Kõik elektromagnetlainete kohta. Tunni kokkuvõte "Elektromagnetlaine. Elektromagnetlainete omadused." Elektromagnetlainete peegeldumine

Elektromagnetlained on füüsika järgi ühed salapärasemad. Nendes kaob energia tegelikult eikusagile, ilmudes eikusagilt. Teist sellist objekti kogu teaduses ei leidu. Kuidas kõik need imelised vastastikused muutused juhtuvad?

Maxwelli elektrodünaamika

Kõik sai alguse sellest, et teadlane Maxwell tuletas Faraday töö põhjal 1865. aastal elektromagnetvälja võrrandi. Maxwell ise uskus, et tema võrrandid kirjeldavad lainete väändumist ja pinget eetris. 23 aastat hiljem tekitas Hertz katseliselt sellised häired keskkonnas ja neid oli võimalik mitte ainult elektrodünaamika võrranditega ühildada, vaid ka saada nende häirete levikut reguleerivad seadused. On tekkinud uudishimulik tendents kuulutada kõik oma olemuselt elektromagnetilised häired Hertsi laineteks. Kuid need kiirgused ei ole ainus viis energia ülekandmiseks.

Juhtmeta ühendus

Tänapäeval on sellise traadita side rakendamiseks järgmised võimalikud võimalused:

Elektrostaatiline sidestus, mida nimetatakse ka mahtuvuslikuks sidestuseks;

Induktsioon;

Praegune;

Tesla sidestus, st elektrontiheduslainete sidumine piki juhtivaid pindu;

Kõige laiem valik levinumaid kandjaid, mida nimetatakse elektromagnetlaineteks – ülimadalatest sagedustest kuni gammakiirguseni.

Seda tüüpi suhtlust tasub üksikasjalikumalt kaaluda.

Elektrostaatiline sidestus

Kaks dipooli on ruumis seotud elektrilised jõud, mis on Coulombi seaduse tagajärg. Seda tüüpi side erineb elektromagnetlainetest oma võime poolest ühendada dipoolid, kui need asuvad samal liinil. Kauguste suurenedes ühenduse tugevus kaob, samuti on täheldatav erinevate häirete tugev mõju.

Induktsioonühendus

Põhineb induktiivsuse lekke magnetväljadel. Vaadeldakse objektide vahel, millel on induktiivsus. Selle kasutamine on lühikese ulatuse tõttu üsna piiratud.

Praegune suhtlus

Juhtivas keskkonnas levivate voolude tõttu võib tekkida teatud vastastikmõju. Kui voolud juhitakse läbi klemmide (kontaktipaari), saab neid samu voolusid tuvastada kontaktidest märkimisväärsel kaugusel. Seda nimetatakse voolu leviku efektiks.

Tesla ühendus

Kuulus füüsik Nikola Tesla leiutas side, kasutades laineid juhtival pinnal. Kui tasandi mõnes kohas on laengukandjate tihedus häiritud, hakkavad need kandjad liikuma, mis kipub tasakaalu taastama. Kuna kandjad on inertsiaalse iseloomuga, on taastumine laineline.

Elektromagnetiline side

Elektromagnetlainete emissioon on tohutu ulatusega, kuna nende amplituud on pöördvõrdeline kaugusega allikast. Just see traadita side meetod on muutunud kõige levinumaks. Aga mis on elektromagnetlained? Alustuseks on vaja teha lühike ekskursioon nende avastamise ajalukku.

Kuidas elektromagnetlained "ilmusid"?

Kõik sai alguse 1829. aastal, kui Ameerika füüsik Henry avastas Leydeni purkidega katsetes häired elektrilahendustes. 1832. aastal pakkus füüsik Faraday välja sellise protsessi nagu elektromagnetlained. Maxwell lõi oma kuulsad elektromagnetismi võrrandid 1865. aastal. 19. sajandi lõpus tehti palju edukaid katseid luua elektrostaatilist ja elektromagnetilist induktsiooni kasutades traadita sidet. Kuulus leiutaja Edison tuli välja süsteemiga, mis võimaldas raudteereisijatel rongi liikumise ajal telegramme saata ja vastu võtta. 1888. aastal tõestas G. Hertz ühemõtteliselt, et elektromagnetlained ilmuvad vibraatoriks nimetatava seadme abil. Hertz viis läbi katse elektromagnetilise signaali edastamiseks kaugelt. 1890. aastal leiutas Prantsusmaalt pärit insener ja füüsik Branly seadme elektromagnetkiirguse registreerimiseks. Hiljem nimetati seda seadet "raadiojuhiks" (kohereriks). Aastatel 1891-1893 kirjeldas Nikola Tesla signaalide pika vahemaa edastamise põhiprintsiipe ja patenteeris mastiantenni, mis oli elektromagnetlainete allikas. Edasised saavutused lainete uurimisel ning nende tootmise ja rakendamise tehnilisel teostamisel kuuluvad sellistele kuulsatele füüsikutele ja leiutajatele nagu Popov, Marconi, de More, Lodge, Muirhead ja paljud teised.

