Свойства электромагнитных волн

Электромагнитное поле как особый вид материи. Электромагнитные волны.

Для распространения электромагнитной волны не нужна среда.

Электромагнитная волна - результат распространения переменного электрического поля и переменного магнитного полей в пространстве, т.е. электромагнитного поля

Если заряд покоится (V= 0), то возникает только электрическое потоянное поле. Если заряд движется с постоянной скоростью (V = сonst), то возникает постоянное электрическое и магнитное поле.

Согласно закону об электромагнитной индукции, изменяющееся магнитное поле создает вихревое электрическое поле. Линии этого поля замкнуты, оно существует независимо от электрических зарядов и только до тех пор, пока происходит изменение магнитного поля. На электрические заряды оно действует так же, как электростатическое поле, что следует из явления Э. М. И.

Англ. Уч. Максвелл создал теорию электромагнитного поля на основе двух постулатов ( утверждений ).

Переменное электрическое поле порождает в окружающем его пространстве вихревое электрическое поле.

Переменное электрическое поле создает в окружающем его пространстве вихревое магнитное поле.

Электромагнитным полем называется особый вид материи, который состоит из переменных электрического и магнитного полей, которые взаимно порождают и поддерживают друг друга.

Электромагнитная волна – процесс распространения переменных магнитного и электрического полей.

Свойства электромагнитных волн

1. Излучаются ускоренно движущимися электрическими зарядами
2. Являются поперечными E v В (s– вектор скорости

движения волны)

1. Поглощаются

4. Преломляются

5. Отражаются.

6. Поляризуются.

7.Имеют конечную скорость распространения, равную скорости света с = 3 10⁸ м/с

Элек­тро­маг­нит­ные ко­ле­ба­ния, воз­ни­ка­ю­щие в ко­ле­ба­тель­ном кон­ту­ре, по тео­рии Макс­вел­ла могут рас­про­стра­нять­ся в про­стран­стве. В своих ра­бо­тах он по­ка­зал, что эти волны рас­про­стра­ня­ют­ся со ско­ро­стью света в 300 000 км/с. Од­на­ко очень мно­гие уче­ные пы­та­лись опро­верг­нуть ра­бо­ту Макс­вел­ла, одним из них был Ген­рих Герц. Он скеп­ти­че­ски от­но­сил­ся к ра­бо­там Макс­вел­ла и по­пы­тал­ся про­ве­сти экс­пе­ри­мент по опро­вер­же­нию рас­про­стра­не­ния элек­тро­маг­нит­но­го поля.

В элек­тро­маг­нит­ном поле маг­нит­ная ин­дук­ция и на­пря­жен­ность элек­три­че­ско­го поля рас­по­ла­га­ют­ся вза­им­но пер­пен­ди­ку­ляр­но, и из тео­рии Макс­вел­ла сле­до­ва­ло, что плос­кость рас­по­ло­же­ния маг­нит­ной ин­дук­ции и на­пря­жен­но­сти на­хо­дит­ся под углом 90⁰ к на­прав­ле­нию рас­про­стра­не­ния элек­тро­маг­нит­ной волны (Рис. 1).Сделать рис.

Рис. 1. Плос­ко­сти рас­по­ло­же­ния маг­нит­ной ин­дук­ции и на­пря­жен­но­сти.

Эти вы­во­ды и по­пы­тал­ся оспо­рить Ген­рих Герц. В своих опы­тах он по­пы­тал­ся со­здать устрой­ство для изу­че­ния элек­тро­маг­нит­ной волны. Для того чтобы по­лу­чить из­лу­ча­тель элек­тро­маг­нит­ных волн, Ген­рих Герц по­стро­ил так на­зы­ва­е­мый виб­ра­тор Герца, сей­час мы на­зы­ва­ем его пе­ре­да­ю­щей ан­тен­ной

Виб­ра­тор Герца

Рас­смот­рим, как Ген­рих Герц по­лу­чил свой из­лу­ча­тель или пе­ре­да­ю­щую ан­тен­ну.

Сделать рис.3

За­кры­тый ко­ле­ба­тель­ный кон­тур Герца

Рис. 3.(Оставить немного места на еще один рисунок).

Имея в на­ли­чии за­кры­тый ко­ле­ба­тель­ный кон­тур (Рис. 3), Герц стал раз­во­дить об­клад­ки кон­ден­са­то­ра в раз­ные сто­ро­ны и, в конце кон­цов, об­клад­ки рас­по­ло­жи­лись под углом 180⁰, при этом по­лу­чи­лось, что если в этом ко­ле­ба­тель­ном кон­ту­ре про­ис­хо­ди­ли ко­ле­ба­ния, то они об­во­ла­ки­ва­ли этот от­кры­тый ко­ле­ба­тель­ный кон­тур со всех сто­рон. В ре­зуль­та­те этого из­ме­ня­ю­ще­е­ся элек­три­че­ское поле со­зда­ва­ло пе­ре­мен­ное маг­нит­ное, а пе­ре­мен­ное маг­нит­ное со­зда­ва­ло элек­три­че­ское и так далее. Этот про­цесс и стали на­зы­вать элек­тро­маг­нит­ной вол­ной (Рис. 4).