Дж. Максвелл

ОК – 17 Электромагнитные волны.

Электромагнитное поле это особая форма существования материи, которая состоит из связанных между собой электрических и магнитных полей: изменение одного из них ведёт к появлению другого. I Е Е В В

Источник поля: ускоренно движущиеся заряды. Индикатор поля: проводник. Силовые линии: линии магнитной индукции, линии напряжённости. Тип поля: вихревое.

Дж. Максвелл

Электромагнитные волны – это распространяющееся в пространстве переменное электромагнитное поле.

60 ^е г. 19 века.

Вид волны

Поперечная волна Е с В

Условия излучения:

• Высокая частота электромагнитных колебаний;
• Ускоренное движение заряда;
• Наличие открытого колебательного контура.

1888 г Герц (вибратор)

~

Открытый колебательный контур

• Колебания заряда и тока происходят также как в закрытом колебательном контуре;
• Магнитное и электрическое поле находятся вокруг контура;
• В каждый момент времени ток в контуре течёт только в одну сторону; нет участков противофазы;
• Колебания заряда происходят в противофазе, но колебания разведены в пространстве на расстояние ℓ ≥ λ/2 и не гасят друг друга;
• В контуре возбуждается стоячая волна: в центре узел колебаний заряда и пучность тока, на концах – пучность заряда и узел тока.

Природный излучатель электромагнитных I q волн – колеблющийся электрический диполь.

Открытый колебательный контур (вибратор Герца) – это прямолинейный проводник с искровым промежутком посередине, обладающий малой индуктивностью и ёмкостью. В настоящее время эти устройства называются – антенны.

Свойства электромагнитных волн:

• Распространяется в любой среде;
• При распространении волна не меняет форму;
• Волна переносит энергию;
• Волна отражается от препятствий;
• Волна преломляется при переходе из одной среды в другую;
• При переходе из одной среды в другую меняется скорость и длина волны, а частота остаётся прежней;
• Наблюдается явление интерференции;
• Наблюдается явление дифракции;
• Наблюдается явление поляризации;
• Наблюдается явление дисперсии – зависимости показателя преломления от частоты волны.

Характеристики электромагнитных волн: Длина волны: λ = υT = ; Период волны: Т = ; Частота волны: ν = ; Скорость волны: υ = , с = = 3 * 10⁸ м/с υ = = , (n = √εμ – абсолютный показатель преломления среды); · Энергия волны: W = + или W = + ; · Поток энергии электромагнитной волны (мощность) – энергия излучения проходящего в единицу времени сквозь поверхность площадью S: Ф_W = [Ф_W] = [Вт]; · Плотность потока излучения – мощность, приходящаяся на площадь поверхности перпендикулярно направлению распространения волны: Ψ = [Ψ] = [Вт/ м²]; · объёмная плотность энергии. w = [w] = [Дж /м³] · Интенсивность электромагнитной волны – это произведение объёмной плотности энергии на скорость электромагнитной волны в вакууме: I = w c [I] = [Вт/м²]

Таблица «Шкала электромагнитных излучений»

Радиоволны – это электромагнитные волны диапазон длин волн которых [5 * 10^-5 – 10¹⁰] м, а диапазон частот [3 – 6 *10²²] Гц.

Дата добавления: 2015-07-15