Mõiste "elektromagnetlaine"

Elektromagnetlaine on nähtus, mis levib ruumis teatud lõpliku kiirusega ning kujutab endast vahelduvat elektri- ja magnetvälja. Kuna magnet- ja elektriväljad on üksteisega lahutamatult seotud, moodustavad nad elektromagnetvälja. Võib ka öelda, et elektromagnetlaine on välja häiring ja selle levimise käigus muundub magnetvälja energia Maxwelli elektrodünaamika järgi elektrivälja energiaks ja vastupidi. Väliselt sarnaneb see mis tahes muu laine levimisega mis tahes muus keskkonnas, kuid sellel on olulisi erinevusi.

Mis vahe on elektromagnetlainetel ja teistel?

Elektromagnetlainete energia levib üsna kummalises keskkonnas. Nende lainete ja teiste lainete võrdlemiseks on vaja mõista, millist levimiskeskkonda me räägime. Eeldatakse, et aatomisisese ruumi täidab elektrieeter – spetsiifiline keskkond, mis on absoluutne dielektrik. Kõik levivad lained näitavad kineetilise energia üleminekut potentsiaalseks energiaks ja vastupidi. Pealegi on nende energiate maksimum ajas ja ruumis üksteise suhtes nihkunud ühe neljandiku võrra kogu laineperioodist. Keskmine laineenergia, mis on potentsiaalse ja kineetilise energia summa, on konstantne väärtus. Kuid elektromagnetlainetega on olukord erinev. Nii magnet- kui ka elektrivälja energiad saavutavad maksimaalse väärtuse samaaegselt.

Kuidas tekib elektromagnetlaine?

Elektromagnetlaine aine on elektriväli (eeter). Liikuv väli on struktureeritud ja koosneb selle liikumise energiast ja välja enda elektrienergiast. Seetõttu on laine potentsiaalne energia seotud kineetilise energiaga ja on faasis. Elektromagnetlaine olemus on perioodiline elektriväli, mis on ruumis translatsioonilise liikumise olekus ja liigub valguse kiirusel.

Nihkevoolud

On veel üks viis selgitada, mis on elektromagnetlained. Eeldatakse, et ebahomogeensete elektriväljade liikumisel tekivad eetris nihkevoolud. Need tekivad loomulikult ainult paigalseisva välisvaatleja jaoks. Sel hetkel, kui selline parameeter nagu elektrivälja tugevus saavutab maksimumi, peatub nihkevool antud ruumipunktis. Sellest lähtuvalt saadakse minimaalse pingega vastupidine pilt. See lähenemine selgitab elektromagnetkiirguse lainelist olemust, kuna elektrivälja energiat nihutatakse nihkevoolude suhtes neljandiku võrra. Siis võime öelda, et elektriline häire või õigemini häire energia muundub nihkevoolu energiaks ja vastupidi ning levib laineliselt dielektrilises keskkonnas.

Paljud laineprotsesside mustrid on oma olemuselt universaalsed ja kehtivad võrdselt erineva iseloomuga lainete puhul: mehaanilised lained elastses keskkonnas, lained veepinnal, venitatud nööris jne. Elektromagnetlained, mis on elektromagnetvälja võnkumised ei ole erand. Kuid erinevalt teist tüüpi lainetest, mille levik toimub mõnes materiaalses keskkonnas, võivad elektromagnetlained levida tühjuses: elektri- ja magnetvälja levimiseks pole materiaalset keskkonda vaja. Kuid elektromagnetlained võivad eksisteerida mitte ainult vaakumis, vaid ka aines.

Elektromagnetlainete ennustamine. Elektromagnetlainete olemasolu ennustas Maxwell teoreetiliselt tema pakutud elektromagnetvälja kirjeldava võrrandisüsteemi analüüsi tulemusena. Maxwell näitas, et elektromagnetväli vaakumis võib eksisteerida ka allikate – laengute ja voolude – puudumisel. Allikateta väli on lainete kujul, mis levivad lõpliku kiirusega cm/s, kus elektri- ja magnetvälja vektorid igal ajahetkel igas ruumipunktis on üksteisega risti ja ristsuunaga. lainete levik.

Elektromagnetlained avastas ja uuris Hertz eksperimentaalselt alles 10 aastat pärast Maxwelli surma.

Avage vibraator. Et mõista, kuidas saab eksperimentaalselt elektromagnetlaineid saada, kaaluge "avatud" võnkeahelat, milles kondensaatori plaadid liiguvad üksteisest eemale (joonis 176) ja seetõttu hõivab elektriväli suure ruumi. Plaatide vahelise kauguse suurenedes kondensaatori mahtuvus C väheneb ja vastavalt Thomsoni valemile suureneb omavõnkumiste sagedus. Kui vahetada ka induktiivpool traadijupi vastu, siis induktiivsus väheneb ja omavõnkumiste sagedus suureneb veelgi. Sel juhul ei võta mitte ainult elektri-, vaid ka magnetväli, mis varem oli mähises, nüüd seda traati katval suurel alal.

