homogenaj sferaj korpoj, je marto 1813, en ''Werke'', volumo 5, paĝoj 3-24 en [http://dz1.gdz-cms.de/index.php?id=toc&no_cache=1&IDDOC=38910 Universitätsbibliothek Göttingen - Digitalisierungszentrum] ({{de}})

</ref> kaj deduktis sian {{N|gaŭsa leĝo}}, kiu poste konsideriĝis kiel aparta kazo de la nuna nomita [[teoremo de Stokes]].<ref>La "teoremo de Stokes" estis fakte trovita de [[William Thomson]]; vidu ankaŭ paĝojn [[:en:Stokes' theorem]] kaj [[Teoremo de Stokes]].</ref> Aplikante la {{N|gaŭsa leĝo}} oni deduktas la {{N|kulomba leĝo}}, kaj per la [[diverĝenca teoremo]] (foje ankaŭ nomita ''gaŭsa teoremo'') oni obtenas la gaŭsan elektrostatikan formulon sub la diferenciala formo de hodiaŭ:
:::<math>\nabla \cdot \vec \mathbf{E} = \rho/\epsilon_o \, ,</math>

kie <math> \nabla \cdot </math> estas la [[diverĝenco]], <math> \rho </math> estas la loka denso de [[elektra ŝargo]] ĉirkaŭ la konsiderita punkto, se estas pluraj elektre ŝargitaj partikloj en iu volumeno, sekve ke <math>\vec \mathbf E </math> estas la rezulta elektra kampo kreita de tiuj partikloj.

== Nigrakorpa radiado ==
[[Nigra-korpa radiado]] estas la [[Varmoradiado|varma]] elektromagneta radiado ene, aŭ ĉirkaŭ, korpo en termodinamika ekvilibro kun sia medio, elsendita de [[nigra korpo]] (idealigita netravidebla, nereflekta korpo). Ĝi havas specifan, kontinuan spektron de ondolongoj, inverse rilataj al intenseco, kiu dependas nur el la korpa temperaturo, kio estas akceptita, je konto de kalkuloj kaj teorio, kiel uniforma kaj konstanta.<ref>{{harvnb|Loudon|2000}}, Chapter 1.</ref><ref>{{harvnb|Mandel|Wolf|1995}}, Chapter 13.</ref><ref>{{harvnb|Kondepudi|Prigogine|1998}}, Chapter 11.</ref><ref name=Landsberg>{{harvnb|Landsberg|1990}}, Chapter 13.</ref>[[Dosiero:Black body.svg|eta|altdekstre=1.4|Dum la temperaturo de nigra korpo malpliiĝas, ankaŭ ties intenseco malpliiĝas kaj ties pinto moviĝas al pli longaj ondolongoj.]]

=== Max Planck ===
En 1894, [[Max Planck]] turnis sian atenton al la problemo de la nigra-korpa radiado. Tiu problemo estis jam starigita de Kirchhoff en 1859: "kiel la intenseco de la elektromagneta radiado elsendita de [[nigra korpo]] (perfekta absorbanto, konata ankaŭ kiel kavaĵa radianto) dependas el la [[frekvenco]] de la radiado (t.e., la koloro de la [[lumo]]) kaj el la temperaturo de la korpo?". La demando estis esplorita eksperimente, sed neniu teoria traktado kongruis kun la eksperimentaj valoroj. [[Wilhelm Wien]] proponis la [[Leĝo de Wien pri radiado|leĝon de Wien]], kiu ĝuste antaŭdiris la kutimaron je altaj frekvencoj, sed malsukcesis je malaltaj frekvencoj. La Leĝo Rayleigh–Jeans, nome alia alproksimiĝo al la problemo, kongruis kun la eksperimentaj rezultoj je malaltaj frekvencoj, sed kreis tion kio estis poste konata kiel la "ultraviola katastrofo" je altaj frekvencoj. Tamen, kontraŭ multaj lernolibroj, tio ne estis motivado por Planck.<ref name="Kragh">Por klara alproksimiĝo al la komplekseco de la intelektaj motivoj por la kvantumo ĉe Planck, por lia nedezirita akcepto de ties implikaĵoj, vidu Helge Kragh,
[https://physicsworld.com/a/max-planck-the-reluctant-revolutionary/ Max Planck: the reluctant revolutionary] {{Webarchiv|url=https://web.archive.org/web/20220706194727/https://physicsworld.com/a/max-planck-the-reluctant-revolutionary/ |date=2022-07-06 }}, ''Physics World''. Decembro 2000.</ref>

