ทุกอย่างเกี่ยวกับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า สรุปบทเรียน “คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า คุณสมบัติของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า” การสะท้อนของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าตามหลักฟิสิกส์ถือเป็นคลื่นที่ลึกลับที่สุด ในนั้นพลังงานจะหายไปอย่างไม่มีที่ไหนเลย ปรากฏขึ้นมาจากที่ไหนเลย ไม่มีวัตถุอื่นใดในวิทยาศาสตร์ทั้งหมด การเปลี่ยนแปลงร่วมกันอันแสนวิเศษทั้งหมดนี้เกิดขึ้นได้อย่างไร?

ไฟฟ้าพลศาสตร์ของแมกซ์เวลล์

ทุกอย่างเริ่มต้นด้วยข้อเท็จจริงที่ว่านักวิทยาศาสตร์แมกซ์เวลล์ย้อนกลับไปในปี พ.ศ. 2408 จากผลงานของฟาราเดย์ได้สมการของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า แม็กซ์เวลล์เองก็เชื่อว่าสมการของเขาบรรยายถึงการบิดและแรงตึงของคลื่นในอีเธอร์ ยี่สิบสามปีต่อมา เฮิรตซ์ทดลองสร้างการรบกวนดังกล่าวในตัวกลาง และไม่เพียงแต่จะประสานสิ่งเหล่านั้นกับสมการของพลศาสตร์ไฟฟ้าเท่านั้น แต่ยังเพื่อให้ได้กฎที่ควบคุมการแพร่กระจายของการรบกวนเหล่านี้ด้วย มีแนวโน้มที่น่าสงสัยเกิดขึ้นโดยประกาศว่าการรบกวนใด ๆ ที่เป็นแม่เหล็กไฟฟ้าในธรรมชาติเป็นคลื่นเฮิร์ตเซียน อย่างไรก็ตาม การแผ่รังสีเหล่านี้ไม่ใช่วิธีเดียวที่สามารถถ่ายโอนพลังงานได้

การสื่อสารไร้สาย

ปัจจุบัน ตัวเลือกที่เป็นไปได้สำหรับการนำการสื่อสารไร้สายไปใช้ ได้แก่:

การมีเพศสัมพันธ์แบบไฟฟ้าสถิตหรือที่เรียกว่าการมีเพศสัมพันธ์แบบคาปาซิทีฟ

การเหนี่ยวนำ;

ปัจจุบัน;

การมีเพศสัมพันธ์ของเทสลา นั่นคือการมีเพศสัมพันธ์ของคลื่นความหนาแน่นของอิเล็กตรอนตามพื้นผิวตัวนำ

ช่วงที่กว้างที่สุดของพาหะที่พบบ่อยที่สุด ซึ่งเรียกว่าคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า - ตั้งแต่ความถี่ต่ำพิเศษไปจนถึงรังสีแกมมา

ควรพิจารณาการสื่อสารประเภทนี้โดยละเอียด

การสื่อสารด้วยไฟฟ้าสถิต

ไดโพลสองตัวเป็นแรงไฟฟ้าควบคู่กันในอวกาศ ซึ่งเป็นผลมาจากกฎของคูลอมบ์ การสื่อสารประเภทนี้แตกต่างจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าตรงที่ความสามารถในการเชื่อมต่อไดโพลเมื่ออยู่บนเส้นเดียวกัน เมื่อระยะทางเพิ่มขึ้น ความแรงของการเชื่อมต่อจะลดลง และอิทธิพลที่แข็งแกร่งของการรบกวนต่างๆ ก็สังเกตได้เช่นกัน

การมีเพศสัมพันธ์แบบเหนี่ยวนำ

ขึ้นอยู่กับสนามแม่เหล็กของการรั่วไหลของตัวเหนี่ยวนำ สังเกตระหว่างวัตถุที่มีความเหนี่ยวนำ การใช้งานค่อนข้างจำกัดเนื่องจากมีระยะทางสั้น

การสื่อสารในปัจจุบัน

เนื่องจากการแพร่กระจายของกระแสในตัวกลางที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า ปฏิกิริยาบางอย่างจึงสามารถเกิดขึ้นได้ หากกระแสถูกส่งผ่านเทอร์มินัล (หน้าสัมผัสคู่) ก็สามารถตรวจจับกระแสเดียวกันเหล่านี้ได้ในระยะห่างพอสมควรจากหน้าสัมผัส นี่คือสิ่งที่เรียกว่าเอฟเฟกต์การแพร่กระจายในปัจจุบัน