Võnkumiste sageduse suurenemine vooluringis, samuti selle lineaarsete mõõtmete suurenemine toob kaasa asjaolu, et loomulik periood

võnkumised muutuvad võrreldavaks elektromagnetvälja levimise ajaga kogu ahela ulatuses. See tähendab, et loomulike elektromagnetiliste võnkumiste protsesse sellises avatud vooluringis ei saa enam pidada kvaasistatsionaarseks.

Riis. 176. Üleminek võnkeahelalt avatud vibraatorile

Voolu tugevus erinevates kohtades korraga on erinev: ahela otstes on see alati null ja keskel (kus varem oli mähis) võngub see maksimaalse amplituudiga.

Piiraval juhul, kui võnkeahel on lihtsalt sirge traadi tükiks muutunud, on voolujaotus piki ahelat mingil ajahetkel näidatud joonisel fig. 177a. Hetkel, mil voolutugevus sellises vibraatoris on maksimaalne, saavutab maksimumi ka seda ümbritsev magnetväli ning vibraatori läheduses puudub elektriväli. Veerandi perioodi möödudes läheb voolutugevus nulli ja koos sellega vibraatori läheduses olev magnetväli; elektrilaengud on koondunud vibraatori otste lähedusse ja nende jaotus on joonisel fig. 1776. Elektriväli vibraatori läheduses on sel hetkel maksimaalne.

Riis. 177. Voolu jaotus piki avatud vibraatorit hetkel, mil see on maksimaalne (a) ja laengute jaotus pärast veerandi perioodi (b)

Need laengu ja voolu võnkumised ehk elektromagnetilised võnked avatud vibraatoris on üsna sarnased ostsillaatori vedruses esineda võivatele mehaanilistele võnkumistele, kui selle külge kinnitatud massiivne keha eemaldada. Sel juhul on vaja arvesse võtta vedru üksikute osade massi ja pidada seda hajutatud süsteemiks, milles igal elemendil on nii elastsed kui ka inertsed omadused. Avatud elektromagnetvibraatori puhul on igal elemendil ka korraga nii induktiivsus kui ka mahtuvus.

Vibraatori elektri- ja magnetväljad. Võnkumiste mittekvaasi-statsionaarne olemus avatud vibraatoris viib selleni, et vibraatorist teatud kaugusel asuvate üksikute sektsioonide tekitatud väljad ei kompenseeri enam üksteist, nagu see juhtub "suletud" võnkeahela korral. koondunud parameetrid, kus võnkumised on kvaasistatsionaarsed, elektriväli on täielikult koondunud kondensaatorisse ja magnetväli on mähises. Sellise elektri- ja magnetvälja ruumilise eraldatuse tõttu ei ole need üksteisega otseselt seotud: nende vastastikune transformatsioon on tingitud ainult voolust - laengu ülekandmisest mööda vooluringi.

Avatud vibraatoris, kus elektri- ja magnetväli ruumis kattuvad, toimub nende vastastikune mõju: muutuv magnetväli tekitab keeriselektrivälja, muutuv elektriväli aga magnetvälja. Selle tulemusena saab võimalikuks selliste "isemajandavate" väljade olemasolu, mis levivad vabas ruumis vibraatorist suurel kaugusel. Need on vibraatori kiirgavad elektromagnetlained.

Hertzi katsed. Vibraator, mille abil G. Hertz 1888. aastal esimest korda katseliselt elektromagnetlaineid sai, oli sirge juht, mille keskel oli väike õhupilu (joon. 178a). Tänu sellele vahele oli võimalik vibraatori kahele poolele anda märkimisväärseid laenguid. Kui potentsiaalide erinevus saavutas teatud piirväärtuse, tekkis õhuvahes rike (säde hüppas) ja elektrilaengud said läbi ioniseeritud õhu liikuda vibraatori ühest poolest teise. Avatud vooluringis tekkisid elektromagnetilised võnked. Tagamaks, et kiired vahelduvvoolud eksisteeriksid ainult vibraatoris ja ei oleks lühises läbi toiteallika, on vibraatori ja allika vahele ühendatud drosselid (vt joonis 178a).

Riis. 178. Hertz vibraator

Kõrgsageduslikud vibratsioonid vibraatoris eksisteerivad seni, kuni säde sulgeb oma poolte vahelise pilu. Selliste võnkumiste summutamine vibraatoris ei tulene peamiselt mitte džauli takistuse kadudest (nagu suletud võnkeahelas), vaid elektromagnetlainete kiirguse tõttu.

Elektromagnetlainete tuvastamiseks kasutas Hertz teist (vastuvõtvat) vibraatorit (joonis 1786). Emitterist tuleva laine vahelduva elektrivälja mõjul sooritavad vastuvõtvas vibraatoris olevad elektronid sundvõnkumisi, st vibraatoris ergastub kiiresti vahelduv vool. Kui vastuvõtva vibraatori mõõtmed on samad, mis kiirgaval, siis nendes olevate loomulike elektromagnetvõnkumiste sagedused langevad kokku ja sundvõnkumised vastuvõtvas vibraatoris saavutavad tänu resonantsile tuntava väärtuse. Hertz tuvastas need võnked sädeme libisemise teel vastuvõtva vibraatori keskel asuvas mikroskoopilises pilus või vibraatori poolte vahele ühendatud miniatuurse gaaslahendustoru G kuma.

