1. Frekvensen för den elektromagnetiska vågen:
* lågfrekventa vågor (radiovågor, mikrovågor): Dessa vågor är vanligtvis stora jämfört med atomerna i materia. De interagerar svagt och får elektronerna i atomerna att svänga. Detta leder till absorption av vågenergin, värmer upp materialet.
* högfrekventa vågor (synligt ljus, ultraviolett, röntgenstrålar, gammastrålar): Dessa vågor har våglängder som är jämförbara med eller mindre än atomstorleken. De interagerar starkt med materien, vilket leder till en mängd olika fenomen:
* Absorption: Vågenergin absorberas av materialet, spännande elektroner till högre energinivåer. Detta kan leda till uppvärmning eller till och med jonisering (ta bort elektroner från atomer).
* Reflektion: Vågen studsar från materialets yta. Infallsvinkeln är lika med reflektionsvinkeln.
* brytning: Vågen ändrar riktning när den passerar från ett medium till en annan. Ljushastigheten i olika material påverkar brytningsvinkeln.
* spridning: Vågen avböjs i flera riktningar av atomerna i materialet. Detta ansvarar för himmelens blå färg.
* diffraktion: Vågen böjs runt hörn eller hinder. Denna effekt är mer uttalad för vågor med kortare våglängder.
2. Matternas egenskaper:
* Transparens: Transparenta material tillåter elektromagnetiska vågor att passera genom dem. Detta beror på att atomerna i transparenta material har energinivåer som inte matchar energin i den inkommande vågen.
* opacitet: Opaka material absorberar eller återspeglar elektromagnetiska vågor och förhindrar att de passerar igenom.
* Konduktivitet: Material med hög konduktivitet, som metaller, återspeglar elektromagnetiska vågor mycket effektivt. Detta beror på att de fria elektronerna i materialet kan svänga som svar på vågen och skapa ett reflekterande elektriskt fält.
3. Interaktion med laddade partiklar:
* elektromagnetiska vågor kan interagera med laddade partiklar i materia. Denna interaktion kan leda till:
* Fotoelektrisk effekt: Elektroner släpps ut från materialet när det absorberar fotoner (ljuspartiklar) av tillräcklig energi.
* Compton spridning: Fotoner förlorar energi när du sprider sig fria elektroner.
* parproduktion: Högenergifotoner kan omvandlas till ett elektronpositronpar.
Sammanfattningsvis:
Interaktionen mellan elektromagnetiska vågor med materia är ett komplext fenomen som beror på vågens frekvens, materialets egenskaper och interaktioner med laddade partiklar i materialet. Denna interaktion kan leda till olika effekter, inklusive absorption, reflektion, brytning, spridning, diffraktion och skapandet av andra partiklar.
