വിദ്യുത്കാന്തിക പ്രസരണം

അനോന്യം ലംബമായി സ്പന്ദിക്കുന്ന വൈദ്യുതക്ഷേത്രവും, കാന്തികക്ഷേത്രവും അടങ്ങിയതാണ് വിദ്യുത്കാന്തിക പ്രസരണം. ഈ രണ്ടു ക്ഷേത്രങ്ങളും തരംഗത്തിന്റെ സഞ്ചാരദിശയ്ക്കും ലംബമായിരിക്കും. വിദ്യുത് കാന്തിക പ്രസരണത്തിന് നിശ്ചിത ഊർജ്ജവും സംവേഗവും ഉണ്ട്.

വൈദ്യുതകാന്തികത

വൈദ്യുതി · കാന്തികത ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക്സ് വൈദ്യുത ചാർജ് · കൂളംബ് നിയമം · വൈദ്യുതക്ഷേത്രം · Electric flux · Gauss's law · Electric potential · വൈദ്യുതസ്ഥൈതിക പ്രേരണം · Electric dipole moment · Polarization density Magnetostatics Ampère’s law · വൈദ്യുതധാര · കാന്തികക്ഷേത്രം · Magnetization · Magnetic flux · Biot–Savart law · Magnetic dipole moment · Gauss's law for magnetism Electrodynamics Free space · Lorentz force law · emf · വൈദ്യുതകാന്തികപ്രേരണം · Faraday’s law · Lenz's law · Displacement current · Maxwell's equations · EM field · വിദ്യുത്കാന്തിക പ്രസരണം · Liénard-Wiechert Potential · Maxwell tensor · Eddy current Electrical Network Electrical conduction · വൈദ്യുതപ്രതിരോധം · Capacitance · Inductance · Impedance · Resonant cavities · Waveguides Covariant formulation Electromagnetic tensor · EM Stress-energy tensor · Four-current · Electromagnetic four-potential ശാസ്ത്രജ്ഞർ Ampère · Coulomb · മൈക്കേൽ ഫാരഡെ · കാൾ ഫ്രെഡറിക് ഗോസ്സ് · Heaviside · Henry · Hertz · ഹെൻഡ്രിക്ക് ലോറൻസ് · ജെയിംസ് ക്ലാർക്ക് മാക്സ്‌വെൽ · നിക്കോള ടെസ്‌ല · Volta · Weber · Ørsted

Theory

ദൃശ്യപ്രകാശത്തിലെ മൂന്നു നിറങ്ങളുടെ തരംഗദൈർഘ്യത്തിലുള്ള വ്യത്യാസം വ്യക്തമാക്കുന്ന ചിത്രം.(നീല, പച്ച , ചുവപ്പ്),എക്സ് അക്ഷത്തിൽ നീളം മൈക്രോമീറ്ററിൽ.

വിദ്യുത്കാന്തികപ്രസരണങ്ങളുടെ സാന്നിദ്ധ്യം ആദ്യമായി പ്രവചിച്ചത് ജയിംസ് ക്ലാർക്ക് മാക്സ്‌വെൽ ആണ്.ഹെൻറിച്ച് ഹെർട്സ് അത് പരീക്ഷണത്തിലൂടെ തെളിയിച്ചു. വൈദ്യുത - കാന്തികമണ്ഡല സമവാക്യങ്ങളെ തരംഗസമവാക്യത്തിന്റെ സാമാന്യരൂപത്തിലെഴുതാൻ സാധിക്കുമെന്നും ഈ സമവാക്യങ്ങൾ സദൃശമാണെന്നും(Symmetric) അദ്ദേഹം തെളിയിച്ചു. ഈ തരംഗസമവാക്യത്തിൽ നിന്നു ലഭിക്കുന്ന പ്രവേഗവും, പ്രകാശപ്രവേഗവും ഒന്നുതന്നെയായതിനാൽ അദ്ദേഹം പ്രകാശം ഒരു വൈദ്യുതകാന്തികതരംഗമാണെന്ന നിഗമനത്തിലെത്തിച്ചേർന്നു.