Hertz mitte ainult ei tõestanud eksperimentaalselt elektromagnetlainete olemasolu, vaid hakkas esmakordselt uurima nende omadusi – neeldumist ja murdumist erinevates keskkondades, peegeldumist metallpindadelt jne.. Eksperimentaalselt oli võimalik mõõta ka elektromagnetlainete liikumiskiirust, t. mis osutus võrdseks valguse kiirusega.

Elektromagnetlainete kiiruse kokkulangevus ammu enne nende avastamist mõõdetud valguse kiirusega oli lähtepunktiks valguse tuvastamisel elektromagnetlainetega ja valguse elektromagnetilise teooria loomisel.

Elektromagnetlaine eksisteerib ilma väljaallikateta selles mõttes, et pärast selle kiirgust ei seostata laine elektromagnetvälja allikaga. Nii erineb elektromagnetlaine staatilistest elektri- ja magnetväljadest, mida allikast lahus ei eksisteeri.

Elektromagnetlainete kiirguse mehhanism. Elektromagnetlainete emissioon toimub elektrilaengute kiirendatud liikumisega. Saate aru, kuidas laine põikisuunaline elektriväli tekib punktlaengu radiaalsest Coulombi väljast, kasutades J. Thomsoni pakutud järgmist lihtsat arutluskäiku.

Riis. 179. Statsionaarse punktlaengu väli

Vaatleme punktlaengu tekitatud elektrivälja Kui laeng on puhkeolekus, siis selle elektrostaatilist välja kujutatakse laengust lähtuvate radiaalsete jõujoontega (joonis 179). Laske sellel hetkel mingi välisjõu mõjul liikuma kiirendusega a ja mõne aja pärast selle jõu mõju peatub, nii et laeng liigub siis ühtlaselt kiirusega laengu liikumist on näidatud joonisel fig. 180.

Kujutagem ette pilti selle laengu poolt tekitatud elektrivälja joontest pika aja möödudes. Kuna elektriväli levib valguse kiirusega c, siis.

siis ei saanud laengu liikumisest põhjustatud elektrivälja muutus jõuda punktidesse, mis asuvad väljaspool raadiussfääri: väljaspool seda sfääri on väli samasugune, mis oli statsionaarse laengu korral (joon. 181). Selle välja tugevus (Gaussi ühikute süsteemis) on võrdne

Kogu elektrivälja muutus, mis on põhjustatud laengu kiirendatud liikumisest ajas ajahetkel, paikneb õhukese sfäärilise paksusega kihi sees, mille välimine raadius on võrdne siseraadiusega - see on näidatud joonisel fig. 181. Raadiusega sfääri sees on elektriväli ühtlaselt liikuva laengu väli.

Riis. 180. Laadimiskiiruse graafik

Riis. 181. Joonisel oleva graafiku järgi liikuva laengu elektrivälja tugevuse jooned. 180

Riis. 182. Tuletada kiirendatud liikuva laengu kiirgusvälja tugevuse valem

Kui laengu kiirus on palju väiksem kui valguse kiirus c, siis see väli ajahetkel ühtib algusest kaugel paikneva statsionaarse punktlaengu väljaga (joon. 181): a väli a konstantse kiirusega aeglaselt liikuv laeng liigub sellega kaasa ja laengu läbitud vahemaa aja jooksul, nagu on näha jooniselt fig. 180, võib lugeda võrdseks, kui g»t.

Sfäärilise kihi sees oleva elektrivälja mustrit on jõujoonte pidevust arvestades lihtne leida. Selleks peate ühendama vastavad radiaalsed jõujooned (joonis 181). Laengu kiirenenud liikumisest tulenev murde jõujoontes “jookseb” laengult ära kiirusega c. Vahepealsete elektriliinide katkestus

sfäärid, see on meile huvipakkuv kiirgusväli, mis levib kiirusega c.

Kiirgusvälja leidmiseks vaatleme üht intensiivsusjoont, mis moodustab laengu liikumise suunaga teatud nurga (joonis 182). Jaotagem elektrivälja tugevuse vektor murdekohas E kaheks komponendiks: radiaal- ja põikkomponent on laengu poolt tekitatud elektrostaatilise välja tugevus sellest eemal.

Ristkomponent on elektrivälja tugevus laines, mille laeng kiirgab kiirendatud liikumise ajal. Kuna see laine liigub mööda raadiust, on vektor laine levimissuunaga risti. Jooniselt fig. 182 on selge, et

Asendades siin punktist (2), leiame

Arvestades, et suhe on kiirendus a, millega laeng liikus ajavahemikul 0-st kuni kirjutame selle avaldise ümber kujul

Kõigepealt pöörakem tähelepanu asjaolule, et laine elektrivälja tugevus väheneb pöördvõrdeliselt kaugusega tsentrist, vastupidiselt elektrostaatilisele väljatugevusele, mis on võrdeline eeldatava sõltuvusega kaugusest. kui võtame arvesse energia jäävuse seadust. Kuna laine vaakumis levimisel energia neeldumist ei toimu, on mis tahes raadiusega sfääri läbiva energia hulk sama. Kuna kera pindala on võrdeline selle raadiuse ruuduga, peab energiavoog läbi selle pinnaühiku olema pöördvõrdeline raadiuse ruuduga. Arvestades, et laine elektrivälja energiatihedus on võrdne, jõuame järeldusele, et

