Ymbelydredd electromagnetig

Mewn ffiseg, mae ymbelydredd electromagnetig yn cyfeirio at donnau y maes electromagnetig, sy'n lluosogi trwy'r gofod, ac sy'n cario egni pelydrol electromagnetig. Mae'n cynnwys tonnau radio, microdonnau, golau is-goch, (gweladwy), uwchfioled, pelydrau-X, a phelydrau gama. Mae'r tonnau hyn i gyd yn rhan o'r sbectrwm electromagnetig, Yn glasurol, mae ymbelydredd electromagnetig yn cynnwys tonnau electromagnetig, sy'n osgiliadau cydamserol o feysydd trydan a magnetig. Mae ymbelydredd electromagnetig neu donnau electromagnetig yn cael eu creu oherwydd newid cyfnodol y maes trydan neu fagnetig. Yn dibynnu ar sut mae'r newid cyfnodol hwn yn digwydd a'r pŵer a gynhyrchir, cynhyrchir gwahanol donfeddi sbectrwm electromagnetig. Mewn gwactod (vacuum), mae tonnau electromagnetig yn teithio ar gyflymder goleuni, a ddynodir yn gyffredin fel c. Mewn cyfryngau homogenaidd, isotropig, mae osgiliadau'r ddau faes yn berpendicwlar i'w gilydd ac yn berpendicwlar i gyfeiriad egni a'r tonnau a dynhyrchir, gan ffurfio ton draws. Mae blaen y tonnau electromagnetig sy'n cael eu hallyrru o ffynhonnell=bwynt yn sffêr. Gellir nodweddu lleoliad ton electromagnetig o fewn y sbectrwm electromagnetig naill ai gan ei amledd osciliad neu ei donfedd. Mae tonnau electromagnetig o amledd gwahanol yn cael eu galw gan wahanol enwau gan fod ganddyn nhw wahanol ffynonellau ac effeithiau ar fater. Y rhain yw: tonnau radio, microdonnau, ymbelydredd is-goch, golau gweladwy, ymbelydredd uwchfioled, pelydrau-X a pelydrau gama. Mae tonnau electromagnetig yn cael eu hallyrru gan ronynnau â gwefr drydanol sy'n cyflymu, a gall y tonnau hyn ryngweithio â gronynnau gwefredig eraill, gan roi grym arnynt. Mae tonnau EM yn cario egni, momentwm a momentwm onglog i ffwrdd o'u gronyn ffynhonnell a gallant roi'r meintiau hynny i'r mater y maent yn rhyngweithio â nhw. Mae ymbelydredd electromagnetig yn gysylltiedig â'r tonnau EM hynny sy'n rhydd i luosogi eu hunain ("pelydru") heb ddylanwad parhaus y gwefrau symudol a'u cynhyrchodd, oherwydd eu bod wedi mynd yn ddigon pell o'r gwefrau hynny. Felly, cyfeirir at EMR weithiau fel y maes pellaf. Yn y ffram yma o feddwl, mae'r maes agos yn cyfeirio at faesydd EM ger y gwefrau a'r cerrynt a'u cynhyrchodd yn uniongyrchol, yn benodol anwythiad electromagnetig ac anwythiad electrostatig. Mewn mecaneg cwantwm, ffordd arall o edrych ar EMR yw ei fod yn cynnwys ffotonau, gronynnau elfennol di-wefr â màs gorffwys sero sef quanta'r maes electromagnetig, sy'n gyfrifol am yr holl ryngweithio electromagnetig. Electrodynameg cwantwm yw'r theori o sut mae EMR yn rhyngweithio â mater ar lefel atomig. Mae effeithiau cwantwm yn darparu ffynonellau ychwanegol o EMR, megis trosglwyddo electronau i lefelau egni is mewn atom ac ymbelydredd corff du. Mae egni ffoton unigol yn cael ei feintioli ac mae'n fwy ar gyfer ffotonau o amledd uwch. Rhoddir y berthynas hon gan hafaliad Planck E = hf, lle mae E yn egni fesul ffoton, f yw amledd y ffoton, ac h yw cysonyn Planck. Er enghraifft, gallai ffoton pelydr gama sengl gario ~ 100,000 gwaith yr egni o un ffoton sengl o olau gweladwy. Mae effeithiau EMR ar gyfansoddion cemegol ac organebau biolegol yn dibynnu ar bŵer yr ymbelydredd a'i amlder. Gelwir EMR o amleddau gweladwy neu is yn "ymbelydredd nad yw'n ïoneiddio", oherwydd nid oes gan ei ffotonau ddigon o egni yn unigol i ïoneiddio atomau neu foleciwlau neu dorri bondiau cemegol. Mae effeithiau'r pelydriadau hyn ar systemau cemegol a meinwe byw yn cael eu hachosi'n bennaf gan effeithiau'r gwres a gynhyrchir o drosglwyddo egni llawer o ffotonau. Mewn cyferbyniad, gelwir pelydrau X uwchfioled, pelydrau-X a gama yn ymbelydredd ïoneiddio, gan fod gan ffotonau unigol amledd mor uchel ddigon o egni i ïoneiddio moleciwlau neu dorri bondiau cemegol. Mae gan y pelydriadau hyn y gallu i achosi adweithiau cemegol a niweidio celloedd byw y tu hwnt i'r hyn sy'n deillio o wresogi syml, a gallant fod yn berygl i iechyd, yn bennaf, drwy achosi.