മാക്സ്‌വെൽ സമവാക്യങ്ങൾ പ്രകാരം വൈദ്യുതക്ഷേത്രത്തിന്റെ spatial variation കാന്തിക ക്ഷേത്രത്തിന്റെ time variation ഉ കാരണമാകുന്നു. അപ്രകാരം തന്നെ spatially varrying ആയ കാന്തികക്ഷേത്രം വൈദ്യുതക്ഷേത്രത്തിൽ time variation ഉണ്ടാക്കുന്നു. ഒരു വൈദ്യുതകാന്തികതരംഗത്തിൽ, കാന്തിക ക്ഷേത്രത്തിന്റെ ഈ സ്വാധീനം മൂലമുണ്ടാകുന്ന മാറ്റം വൈദ്യുതക്ഷേത്രത്തെ തരംഗത്തിന്റെ സഞ്ചാരദിശയിൽ നീക്കുന്നു.വൈദ്യുതക്ഷേത്രത്തിന്റെ സ്വാധീനം മൂലം കാന്തികക്ഷേത്രവും സഞ്ചാരദിശയിൽ നീങ്ങുന്നു.അങ്ങനെ ഈ രണ്ടു ക്ഷേത്രങ്ങൾ ഒരു നിശ്ചിത ദിശയിൽ സഞ്ചരിക്കുന്ന വൈദ്യുതകാന്തികതരംഗത്തിനു രൂപം നൽകുന്നു.

പ്രത്യേകതകൾ

വലത്തു നിന്ന് ഇടത്തേക്ക് സഞ്ചരിക്കുന്ന ഒരു വിദ്യുത്കാന്തികപ്രസരണം.വൈദ്യുതക്ഷേത്രം ലംബദിശയിലുള്ള പ്രതലത്തിലും കാന്തികക്ഷേത്രം തിരശ്ചീന പ്രതലത്തിലുമാണ്.

വൈദ്യുതകാന്തികതരംഗങ്ങൾ അനുപ്രസ്ഥതരംഗങ്ങളാണ്.അതായത് വൈദ്യുതമണ്ഡലവും കാന്തിക മണ്ഡലവും സഞ്ചാരദിശയ്ക്ക് ലംബമാണ്.ശൃഗങ്ങളുടെയും (crust) ഗർത്തങ്ങളുടയും രൂപത്തിലാണ്‌ വൈദ്യുത കാന്തിക തരംഗങ്ങൾ സഞ്ചരിക്കുന്നത്. അടുത്തടുത്ത രണ്ട് ശൃംഗങ്ങ‍ളുടെ, അഥവാ അടുത്തടുത്ത രണ്ടു ഗർത്തങ്ങളുടെ ഇടയിലുള്ള ദൂരത്തെയാണ് വിദ്യുത്കാന്തിക പ്രസരണത്തിന്റെ തരംഗദൈർഘ്യം (wave length) എന്ന് പറയുന്നത്. ഇതിനെ lambda (λ) എന്ന ഗ്രീക്ക് അക്ഷരം കൊണ്ടാണ് സൂചിപ്പിക്കുന്നത്. വിദ്യുത്കാന്തിക തരംഗങ്ങളുടെ [ആവൃത്തി] (frequency) nu (ν) എന്ന ഗ്രീക്ക് അക്ഷരം കൊണ്ടും സൂചിപ്പിക്കുന്നു. വിദ്യുത്കാന്തിക തരംഗങ്ങളുടെ ആവൃത്തിയേയും തരംഗദൈർഘ്യത്തേയും തമ്മിൽ ബന്ധിപ്പിക്കുന്ന ഒരു ലളിതമായ സമവാക്യം ആണ്:

$\nu ={\frac {c}{\lambda }}$

$\nu$ എന്നത് ആവൃത്തിയേയും (in Hz) , $\lambda$ എന്നത് തരംഗദൈർഘ്യത്തേയും (in m), c എന്നത് പ്രകാശത്തിന്റെ വേഗതയേയും (3 X 10 ⁸ m/s) കുറിക്കുന്നു.രണ്ടു വ്യത്യസ്തമാധ്യമങ്ങളുടെ interface-ൽ വച്ച് വിദ്യുത് കാന്തികതരംഗത്തിന്റെ പ്രവേഗം മാറുന്നു.എന്നാൽ അവയുടെ ആവർത്തിക്ക് മാറ്റം സംഭവിക്കുന്നില്ല.