Järgmisena märgime, et laine väljatugevus valemis (4) ajahetkel oleneb laengu kiirendusest ja hetkel, mil kiirgav laine jõuab punkti, mis asub kaugel pärast aeg võrdne

Võnkuva laengu kiirgus. Oletame nüüd, et laeng liigub pidevalt mööda sirgjoont mingi muutuva kiirendusega koordinaatide alguspunkti lähedal, näiteks teostab harmoonilisi võnkumisi. Seejärel kiirgab see pidevalt elektromagnetlaineid. Laine elektrivälja tugevus koordinaatide alguspunktist kaugemal asuvas punktis määratakse endiselt valemiga (4) ja ajahetkel olev väli sõltub laengu a kiirendusest varasemal hetkel.

Olgu laengu liikumine harmooniline võnkumine koordinaatide alguspunkti lähedal teatud amplituudiga A ja sagedusega co:

Laengu kiirendus sellise liikumise ajal on antud avaldisega

Asendades laengukiirenduse valemiga (5), saame

Elektrivälja muutus mis tahes punktis sellise laine läbimise ajal kujutab endast sagedusega harmoonilist võnkumist, st võnkuv laeng kiirgab monokromaatilist lainet. Muidugi kehtib valem (8) suurte vahemaade korral, võrreldes laengu A võnkumiste amplituudiga.

Elektromagnetlaine energia. Laengu poolt kiiratava monokromaatilise laine elektrivälja energiatiheduse saab leida valemi (8) abil:

Energiatihedus on võrdeline laengu võnkumiste amplituudi ja sageduse neljanda astme ruuduga.

Igasugune kõikumine on seotud energia perioodiliste üleminekutega ühest tüübist teise ja tagasi. Näiteks mehaanilise ostsillaatori võnkumistega kaasnevad kineetilise energia ja elastse deformatsiooni potentsiaalse energia vastastikused muundumised. Elektromagnetvõnkumisi vooluringis uurides nägime, et mehaanilise ostsillaatori potentsiaalse energia analoogiks on kondensaatoris oleva elektrivälja energia ja kineetilise energia analoogiks pooli magnetvälja energia. See analoogia kehtib mitte ainult lokaliseeritud võnkumiste, vaid ka laineprotsesside puhul.

Elastses keskkonnas liikuvas monokromaatilises laines läbivad kineetilised ja potentsiaalsed energiatihedused igas punktis kahekordse sagedusega harmoonilise võnkumise, nii et nende väärtused langevad igal ajal kokku. Sama kehtib ka liikuva monokromaatilise elektromagnetlaine puhul: elektri- ja magnetvälja energiatihedused, mis sooritavad igal hetkel igas punktis üksteisega võrdse sagedusega harmoonilist võnkumist.

Magnetvälja energiatihedust väljendatakse induktsiooni B kujul järgmiselt:

Võrdsustades liikuva elektromagnetlaine elektri- ja magnetvälja energiatihedust, oleme veendunud, et magnetvälja induktsioon sellisel lainel sõltub koordinaatidest ja ajast samamoodi nagu elektrivälja tugevus. Teisisõnu, liikuvas laines on magnetvälja induktsioon ja elektrivälja tugevus mis tahes hetkel ja igal ajal (Gaussi ühikute süsteemis) võrdsed:

Elektromagnetlainete energia voog. Elektromagnetvälja koguenergiatihedus liikuval lainel on kaks korda suurem kui elektrivälja energiatihedus (9). Laine poolt kantav energiavoo tihedus y võrdub energiatiheduse ja laine levimiskiiruse korrutisega. Valemi (9) abil näete, et energiavoog läbi mis tahes pinna võngub sagedusega Energiavoo tiheduse keskmise väärtuse leidmiseks on vaja avaldis (9) aja jooksul keskmistada. Kuna keskmine väärtus on 1/2, siis saame

Riis. 183. Võnkuva laengu poolt väljastatava energia nurkjaotus

Energiavoo tihedus laines oleneb suunast: selles suunas, milles laeng võngub, ei eraldu energiat kõige rohkem selle suunaga risti olevas tasapinnas võnkuva laengu abil on näidatud joonisel fig. 183. Laeng võngub piki telge Koordinaatide alguspunktist joonistatakse lõigud, mille pikkus on võrdeline antud kiirgusega.

energia suund, st diagramm näitab nende segmentide otsa ühendavat joont.