[[Dosiero:Boltzmann-Ludwig.jpg|eta|maldekstre|230ra|Planck reviziis sian unuan alproksimiĝon al la nigra-korpa radiado, fidante al la statistika interpretado fare de [[Ludwig Boltzmann|Boltzmann]] de la [[dua leĝo de termodinamiko]] kiel vojo akiri pli fundamentan komprenon de la principoj malantaŭ sia radiad-leĝo.]]
La unua proponita solvo de Planck al la problemo en 1899 sekvis el tio kion Planck nomis la "principo de elementa disordo", kio ebligis, ke li derivu la leĝon de Wien el nombraj supozoj pri la entropio de ideala [[Oscilo|oscilado]], kreante tion kio estis referencita kiel la leĝo Wien–Planck. Tuj oni trovis, ke eksperimenta pruvaro ne konfirmis la novan leĝon entute, ĝis Planck alvenis al frustracio. Planck reviziis sian alproksimiĝon, derivante la unuan version de la fama [[Leĝo de Planck|Leĝo de Planck pri la nigra-korpa radiado]], kiu bone priskribis la eksperimente observitan nigra-korpan spektron. Ĝi estis por la unua fojo proponita en kunsido de DPG la 19an de Oktobro 1900 kaj publikigita en 1901. Tiu unua derivaĵo ne inkludis energikvantigon, kaj ne uzis [[Statistika mekaniko|statistikan mekanikon]], por kio li sentis malinklinon. En Novembro 1900 Planck reviziis tiun unuan alproksimiĝon, fidante al la statistika interpretado fare de [[Ludwig Boltzmann|Boltzmann]] de la [[dua leĝo de termodinamiko]] kiel vojo akiri pli fundamentan komprenon de la principoj malantaŭ sia radiad-leĝo. Ĉar Planck estis tre malfidaj de la filozofiaj kaj fizikaj implikoj de tia interpretado de la alproksimiĝo fare de Boltzmann, lia reago estis, kiel li mem poste asertis, "ago de malespero ... Mi estis preta oferi ajnan el miaj antaŭaj konvinkoj pri fiziko".<ref name="Kragh"/>

La centra dedukto malantaŭ lia nova derivaĵo, prezentita al la DPG la 14an de Decembro 1900, estis la supozo, nune konata kiel la postulato de Planck, ke elektromagneta energio povus esti elsendita nur en kvantigita formo, alivorte, la energio povus esti nur multoblo de elementa unuo:

:<math>E = h\nu</math>

kie ''h'' estas la [[Konstanto de Planck]], konata ankaŭ kiel kvantuma agado de Planck (jam enkondukita en 1899), kaj ''ν'' estas la frekvenco de la radiado. Oni notu, ke la elementaj unuoj de energio tie studitaj estas reprezentataj per ''hν'' kaj ne simple per ''ν''. Fizikistoj nune nomas tiujn kvantumaj fotonoj, kaj fotono de frekvenco ''ν'' havos sian propran specifan kaj unikam energion. La totala energio je tiu frekvenco estas tiam egala al ''hν'' multobligita per la nombro de fotonoj je tiu frekvenco.

==Optika sorbo==
{{Ĉefartikolo|Optika sorbo}}
'''Sorbado de elektromagneta radiado''' (aŭ en speciala kazo kaj ankaŭ simple dirite ''Lumosorbado'') estas la procezo de perdo de energio per fluo de elektromagneta radiado pro interago kun materio. Ĝi estas fizika interago en kiu [[lumo]] liberigas sian [[energio]]n en [[materio]]n. Lumo-sorbado estas speciala kazo de la pli ĝenerala fizika fenomeno de sorbado. Kiam elektromagneta radiado estas sorbita, [[elektrono]] en atomo iras de energie pli favora stato al stato kun pli alta energio, tio okazas per la "elektronsalto". Tio estas nomita elektronika ekscito. La inversa procezo al lumsorbado estas spontanea lum-emisio. Lumo estas elsendita de materio, per kio la interna energio de la materio malpliiĝas je la responda energiproporcio.<ref> (Septembro 2019) [https://www.accessscience.com/content/article/a001600 “Absorption of electromagnetic radiation”,] AccessScience. doi:10.1036/1097-8542.001600. Alirita la 17an de Junio 2023. </ref>

== Vidu ankaŭ ==
* [[elektromagneta ondo]]
* [[fotono]]
* [[radioondo]]
* [[radiofonio]]
* [[mikroondoj]]
* [[infraruĝa radiado]]
* [[kosma fona radiado]]
* [[videbla spektro]]
* [[lumo]]
* [[ultraviola radiado]]
* [[ikso-radioj]]
* [[gamo-radioj]]
* [[spektra linio]]
* [[detektilo]]