การเชื่อมต่อเทสลา

นักฟิสิกส์ชื่อดัง นิโคลา เทสลา คิดค้นการสื่อสารโดยใช้คลื่นบนพื้นผิวตัวนำ หากความหนาแน่นของตัวพาประจุประจุกระจัดกระจายในบางจุดของเครื่องบิน ตัวพาประจุเหล่านี้ก็จะเริ่มเคลื่อนที่ซึ่งจะมีแนวโน้มที่จะคืนสมดุล เนื่องจากพาหะมีลักษณะเฉื่อย การฟื้นตัวจึงมีลักษณะเป็นคลื่น

การสื่อสารทางแม่เหล็กไฟฟ้า

การปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ามีผลกระทบในระยะไกลอย่างมาก เนื่องจากแอมพลิจูดของพวกมันแปรผกผันกับระยะห่างจากแหล่งกำเนิด เป็นวิธีการสื่อสารไร้สายที่แพร่หลายที่สุด แต่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าคืออะไร? ในการเริ่มต้นมีความจำเป็นต้องสำรวจประวัติศาสตร์การค้นพบของพวกเขาในช่วงสั้น ๆ

คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า “ปรากฏ” ได้อย่างไร?

ทุกอย่างเริ่มต้นในปี 1829 เมื่อนักฟิสิกส์ชาวอเมริกัน เฮนรี ค้นพบการรบกวนจากการปล่อยประจุไฟฟ้าในการทดลองกับขวดเลย์เดน ในปี พ.ศ. 2375 ฟาราเดย์นักฟิสิกส์เสนอแนะการมีอยู่ของกระบวนการเช่นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า แม็กซ์เวลล์สร้างสมการแม่เหล็กไฟฟ้าอันโด่งดังของเขาในปี พ.ศ. 2408 ในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 มีความพยายามที่ประสบความสำเร็จมากมายในการสร้างการสื่อสารไร้สายโดยใช้การเหนี่ยวนำไฟฟ้าสถิตและแม่เหล็กไฟฟ้า เอดิสัน นักประดิษฐ์ชื่อดังได้คิดค้นระบบที่ช่วยให้ผู้โดยสารรถไฟสามารถส่งและรับโทรเลขในขณะที่รถไฟกำลังเคลื่อนที่ได้ ในปี พ.ศ. 2431 G. Hertz พิสูจน์ได้อย่างชัดเจนว่าคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าปรากฏขึ้นโดยใช้อุปกรณ์ที่เรียกว่าเครื่องสั่น เฮิรตซ์ทำการทดลองในการส่งสัญญาณแม่เหล็กไฟฟ้าในระยะไกล ในปี พ.ศ. 2433 Branly วิศวกรและนักฟิสิกส์จากฝรั่งเศสได้ประดิษฐ์อุปกรณ์สำหรับบันทึกรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า ต่อจากนั้นอุปกรณ์นี้ถูกเรียกว่า "ตัวนำวิทยุ" (coherer) ในปี พ.ศ. 2434-2436 นิโคลา เทสลา อธิบายหลักการพื้นฐานของการส่งสัญญาณในระยะทางไกลและจดสิทธิบัตรเสาอากาศเสาซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ความสำเร็จเพิ่มเติมในการศึกษาคลื่นและการใช้งานทางเทคนิคของการผลิตและการใช้งานเป็นของนักฟิสิกส์และนักประดิษฐ์ที่มีชื่อเสียงเช่น Popov, Marconi, de More, Lodge, Muirhead และอื่น ๆ อีกมากมาย

แนวคิดเรื่อง "คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า"

คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นปรากฏการณ์ที่แพร่กระจายในอวกาศด้วยความเร็วจำกัดที่แน่นอน และแสดงถึงสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กสลับกัน เนื่องจากสนามแม่เหล็กและสนามไฟฟ้าเชื่อมโยงกันอย่างแยกไม่ออก จึงก่อให้เกิดสนามแม่เหล็กไฟฟ้า นอกจากนี้เรายังสามารถพูดได้ว่าคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นการรบกวนของสนาม และในระหว่างการแพร่กระจาย พลังงานที่สนามแม่เหล็กจะเปลี่ยนเป็นพลังงานของสนามไฟฟ้าและในทางกลับกัน ตามหลักพลศาสตร์ไฟฟ้าของ Maxwell ภายนอกสิ่งนี้คล้ายคลึงกับการแพร่กระจายของคลื่นอื่น ๆ ในสื่ออื่น ๆ แต่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญ

คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ากับคลื่นอื่นแตกต่างกันอย่างไร?

พลังงานของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าแพร่กระจายในสภาพแวดล้อมที่ค่อนข้างแปลก เพื่อเปรียบเทียบคลื่นเหล่านี้กับคลื่นอื่น ๆ จำเป็นต้องเข้าใจว่าเรากำลังพูดถึงสื่อการแพร่กระจายประเภทใด สันนิษฐานว่าพื้นที่ภายในอะตอมนั้นเต็มไปด้วยอีเทอร์ไฟฟ้าซึ่งเป็นสื่อเฉพาะที่เป็นอิเล็กทริกสัมบูรณ์ คลื่นทั้งหมดระหว่างการแพร่กระจายจะแสดงการเปลี่ยนแปลงของพลังงานจลน์ไปเป็นพลังงานศักย์และในทางกลับกัน ยิ่งไปกว่านั้น พลังงานเหล่านี้มีการเลื่อนเวลาและสถานที่สูงสุดโดยสัมพันธ์กันประมาณหนึ่งในสี่ของคาบคลื่นเต็ม พลังงานคลื่นเฉลี่ยซึ่งเป็นผลรวมของพลังงานศักย์และพลังงานจลน์เป็นค่าคงที่ แต่ด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าสถานการณ์จะแตกต่างออกไป พลังงานของทั้งสนามแม่เหล็กและสนามไฟฟ้าถึงค่าสูงสุดพร้อมกัน

คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเกิดขึ้นได้อย่างไร?

เรื่องของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าก็คือสนามไฟฟ้า (อีเธอร์) สนามเคลื่อนที่มีโครงสร้างและประกอบด้วยพลังงานของการเคลื่อนที่และพลังงานไฟฟ้าของสนามเอง ดังนั้นพลังงานศักย์ของคลื่นจึงสัมพันธ์กับพลังงานจลน์และอยู่ในเฟส ธรรมชาติของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าคือสนามไฟฟ้าเป็นระยะซึ่งอยู่ในสถานะของการเคลื่อนที่แบบแปลนในอวกาศและเคลื่อนที่ด้วยความเร็วแสง

กระแสอคติ

มีอีกวิธีหนึ่งในการอธิบายว่าคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าคืออะไร สันนิษฐานว่ากระแสการกระจัดเกิดขึ้นในอีเทอร์เมื่อสนามไฟฟ้าที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกันเคลื่อนที่ สิ่งเหล่านี้เกิดขึ้นตามธรรมชาติเฉพาะสำหรับผู้สังเกตการณ์ภายนอกที่อยู่นิ่งเท่านั้น ในขณะที่พารามิเตอร์เช่นความแรงของสนามไฟฟ้าถึงค่าสูงสุด กระแสไฟฟ้าที่แทนที่ ณ จุดที่กำหนดในอวกาศจะหยุดลง ดังนั้นด้วยความตึงเครียดขั้นต่ำจะได้ภาพที่ตรงกันข้าม วิธีการนี้ทำให้ธรรมชาติของคลื่นของการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้ากระจ่างขึ้น เนื่องจากพลังงานของสนามไฟฟ้าถูกเลื่อนไปหนึ่งในสี่ของคาบเทียบกับกระแสการกระจัด จากนั้นเราสามารถพูดได้ว่าการรบกวนทางไฟฟ้าหรือพลังงานของการรบกวนนั้นถูกแปลงเป็นพลังงานของกระแสการกระจัดและในทางกลับกัน และแพร่กระจายในลักษณะคลื่นในตัวกลางอิเล็กทริก

รูปแบบของกระบวนการคลื่นหลายรูปแบบมีลักษณะเป็นสากลในธรรมชาติและใช้ได้กับคลื่นที่มีลักษณะต่างกัน เช่น คลื่นกลในตัวกลางยืดหยุ่น คลื่นบนผิวน้ำ ในลักษณะเส้นยืด เป็นต้น คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งเป็นกระบวนการแพร่กระจายของ การสั่นของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าก็ไม่มีข้อยกเว้น แต่แตกต่างจากคลื่นประเภทอื่น การแพร่กระจายเกิดขึ้นในตัวกลางวัสดุบางชนิด คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถแพร่กระจายได้ในความว่างเปล่า: ไม่จำเป็นต้องมีตัวกลางวัสดุสำหรับการแพร่กระจายของสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก อย่างไรก็ตาม คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถมีอยู่ได้ไม่เพียงแต่ในสุญญากาศเท่านั้น แต่ยังอยู่ในสสารด้วย

การทำนายคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าการมีอยู่ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าได้รับการทำนายทางทฤษฎีโดย Maxwell อันเป็นผลมาจากการวิเคราะห์ระบบสมการที่เสนอของเขาซึ่งอธิบายสนามแม่เหล็กไฟฟ้า แมกซ์เวลล์แสดงให้เห็นว่าสนามแม่เหล็กไฟฟ้าในสุญญากาศสามารถดำรงอยู่ได้หากไม่มีแหล่งกำเนิด - ประจุและกระแส สนามที่ไม่มีแหล่งกำเนิดจะมีรูปแบบของคลื่นที่แพร่กระจายด้วยความเร็วจำกัด cm/s โดยเวกเตอร์ของสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กในแต่ละช่วงเวลา ณ แต่ละจุดในอวกาศจะตั้งฉากกันและตั้งฉากกับทิศทางของ การแพร่กระจายของคลื่น

คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าถูกค้นพบและศึกษาโดยทดลองโดย Hertz เพียง 10 ปีหลังจากการเสียชีวิตของ Maxwell

เปิดเครื่องสั่นเพื่อให้เข้าใจว่าคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถหาได้จากการทดลองอย่างไร ให้พิจารณาวงจรออสซิลโลสโคปแบบ "เปิด" ซึ่งแผ่นของตัวเก็บประจุถูกแยกออกจากกัน (รูปที่ 176) ดังนั้นสนามไฟฟ้าจึงใช้พื้นที่ขนาดใหญ่ เมื่อระยะห่างระหว่างเพลตเพิ่มขึ้น ความจุ C ของตัวเก็บประจุจะลดลง และตามสูตรของ Thomson ความถี่ของการแกว่งตามธรรมชาติจะเพิ่มขึ้น หากคุณเปลี่ยนตัวเหนี่ยวนำด้วยลวดเส้นหนึ่งด้วย ความเหนี่ยวนำจะลดลงและความถี่ของการแกว่งตามธรรมชาติจะเพิ่มขึ้นมากยิ่งขึ้น ในกรณีนี้ไม่เพียงแต่ไฟฟ้าเท่านั้น แต่ยังรวมถึงสนามแม่เหล็กซึ่งก่อนหน้านี้มีอยู่ภายในขดลวดด้วย ตอนนี้จะครอบครองพื้นที่ขนาดใหญ่ที่ครอบคลุมสายนี้

การเพิ่มความถี่ของการแกว่งในวงจรตลอดจนการเพิ่มขนาดเชิงเส้นนำไปสู่ความจริงที่ว่าคาบธรรมชาติ

การแกว่งจะเทียบได้กับเวลาการแพร่กระจายของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าตลอดทั้งวงจร ซึ่งหมายความว่ากระบวนการของการสั่นของแม่เหล็กไฟฟ้าตามธรรมชาติในวงจรเปิดดังกล่าวไม่สามารถถือเป็นเสมือนหยุดนิ่งได้อีกต่อไป

ข้าว. 176. การเปลี่ยนจากวงจรออสซิลลาทอรีไปเป็นเครื่องสั่นแบบเปิด

ความแรงของกระแสในสถานที่ต่าง ๆ ในเวลาเดียวกันจะแตกต่างกัน: ที่ปลายวงจรจะเป็นศูนย์เสมอและตรงกลาง (ที่ขดลวดอยู่ก่อนหน้า) จะแกว่งด้วยแอมพลิจูดสูงสุด

ในกรณีที่จำกัด เมื่อวงจรออสซิลเลเตอร์กลายเป็นเส้นลวดตรง การกระจายกระแสไปตามวงจร ณ จุดใดเวลาหนึ่งจะแสดงในรูปที่ 1 177ก. ในขณะที่ความแรงของกระแสในเครื่องสั่นนั้นสูงสุด สนามแม่เหล็กที่อยู่รอบ ๆ ตัวเครื่องก็จะถึงจุดสูงสุดด้วย และไม่มีสนามไฟฟ้าใกล้กับเครื่องสั่น หลังจากผ่านไปหนึ่งในสี่ของช่วงเวลา ความแรงของกระแสไฟฟ้าจะเป็นศูนย์ และเมื่อมีสนามแม่เหล็กใกล้กับเครื่องสั่น ประจุไฟฟ้ากระจุกตัวใกล้ปลายเครื่องสั่น และการกระจายของประจุมีรูปแบบดังแสดงในรูปที่ 1 พ.ศ. 2319 สนามไฟฟ้าใกล้กับเครื่องสั่นในขณะนี้มีค่าสูงสุด