Energia jaotust ruumis suundades iseloomustab pind, mis saadakse diagrammi ümber telje pööramisel

Elektromagnetlainete polarisatsioon. Vibraatori poolt harmooniliste vibratsioonide käigus tekkivat lainet nimetatakse monokromaatiliseks. Monokromaatilist lainet iseloomustab teatud sagedus с ja lainepikkus X. Lainepikkus ja sagedus on seotud laine levimise kiirusega:

Elektromagnetlaine vaakumis on risti: laine elektromagnetvälja tugevuse vektor, nagu ülaltoodud arutluskäigust nähtub, on risti laine levimissuunaga. Läbime vaatluspunkti P joonisel fig. 184 kera, mille keskpunkt asub koordinaatide alguspunktis, mille ümber kiirgav laeng võngub mööda oma telge. Tõmbame sellele paralleele ja meridiaane. Siis on lainevälja vektor E suunatud tangentsiaalselt meridiaanile ja vektor B on vektoriga E risti ja paralleeli tangentsiaalselt.

Selle kontrollimiseks vaadelgem üksikasjalikumalt elektri- ja magnetvälja seost liikuvas laines. Need väljad ei ole pärast laine väljasaatmist enam allikaga seotud. Laine elektrivälja muutumisel tekib magnetväli, mille jõujooned, nagu nägime nihkevoolu uurides, on risti elektrivälja jõujoontega. See muutuv vahelduv magnetväli viib omakorda keerise elektrivälja ilmumiseni, mis on risti selle tekitanud magnetväljaga. Seega, kui laine levib, toetavad elektri- ja magnetväljad üksteist, jäädes kogu aeg üksteisega risti. Kuna liikuvas laines toimuvad elektri- ja magnetvälja muutused üksteisega faasis, on laine hetkeline “portree” (vektorid E ja B joone erinevates punktides piki levimissuunda) kujul, mis on näidatud joonisel fig. . 185. Sellist lainet nimetatakse lineaarselt polariseeritud. Harmoonilise võnkumist teostav laeng kiirgab kõikides suundades lineaarselt polariseeritud laineid. Lineaarselt polariseeritud laines, mis liigub mis tahes suunas, on vektor E alati samal tasapinnal.

Kuna lineaarse elektromagnetilise vibraatori laengud läbivad just sellise võnkuva liikumise, on vibraatori poolt kiiratav elektromagnetlaine lineaarselt polariseeritud. Seda on lihtne katseliselt kontrollida, muutes vastuvõtva vibraatori orientatsiooni kiirgava vibraatori suhtes.

Riis. 185. Elektri- ja magnetväljad liikuval lineaarselt polariseeritud lainel

Signaal on suurim, kui vastuvõttev vibraator on paralleelselt kiirgava vibraatoriga (vt joonis 178). Kui vastuvõttev vibraator pöörata kiirgava vibraatoriga risti, kaob signaal. Elektrilised vibratsioonid vastuvõtvas vibraatoris võivad ilmneda ainult mööda vibraatorit suunatud laine elektrivälja komponendi tõttu. Seetõttu näitab selline katse, et elektriväli laines on paralleelne kiirgava vibraatoriga.

Võimalikud on ka muud tüüpi ristsuunaliste elektromagnetlainete polarisatsioonid. Kui näiteks vektor E mingis punktis laine läbimise ajal pöörleb ühtlaselt ümber levimissuuna, jäädes suurusjärgus muutumatuks, siis nimetatakse lainet ringpolariseerituks või ringikujuliselt polariseerituks. Sellise elektromagnetlaine elektrivälja hetkeline portree on näidatud joonisel fig. 186.

Riis. 186. Elektriväli liikuvas ringpolariseeritud laines

Ringpolariseeritud laine võib saada kahe sama sageduse ja amplituudiga, samas suunas leviva lineaarselt polariseeritud laine liitmisel, milles elektrivälja vektorid on üksteisega risti. Igas laines läbib elektrivälja vektor igas punktis harmoonilise võnkumise. Selleks, et selliste vastastikku risti asetsevate võnkumiste liitmine tooks kaasa tekkiva vektori pöörlemise, on vajalik faasinihe Teisisõnu, lisatud lineaarselt polariseeritud laineid tuleb nihutada üksteise suhtes veerandi lainepikkusest.

Laineimpulss ja valgusrõhk. Koos energiaga on elektromagnetlainel ka hoog. Kui laine neeldub, kandub selle hoog üle objektile, mis seda neelab. Sellest järeldub, et neeldumisel avaldab elektromagnetlaine barjäärile survet. Lainerõhu päritolu ja selle rõhu suurust saab selgitada järgmiselt.

Suunatud ühte sirgjoont. Siis on laengu poolt neeldunud võimsus P võrdne

Eeldame, et kogu langeva laine energia neeldub barjääri. Kuna laine toob energiat takistuse pindalaühiku kohta ajaühikus, on laine poolt avaldatav rõhk normaalse langemise ajal võrdne laine energiatihedusega ajaühikus impulss, mis on valemi (15) kohaselt võrdne neeldunud energiaga, mis on jagatud valguse kiirusega c . See tähendab, et neeldunud elektromagnetlainel oli impulss, mis võrdub energiaga, mis on jagatud valguse kiirusega.

Esimest korda avastas elektromagnetlainete rõhu eksperimentaalselt P. N. Lebedev 1900. aastal erakordselt peente katsetega.

