 |
Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | |
Електромагнітні хвилі – це електромагнітні коливання, які поширюються у просторі
|
|
На рис. 2 поданий розподіл електричного та магнітного полів у просторі у деякий момент часу для електромагнітної хвилі, що рухається у напрямку осi Z. Як видно з рисунка, електромагнітна хвиля – поперечна хвиля, тобто коливання електричного та магнітного векторів поля перпендикулярні напрямку поширення хвилі: Е ﬩ В ﬩ Z.
З теорії Максвелла випливає, що електромагнітна хвиля може породжуватися електронами, які періодично коливаються у провіднику (зарядами, які прискорено рухаються). Оскільки заряди, що рухаються з прискоренням, створюють електромагнітне поле, то одного разу виникнувши, це електромагнітне поле, яке періодично змінюється, поширюється у просторі
Рис. 2. (у всі боки від джерела хвиль), створюючи електромагнітну хвилю. Наявність прискорення – головна умова випромінювання електромагнітних хвиль.
Також з теорії Максвелла випливає, що радіохвилі, світло, рентгенівське випромінювання являють собою електромагнітні хвилі з різними довжинами хвиль, причому між сусідніми діапазонами немає чітких меж.
Довжина світлової хвилі (як і інших електромагнітних хвиль) пов’язана з частотою та швидкістю поширення співвідношенням:
λ = ʋ / ν
Експериментальне підтвердження існування електромагнітних хвиль було отримане Г. Герцем у 1888 році за допомогою сконструйованого ним генератора та приймача електричних коливань, які увійшли в науку під назвою вібратор та резонатор Герца.
Вібратор Герца – це металева антена, яку називають відкритим коливальним контуром. До відкритого коливального контуру можна перейти від закритого, якщо поступово віддаляти одну від одної пластини
конденсатора (рис. 3), одночасно зменшуючи площу пластин та кількість витків у котушці. Насамкінець вийде просто прямий дріт.
Рис. 3. Це і є відкритий коливальний контур. Ємність та індуктивність вібратора Герца малі, тому частота дуже велика. Збільшення частоти коливань необхідне для отримання інтенсивних електромагнітних хвиль, які можуть поширюватися на великі відстані.
У відкритому контурі заряди не зосереджені на кінцях, а розподілені по всьому провіднику, і сила струму сягає максимуму посередині. Електромагнітне поле охоплює весь простір навколо.
У своїх дослідах Герц збуджував у відкритому вібраторі серії імпульсів швидкозмінного струму. Коливання зарядів вібратора створювали електромагнітну хвилю. Реєстрація випромінених вібратором електромагнітних хвиль здійснювалась за допомогою приймального вібратора (резонатора), такого самого, як і випромінюючий (коли власна частота приймального резонатора збігається з частотою випромінювача, спостерігається резонанс). Герц виявив коливання у приймальному вібраторі за виникненням іскор між його провідниками. Зі своїх дослідів Герц визначив швидкість електромагнітної хвилі, яка виявилася приблизно такою, що дорівнює швидкості світла. Таким чином досліди Герца яскраво підтвердили передбачення Максвелла:
- електромагнітні хвилі реально існують;
- швидкість електромагнітних хвиль дорівнює швидкості світла, тобто становить 3.108 м/с.
Дата публикования: 2015-09-17; Прочитано: 2721 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!