ข้าว. 177. การกระจายกระแสไปตามเครื่องสั่นแบบเปิด ณ เวลาที่สูงสุด (a) และการกระจายประจุหลังจากหนึ่งในสี่ของช่วงเวลา (b)

การแกว่งของประจุและกระแสเหล่านี้ เช่น การแกว่งของแม่เหล็กไฟฟ้าในเครื่องสั่นแบบเปิด ค่อนข้างคล้ายกับการแกว่งเชิงกลที่อาจเกิดขึ้นในสปริงของออสซิลเลเตอร์ หากเอาวัตถุขนาดใหญ่ที่ติดอยู่กับสปริงออก ในกรณีนี้จำเป็นต้องคำนึงถึงมวลของแต่ละส่วนของสปริงและพิจารณาว่าเป็นระบบกระจายซึ่งแต่ละองค์ประกอบมีทั้งคุณสมบัติยืดหยุ่นและเฉื่อย ในกรณีของเครื่องสั่นแม่เหล็กไฟฟ้าแบบเปิด แต่ละองค์ประกอบจะมีทั้งความเหนี่ยวนำและความจุไปพร้อมๆ กัน

สนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กของเครื่องสั่นธรรมชาติของการแกว่งที่ไม่เสมือนหยุดนิ่งในเครื่องสั่นแบบเปิดนำไปสู่ความจริงที่ว่าสนามที่สร้างขึ้นโดยแต่ละส่วนของมันในระยะห่างที่แน่นอนจากเครื่องสั่นจะไม่ชดเชยซึ่งกันและกันอีกต่อไป เช่นเดียวกับในกรณีของวงจรการสั่นแบบ "ปิด" ที่มี พารามิเตอร์แบบก้อน โดยที่การแกว่งเป็นแบบกึ่งคงที่ สนามไฟฟ้ามีความเข้มข้นทั้งหมดภายในตัวเก็บประจุ และแม่เหล็กอยู่ภายในขดลวด เนื่องจากการแยกเชิงพื้นที่ของสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก พวกมันจึงไม่เกี่ยวข้องกันโดยตรง: การเปลี่ยนแปลงซึ่งกันและกันนั้นเกิดจากกระแสเท่านั้น - การถ่ายโอนประจุตามวงจร

ในเครื่องสั่นแบบเปิด ซึ่งสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กทับซ้อนกันในอวกาศ อิทธิพลซึ่งกันและกันจะเกิดขึ้น: สนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลงจะสร้างสนามไฟฟ้ากระแสน้ำวน และสนามไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลงจะสร้างสนามแม่เหล็ก เป็นผลให้การมีอยู่ของฟิลด์ "การพึ่งพาตนเอง" ดังกล่าวแพร่กระจายในพื้นที่ว่างในระยะห่างมากจากเครื่องสั่นจึงเป็นไปได้ เหล่านี้คือคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ปล่อยออกมาจากเครื่องสั่น

การทดลองของเฮิรตซ์เครื่องสั่นซึ่ง G. Hertz ทดลองรับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นครั้งแรกในปี พ.ศ. 2431 เป็นตัวนำไฟฟ้าแบบตรงที่มีช่องว่างอากาศขนาดเล็กอยู่ตรงกลาง (รูปที่ 178a) ด้วยช่องว่างนี้ จึงสามารถจ่ายประจุจำนวนมากให้กับเครื่องสั่นทั้งสองซีกได้ เมื่อความต่างศักย์ถึงค่าขีดจำกัด การพังทลายจะเกิดขึ้นในช่องว่างอากาศ (ประกายไฟพุ่งขึ้น) และประจุไฟฟ้าผ่านอากาศที่แตกตัวเป็นไอออนอาจไหลจากครึ่งหนึ่งของเครื่องสั่นไปยังอีกเครื่องหนึ่ง ในวงจรเปิด การสั่นของแม่เหล็กไฟฟ้าเกิดขึ้น เพื่อให้แน่ใจว่ากระแสสลับเร็วมีเฉพาะในเครื่องสั่นเท่านั้น และไม่มีการลัดวงจรผ่านแหล่งพลังงาน โช้คจึงเชื่อมต่อระหว่างเครื่องสั่นและแหล่งกำเนิด (ดูรูปที่ 178a)

