अध्याय 8: वैद्युतचुंबकीय तरंगें

कक्षा 12 भौतिकी एनसीईआरटी पाठ्यपुस्तक का अध्याय 8, "वैद्युतचुंबकीय तरंगें", युग्मित दोलायमान विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों की उन तरंगों को समझाता है जो निर्वात में प्रकाश की चाल (3×10⁸ m/s) से संचरित होती हैं, मैक्सवेल के समीकरणों से उत्पन्न होती हैं और त्वरित आवेशों द्वारा उत्सर्जित की जाती हैं।

• मैक्सवेल की कड़ी — यह अध्याय दिखाता है कि मैक्सवेल के विस्थापन धारा ने ऐम्पियर के नियम की असंगति को दूर किया और उन समीकरणों को पूर्ण किया जो वैद्युतचुंबकीय तरंगों की भविष्यवाणी करते हैं।
• वैद्युतचुंबकीय तरंगें कैसे बनती और चलती हैं — त्वरित आवेश तरंगें विकिरित करते हैं जिनमें विद्युत और चुंबकीय क्षेत्र एक-दूसरे के तथा संचरण दिशा के लंबवत दोलन करते हैं और निर्वात में प्रकाश की चाल से चलते हैं।
• वैद्युतचुंबकीय स्पेक्ट्रम — गामा किरणों से रेडियो तरंगों तक, यह अध्याय तरंगों के एक ही परिवार को प्रस्तुत करता है जो सभी c पर चलती हैं किंतु तरंगदैर्ध्य, स्रोत और द्रव्य से अन्योन्यक्रिया में अत्यधिक भिन्न होती हैं।
• प्रायोगिक पुष्टि — सिद्धांत हर्ट्ज़ के पहले प्रदर्शन और जे. सी. बोस की लघु-तरंगदैर्ध्य तरंगों से प्रमाणित हुआ — अमूर्त समीकरण वास्तविक प्रयोगों में उतरे।

1. 01मैक्सवेल ने विस्थापन धारा (id = ε₀ dΦE/dt) प्रस्तुत की ताकि आवेशित संधारित्र पर लागू होने पर ऐम्पियर के परिपथीय नियम की असंगति दूर हो।
2. 02त्वरित आवेश (स्थिर या एकसमान गतिशील नहीं) वैद्युतचुंबकीय तरंगें उत्पन्न करते हैं; तरंग की आवृत्ति आवेश दोलन की आवृत्ति के बराबर होती है।
3. 03वैद्युतचुंबकीय तरंग में E और B एक-दूसरे के तथा संचरण दिशा के लंबवत होते हैं और E₀/B₀ = c से संबंधित होते हैं।
4. 04निर्वात में वैद्युतचुंबकीय तरंगों की चाल c = 1/√(μ₀ε₀) ≈ 3×10⁸ m/s; माध्यम में v = 1/√(με) हो जाती है।
5. 05हर्ट्ज़ ने 1887 में पहली बार वैद्युतचुंबकीय तरंगों का प्रायोगिक प्रदर्शन किया; जगदीश चंद्र बोस ने बाद में लघुतर तरंगदैर्ध्य (25 mm से 5 mm) की वैद्युतचुंबकीय तरंगें उत्पन्न कीं।
6. 06वैद्युतचुंबकीय स्पेक्ट्रम में गामा किरणें, X-किरणें, पराबैंगनी, दृश्य प्रकाश, अवरक्त, सूक्ष्म तरंगें और रेडियो तरंगें शामिल हैं — सभी निर्वात में c से चलती हैं किंतु तरंगदैर्ध्य, स्रोत और द्रव्य से अन्योन्यक्रिया में भिन्न होती हैं।