Mille poolest erinevad kvaasistatsionaarsed elektromagnetvõnked suletud võnkeahelas kõrgsagedusvõnkumisest avatud vibraatoris? Tooge mehaaniline analoogia.

Selgitage, miks suletud ahelas toimuvate elektromagnetiliste kvaasistatsionaarsete võnkumiste käigus elektromagnetlaineid ei kiirgata. Miks tekib avatud vibraatoris elektromagnetvõnkumisel kiirgus?

Kirjeldage ja selgitage Hertzi eksperimente põnevate ja tuvastavate elektromagnetlainete alal. Millist rolli mängib sädevahe edastavates ja vastuvõtvates vibraatorites?

Selgitage, kuidas elektrilaengu kiirendatud liikumisel muutub pikisuunaline elektrostaatiline väli selle poolt kiiratava elektromagnetlaine põikisuunaliseks elektriväljaks.

Energiakaalutlustel näidake, et vibraatori poolt kiiratava sfäärilise laine elektrivälja tugevus väheneb 1 1r võrra (erinevalt elektrostaatilisest väljast).

Mis on monokromaatiline elektromagnetlaine? Mis on lainepikkus? Kuidas on see sagedusega seotud? Mis on ristsuunaliste elektromagnetlainete omadus?

Mida nimetatakse elektromagnetlaine polarisatsiooniks? Milliseid polarisatsiooni liike te teate?

Milliste argumentidega saate põhjendada, et elektromagnetlainel on hoog?

Selgitage Lorentzi jõu rolli elektromagnetlaine survejõu ilmnemisel takistusele.

Ainult laisad pole kihlvedude vahendajast 1xbet kuulnud. Pädev reklaamikampaania ja tohutu kihlveoürituste nimekiri tegid oma töö. Täna on 1xbet üks enim reklaamitud ja suurimaid kihlvedude vahendajaid kogu riigis. Statistiliste andmete järgi on 1xbet kõige äratuntavam kihlveokontor. Selle kontori on juba valinud sajad tuhanded kasutajad. Ja nende arv kasvab iga päevaga.

1xbet peegli kohta

Mine peegli juurde

Paljud kasutajad ei tea ikka veel, mis on peeglid. Tegelikult on see kihlveokontori kasutajate seas levinud kontseptsioon. Peegel on lihtsalt kihlveokontori ametliku veebisaidi koopia. Pole juhus, et nimi "Peegel BC" anti. Sisuliselt on see põhisaidi täielik koopia koos kõigi funktsioonide ja võimalustega. Peeglite loomise praktikat kasutavad paljud hasartmänguasutused.

Selliseid koopiaid nimetatakse "BC peegliteks", kuna need peegeldavad täielikult põhisaiti. Peegleid ei kasuta mitte ainult kihlveokontorid, vaid ka muud mänguressursid.

Töökorras 1xbet peegel on alati vabalt saadaval. See ei ole kasutaja silmade eest varjatud. Tööpeeglite kohta on palju linke. Büroo administratsioon vabastab peaaegu iga päev uusi domeene, justkui konveierilt. Seetõttu pole peeglikohtadest puudust.

Miks on kihlveokontori 1xbet peamine veebisait blokeeritud?

Kihlvedude ja muude hasartmängusaitide blokeerimine toimub perioodiliselt. Venemaa seaduste karmistamise tõttu on Interneti-pakkujad blokeerinud paljud saidid. Roskomnadzor üritab massiliselt piirata juurdepääsu mängusaitidele. Pealegi pole juurdepääs kihlveokontorile keelatud. Blokeeritud on ainult domeen ja 1xbeti ressursile endale piiranguid pole.

Paljud asutused kannatavad nende seaduste all. Ja 1xbet ei olnud õnnelik erand. Seetõttu võttis 1xbeti administratsioon sunniviisilisi meetmeid. Need meetmed on peegelsaidid.

Ka peeglid on pidevalt blokeeritud. Seetõttu loob administratsioon nii sageli uusi peegleid. Seega ei kaota kasutaja juurdepääsu saidile ja saab igal ajal panuseid teha, hoolimata Venemaa pakkujate keeldudest.

Registreerimine 1xbet peeglis

Peegli registreerimisprotsess sarnaneb põhisaidil registreerimisega. 1xbeti veebisaidil konto loomiseks on mitu võimalust

  • Meili teel. See registreerimisvorm on edasijõudnud. Ja lisaks e-posti aadressile peab kasutaja märkima oma linna, nime, töötelefoni numbri, sihtnumbri ja mõtlema välja tugeva parooli.
  • Mobiiltelefoni numbri järgi. Väga lihtne ja kiire viis registreerumiseks. Kasutajal tuleb lihtsalt märkida oma number, millele saadetakse SMS-sõnum koos järgnevate registreerimiseks vajalike andmetega
  • Konto linkimine sotsiaalvõrgustikes oleva lehega. Kõige populaarsem registreerimisviis paljudel saitidel. 1xbet pakub ka seda võimalust oma veebisaidil konto hankimiseks. Peate määrama valitud suhtlusvõrgustiku sisselogimise ja parooli ning kihlveokontori konto luuakse.