ข้าว. 178. เครื่องสั่นเฮิรตซ์

การสั่นสะเทือนความถี่สูงในตัวสั่นจะเกิดขึ้นตราบใดที่ประกายไฟปิดช่องว่างระหว่างครึ่งหนึ่งของมัน การหน่วงของการสั่นในเครื่องสั่นนั้นส่วนใหญ่ไม่ได้เกิดจากการสูญเสียความต้านทานของจูล (เช่นในวงจรออสซิลเลเตอร์แบบปิด) แต่เกิดจากการแผ่รังสีของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

ในการตรวจจับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เฮิรทซ์ใช้เครื่องสั่นตัวที่สอง (ตัวรับ) (รูปที่ 1786) ภายใต้อิทธิพลของสนามไฟฟ้ากระแสสลับของคลื่นที่มาจากตัวปล่อย อิเล็กตรอนในตัวสั่นที่รับจะทำการสั่นแบบบังคับ นั่นคือ กระแสสลับอย่างรวดเร็วจะตื่นเต้นในเครื่องสั่น หากขนาดของเครื่องสั่นที่รับนั้นเหมือนกับขนาดของเครื่องที่ปล่อยออกมา ความถี่ของการสั่นของแม่เหล็กไฟฟ้าตามธรรมชาติในเครื่องนั้นจะตรงกันและการสั่นที่ถูกบังคับในเครื่องสั่นที่รับจะมีค่าที่เห็นได้ชัดเจนเนื่องจากการสั่นพ้อง เฮิรตซ์ตรวจพบการสั่นเหล่านี้โดยการลื่นไถลของประกายไฟในช่องว่างระดับจุลภาคที่อยู่ตรงกลางของเครื่องสั่นที่รับสัญญาณ หรือโดยการเรืองแสงของท่อปล่อยก๊าซขนาดเล็ก G ที่เชื่อมต่อระหว่างครึ่งหนึ่งของเครื่องสั่น

เฮิรตซ์ไม่เพียงพิสูจน์การทดลองมีอยู่จริงของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเท่านั้น แต่ยังเป็นครั้งแรกที่เริ่มศึกษาคุณสมบัติของพวกมัน - การดูดซับและการหักเหของแสงในสื่อต่าง ๆ การสะท้อนจากพื้นผิวโลหะ ฯลฯ จากการทดลองก็สามารถวัดความเร็วของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าได้เช่นกัน ซึ่งกลับกลายเป็นว่าเท่ากับความเร็วแสง

ความบังเอิญของความเร็วของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ากับความเร็วของแสงที่วัดได้มานานก่อนการค้นพบทำหน้าที่เป็นจุดเริ่มต้นในการระบุแสงด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและสร้างทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้าของแสง

คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ามีอยู่โดยไม่มีแหล่งกำเนิดสนามในแง่ที่ว่าหลังจากการแผ่รังสี สนามแม่เหล็กไฟฟ้าของคลื่นจะไม่เกี่ยวข้องกับแหล่งกำเนิด นี่เป็นวิธีที่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าแตกต่างจากสนามไฟฟ้าสถิตและสนามแม่เหล็กซึ่งไม่มีอยู่นอกเหนือจากแหล่งกำเนิด

กลไกการแผ่รังสีของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าการปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเกิดขึ้นพร้อมกับการเคลื่อนที่ด้วยความเร่งของประจุไฟฟ้า คุณสามารถเข้าใจได้ว่าสนามไฟฟ้าตามขวางของคลื่นเกิดขึ้นจากสนามคูลอมบ์ในแนวรัศมีของประจุแบบจุดได้อย่างไร โดยใช้เหตุผลง่ายๆ ต่อไปนี้ที่เสนอโดย J. Thomson

ข้าว. 179. สนามประจุจุดคงที่

ลองพิจารณาสนามไฟฟ้าที่สร้างขึ้นโดยประจุแบบจุด หากประจุอยู่นิ่ง สนามไฟฟ้าสถิตของมันจะปรากฎโดยเส้นแรงในแนวรัศมีที่เล็ดลอดออกมาจากประจุ (รูปที่ 179) ปล่อยให้ประจุเริ่มเคลื่อนที่ด้วยความเร่ง a ในขณะนั้นภายใต้อิทธิพลของแรงภายนอก และหลังจากนั้นครู่หนึ่ง แรงนี้จะหยุดลง เพื่อให้ประจุเคลื่อนที่สม่ำเสมอด้วยความเร็ว การเคลื่อนที่ของประจุจะแสดงในรูป 180.