== Notoj ==
{{Referencoj}}

== Bibliografio ==
* {{Citaĵo el libro|titolo=Optics|familia nomo=Hecht|persona nomo=Eugene|jaro=2001|eldono=4|eldoninto=Pearson Education|ISBN=978-0-8053-8566-3}}
* Kondepudi, D.; Prigogine, I. (1998). ''Modern Thermodynamics. From Heat Engines to Dissipative Structures''. John Wiley & Sons. ISBN 0-471-97393-9.
* Landsberg, P. T. (1990). [https://books.google.es/books?id=0gnWL7tmxm0C&pg=PA208&redir_esc=y ''Thermodynamics and statistical mechanics'' (Represo).] Courier Dover Publications. ISBN 0-486-66493-7.
* Loudon, R. (2000) [1973]. ''The Quantum Theory of Light'' (tria eld.). Cambridge University Press. ISBN 0-19-850177-3.
* Mandel, L.; Wolf, E. (1995). ''Optical Coherence and Quantum Optics''. Cambridge University Press. ISBN 0-521-41711-2.
* {{Cite book
 | last = Serway
 | first = Raymond A.
 | author2 = Jewett, John W.
 | title = Physics for Scientists and Engineers
 | edition = 6th
 | publisher = Brooks Cole
 | year = 2004
 | isbn = 978-0-534-40842-8
 | url = https://archive.org/details/physicssciengv2p00serw
 }}
* {{Citaĵo el libro|titolo=Physics for Scientists and Engineers: Electricity, Magnetism, Light, and Elementary Modern Physics|familia nomo=Tipler|persona nomo=Paul|jaro=2004|eldono=5|eldoninto=W. H. Freeman|ISBN=978-0-7167-0810-0}}
* {{Cite book
| last = Reitz | first = John |author2=Milford, Frederick |author3=Christy, Robert
 | title = Foundations of Electromagnetic Theory
 | edition = 4th
 | publisher = Addison Wesley
 | year = 1992
 | isbn = 978-0-201-52624-0
 }}
* {{Citaĵo el libro|titolo=Classical Electrodynamics|familia nomo=Jackson|persona nomo=John David|jaro=1999|eldono=3|eldoninto=John Wiley & Sons|ISBN=978-0-471-30932-1}}
* {{Citaĵo el libro|titolo=Computational Electrodynamics: The Finite-Difference Time-Domain Method, 3rd ed|aŭtoro=Allen Taflove kaj Susan C. Hagness|jaro=2005|eldoninto=Artech House Publishers|ISBN=978-1-58053-832-9}}

== Eksteraj ligiloj ==
* [http://www.fw.hu/eventoj/steb/fiziko/optiko.pdf OPTIKO] {{Webarchiv|url=https://web.archive.org/web/20060620163944/http://www.fw.hu/eventoj/steb/fiziko/optiko.pdf |date=2006-06-20 }}: Ĉapitro el lernolibro far SÁRKÖZI János. Subĉapitroj: optiko ĝenerale, fotometrado, ekesto, propagiĝo, refrakto de la lumo, ondooptiko, polarigo, lumo kaj materialo, la okuloj, optikaj instrumentoj. 129 paĝoj, formo PDF, 882 KB.
* [http://www.lightandmatter.com/html_books/0sn/ch11/ch11.html "Electromagnetism"] {{Webarchiv|url=https://web.archive.org/web/20110603233123/http://www.lightandmatter.com/html_books/0sn/ch11/ch11.html |date=2011-06-03 }} – ĉapitro el reta lernolibro
* [http://www.physnet.org/modules/pdf_modules/m210.pdf ''Electromagnetic Waves from Maxwell's Equations''] en [http://www.physnet.org Project PHYSNET].
* [http://www.hydrogenlab.de/elektronium/HTML/einleitung_hauptseite_uk.html Radiado def atomoj? e-m ondo, Polusigo, ...] {{Webarchiv|url=https://web.archive.org/web/20100417023635/http://www.hydrogenlab.de/elektronium/HTML/einleitung_hauptseite_uk.html |date=2010-04-17 }}
* [https://web.archive.org/web/20120110201014/http://scripts.mit.edu/~raskar/lightfields/index.php?title=An_Introduction_to_The_Wigner_Distribution_in_Geometric_Optics Enkonduko al The Wigner Distribution in Geometric Optics]

{{Projektoj}}
{{Ĝermo|fiziko}}
{{Bibliotekoj}}
{{Havenda artikolo}}

[[Kategorio:Elektromagneta radiado| ]]
[[Kategorio:Ondmekaniko]]
[[Kategorio:Radiado]]
[[Kategorio:Elektrodinamiko]]
[[Kategorio:Elektromagnetaj fenomenoj]]
[[Kategorio:Energio]]
[[Kategorio:Spektroskopio]]
[[Kategorio:Elektromagnetismo]]