Kui teil on juba konto ametlikul 1xbeti veebisaidil, pole peegli jaoks vaja uut luua. Piisab oma vanade andmete sisestamisest, mis on põhisaidi jaoks olulised.

Elektromagnetkiirgus eksisteerib täpselt nii kaua, kui meie universum elab. See mängis võtmerolli elu arengus Maal. Tegelikult on see häire ruumis jaotatud elektromagnetvälja seisund.

Elektromagnetilise kiirguse omadused

Kõiki elektromagnetlaineid kirjeldatakse kolme tunnuse abil.

1. Sagedus.

2. Polarisatsioon.

Polarisatsioon– üks peamisi laine atribuute. Kirjeldab elektromagnetlainete põiki anisotroopiat. Kiirgust loetakse polariseerituks, kui kõik laine võnkumised toimuvad samal tasapinnal.

Seda nähtust kasutatakse praktikas aktiivselt. Näiteks kinodes 3D-filmide näitamisel.

IMAX prillid kasutavad polarisatsiooni, et eraldada pilte, mis on mõeldud erinevatele silmadele.

Sagedus– vaatlejast (antud juhul detektorist) ühes sekundis mööduvate laineharjade arv. Seda mõõdetakse hertsides.

Lainepikkus– kindel kaugus elektromagnetkiirguse lähimate punktide vahel, mille võnkumine toimub samas faasis.

Elektromagnetkiirgus võib levida peaaegu igas keskkonnas: tihedast ainest vaakumini.

Levikiirus vaakumis on 300 tuhat km sekundis.

Huvitava video EM-lainete olemuse ja omaduste kohta vaadake allolevat videot:

Elektromagnetlainete tüübid

Kogu elektromagnetkiirgus jagatakse sagedusega.

1. Raadiolained. Seal on lühike, ülilühike, ülipikk, pikk, keskmine.

Raadiolainete pikkus on vahemikus 10 km kuni 1 mm ja 30 kHz kuni 300 GHz.

Nende allikateks võivad olla nii inimtegevus kui ka mitmesugused loodusõhustikunähtused.

2. . Lainepikkus on vahemikus 1 mm kuni 780 nm ja võib ulatuda kuni 429 THz. Infrapunakiirgust nimetatakse ka soojuskiirguseks. Kogu meie planeedi elu alus.

3. Nähtav valgus. Pikkus 400 - 760/780 nm. Vastavalt sellele kõigub see vahemikus 790-385 THz. See hõlmab kogu inimsilmaga nähtavat kiirgusspektrit.

4. . Lainepikkus on lühem kui infrapunakiirgusel.

Võib ulatuda kuni 10 nm-ni. sellised lained on väga suured - umbes 3x10^16 Hz.

5. Röntgenikiirgus. lained on 6x10^19 Hz ja pikkus umbes 10 nm kuni 5 pm.

6. Gammalained. See hõlmab mis tahes kiirgust, mis on suurem kui röntgenikiirgus ja mille pikkus on lühem. Selliste elektromagnetlainete allikaks on kosmilised tuumaprotsessid.

Kohaldamisala

Kusagil alates 19. sajandi lõpust on kogu inimkonna progressi seostatud elektromagnetlainete praktilise kasutamisega.

Esimese asjana tasub mainida raadiosidet. See andis inimestele võimaluse suhelda, isegi kui nad olid üksteisest kaugel.

Satelliitringhääling ja telekommunikatsioon on primitiivse raadioside edasiarendus.

Just need tehnoloogiad on kujundanud kaasaegse ühiskonna infopilti.

Elektromagnetilise kiirguse allikateks tuleks pidada nii suuri tööstusrajatisi kui ka erinevaid elektriliine.

Elektromagnetlaineid kasutatakse aktiivselt sõjanduses (radarid, keerulised elektriseadmed). Samuti ei saaks meditsiin ilma nende kasutamiseta hakkama. Infrapunakiirgust saab kasutada paljude haiguste raviks.

Röntgenikiirgus aitab kindlaks teha inimese sisekudede kahjustusi.

Lasereid kasutatakse mitmete täpset täpsust nõudvate toimingute tegemiseks.

Elektromagnetkiirguse tähtsust inimese praktilises elus on raske üle hinnata.

Nõukogude video elektromagnetvälja kohta:

Võimalik negatiivne mõju inimesele

Kuigi need on kasulikud, võivad tugevad elektromagnetilise kiirguse allikad põhjustada selliseid sümptomeid nagu:

Väsimus;

Peavalu;

Iiveldus.

Liigne kokkupuude teatud tüüpi lainetega kahjustab siseorganeid, kesknärvisüsteemi ja aju. Muutused inimese psüühikas on võimalikud.

Huvitav video EM-lainete mõjust inimesele:

Selliste tagajärgede vältimiseks on peaaegu kõigis maailma riikides elektromagnetilist ohutust reguleerivad standardid. Igal kiirgusliigil on oma reguleerivad dokumendid (hügieenistandardid, kiirgusohutusstandardid). Elektromagnetlainete mõju inimesele ei ole täielikult uuritud, mistõttu soovitab WHO nendega kokkupuudet minimeerida.

mob_info