ลองจินตนาการถึงเส้นของสนามไฟฟ้าที่เกิดจากประจุนี้หลังจากผ่านไปเป็นเวลานาน เนื่องจากสนามไฟฟ้าแพร่กระจายด้วยความเร็วแสง c

จากนั้นการเปลี่ยนแปลงของสนามไฟฟ้าที่เกิดจากการเคลื่อนที่ของประจุไม่สามารถเข้าถึงจุดที่อยู่นอกทรงกลมรัศมี: นอกทรงกลมนี้สนามจะเหมือนกับประจุที่อยู่นิ่ง (รูปที่ 181) ความแรงของสนามนี้ (ในระบบหน่วยเกาส์เซียน) มีค่าเท่ากับ

การเปลี่ยนแปลงทั้งหมดในสนามไฟฟ้าที่เกิดจากการเคลื่อนที่ด้วยความเร่งของประจุในช่วงเวลาหนึ่ง ณ เวลาหนึ่งนั้นอยู่ภายในชั้นทรงกลมบาง ๆ ที่มีความหนาซึ่งมีรัศมีภายนอกเท่ากับและรัศมีภายใน - นี่แสดงในรูปที่ 1 181. ภายในรัศมีทรงกลม สนามไฟฟ้าคือสนามของประจุที่เคลื่อนที่สม่ำเสมอ

ข้าว. 180. กราฟความเร็วในการชาร์จ

ข้าว. 181. เส้นความแรงของสนามไฟฟ้าของประจุเคลื่อนที่ตามกราฟในรูป 180

ข้าว. 182. เพื่อให้ได้สูตรความแรงของสนามรังสีของประจุเคลื่อนที่ที่มีความเร่ง

หากความเร็วของประจุน้อยกว่าความเร็วแสง c มาก ดังนั้นสนามนี้ ณ เวลานั้นจะเกิดขึ้นพร้อมกับสนามของประจุจุดที่นิ่งซึ่งอยู่ห่างจากจุดเริ่มต้น (รูปที่ 181): สนามของ ประจุที่เคลื่อนที่อย่างช้าๆ ด้วยความเร็วคงที่จะเคลื่อนที่ไปกับมัน และระยะทางที่ประจุเคลื่อนที่เมื่อเวลาผ่านไป ดังที่เห็นได้จากรูปที่ 1 180 ถือว่าเท่ากันถ้า g»t

รูปแบบของสนามไฟฟ้าภายในชั้นทรงกลมนั้นหาได้ง่ายโดยคำนึงถึงความต่อเนื่องของเส้นสนามด้วย ในการทำเช่นนี้คุณจะต้องเชื่อมต่อเส้นแรงรัศมีที่สอดคล้องกัน (รูปที่ 181) เกิดจากการเคลื่อนที่อย่างเร่งของประจุ รอยหักงอในแนวแรง "หนี" จากประจุที่ความเร็ว c เกิดการแตกหักของสายไฟระหว่าง

ทรงกลม นี่คือสนามรังสีที่เราสนใจ โดยแพร่กระจายด้วยความเร็ว c

ในการค้นหาสนามรังสี ให้พิจารณาเส้นความเข้มเส้นหนึ่งที่ทำมุมหนึ่งกับทิศทางการเคลื่อนที่ของประจุ (รูปที่ 182) ให้เราแยกเวกเตอร์ความแรงของสนามไฟฟ้าที่จุดแบ่ง E ออกเป็นสองส่วน: รัศมีและแนวขวาง องค์ประกอบรัศมีคือความแรงของสนามไฟฟ้าสถิตที่สร้างขึ้นโดยประจุที่ระยะห่างจากมัน:

องค์ประกอบตามขวางคือความแรงของสนามไฟฟ้าในคลื่นที่ปล่อยออกมาจากประจุระหว่างการเคลื่อนที่ด้วยความเร่ง เนื่องจากคลื่นนี้เคลื่อนที่ไปตามรัศมี เวกเตอร์จึงตั้งฉากกับทิศทางการแพร่กระจายของคลื่น จากรูป 182 ชัดเจนว่า.

