1. Absorption:
* atomer och molekyler: När en elektromagnetisk våg interagerar med materien kan de oscillerande elektriska och magnetiska fälten locka elektroner i atomer och molekyler. Om vågens frekvens matchar energiskillnaden mellan två energinivåer i atomen eller molekylen, absorberar elektronen energin och hoppar till en högre energinivå. Denna process kallas resonantabsorption .
* Gratis elektroner: I ledande material kan fria elektroner påskyndas av vågens elektriska fält, vilket leder till energiöverföring. Detta är grunden för ohmisk uppvärmning .
2. Spridning:
* Rayleigh -spridning: När storleken på spridningspartikeln är mycket mindre än våglängden för vågen, är vågen spridd i alla riktningar. Det är därför himlen verkar blå, eftersom blått ljus sprids starkare av luftmolekyler än andra färger.
* mie spridning: När storleken på spridningspartikeln är jämförbar med vågens våglängd blir spridningen mer komplex och beror på partikelns form och sammansättning. Detta ansvarar för solnedgångarna och molnens utseende.
* Reflektion: När vågens våglängd är mycket större än storleken på spridningspartikeln återspeglas vågen. Så här fungerar speglar.
3. Fotoelektrisk effekt:
* högfrekventa vågor (t.ex. ultraviolett ljus): När fotoner med hög energi interagerar med materien kan de slå elektroner ur atomer, ett fenomen som kallas fotoelektrisk effekt . Denna effekt används i fotomultiplikatorer och solceller.
4. Andra mekanismer:
* Kärnreaktioner: Gamma -strålar, en typ av elektromagnetisk strålning, kan interagera med atomkärnor och inducera kärnreaktioner.
* biologiska processer: En del elektromagnetisk strålning, som infrarött ljus, kan absorberas av molekyler i levande organismer, vilket påverkar deras temperatur och kemiska processer.
Exempel:
* mikrovågsugn: Mikrovågor värmer mat med spännande vattenmolekyler, vilket får dem att rotera och generera värme.
* solljus: Solljus värmer jorden genom absorption och spridning.
* röntgenstrålar: Röntgenstrålar används i medicinsk avbildning eftersom de kan penetrera mjuka vävnader och absorberas av ben, vilket skapar en skuggbild.
Sammanfattningsvis kan interaktionen mellan elektromagnetiska vågor med materia leda till olika effekter, allt från enkel uppvärmning till komplexa fotokemiska reaktioner, beroende på vågens frekvens och egenskaperna för saken.