แทนที่ที่นี่จาก (2) เราพบ

เมื่อพิจารณาว่าอัตราส่วนคือความเร่ง a ซึ่งประจุเคลื่อนที่ในช่วงเวลาจาก 0 ถึงเราเขียนนิพจน์นี้ใหม่ในรูปแบบ

ก่อนอื่น ให้เราใส่ใจกับข้อเท็จจริงที่ว่าความแรงของสนามไฟฟ้าของคลื่นลดลงในสัดส่วนผกผันกับระยะห่างจากศูนย์กลาง ตรงกันข้ามกับความแรงของสนามไฟฟ้าสถิตซึ่งเป็นสัดส่วนกับการพึ่งพาระยะทางตามที่คาดไว้ หากเราคำนึงถึงกฎการอนุรักษ์พลังงานด้วย เนื่องจากไม่มีการดูดกลืนพลังงานเกิดขึ้นเมื่อคลื่นแพร่กระจายในสุญญากาศ ปริมาณพลังงานที่ผ่านทรงกลมในรัศมีใดๆ ก็ตามจะเท่ากัน เนื่องจากพื้นที่ผิวของทรงกลมเป็นสัดส่วนกับกำลังสองของรัศมี การไหลของพลังงานผ่านหน่วยของพื้นผิวจึงต้องแปรผกผันกับกำลังสองของรัศมี เมื่อพิจารณาว่าความหนาแน่นของพลังงานของสนามไฟฟ้าของคลื่นเท่ากัน เราก็สรุปได้ว่า

ต่อไป เราสังเกตว่าความแรงของสนามคลื่นในสูตร (4) ณ เวลานั้นขึ้นอยู่กับความเร่งของประจุ และ ณ เวลานั้น คลื่นที่ปล่อยออกมาในขณะนั้นถึงจุดที่ตั้งอยู่ในระยะทางหลังจากเวลาเท่ากัน ถึง

การแผ่รังสีของประจุที่สั่นตอนนี้ให้เราสมมติว่าประจุเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงอย่างต่อเนื่องโดยมีความเร่งแปรผันใกล้กับจุดกำเนิดของพิกัด ตัวอย่างเช่น ประจุเกิดการสั่นแบบฮาร์มอนิก จากนั้นจะปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าอย่างต่อเนื่อง ความแรงของสนามไฟฟ้าของคลื่น ณ จุดที่อยู่ห่างจากจุดกำเนิดของพิกัดยังคงถูกกำหนดโดยสูตร (4) และสนาม ณ เวลานั้นขึ้นอยู่กับความเร่งของประจุ a ณ เวลาก่อนหน้า

ปล่อยให้การเคลื่อนที่ของประจุเป็นการสั่นแบบฮาร์มอนิกใกล้กับจุดกำเนิดของพิกัดด้วยแอมพลิจูด A และความถี่ที่แน่นอน:

ความเร่งของประจุระหว่างการเคลื่อนไหวนั้นกำหนดโดยนิพจน์

เราได้ค่าความเร่งประจุมาแทนสูตร (5)

การเปลี่ยนแปลงของสนามไฟฟ้า ณ จุดใดๆ ระหว่างการเคลื่อนที่ของคลื่นดังกล่าว แสดงถึงการสั่นของฮาร์มอนิกที่มีความถี่ กล่าวคือ ประจุที่สั่นจะปล่อยคลื่นสีเดียวออกมา แน่นอนว่า สูตร (8) ใช้ได้ที่ระยะทางที่ไกลมากเมื่อเทียบกับแอมพลิจูดของการแกว่งของประจุ A

พลังงานคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าความหนาแน่นพลังงานของสนามไฟฟ้าของคลื่นเอกรงค์ที่ปล่อยออกมาจากประจุสามารถพบได้โดยใช้สูตร (8):

ความหนาแน่นของพลังงานเป็นสัดส่วนกับกำลังสองของแอมพลิจูดของการแกว่งของประจุและกำลังสี่ของความถี่

ความผันผวนใด ๆ เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนพลังงานเป็นระยะจากประเภทหนึ่งไปอีกประเภทหนึ่งและย้อนกลับ ตัวอย่างเช่น การแกว่งของออสซิลเลเตอร์เชิงกลจะมาพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงร่วมกันของพลังงานจลน์และพลังงานศักย์ของการเสียรูปแบบยืดหยุ่น เมื่อศึกษาการแกว่งของแม่เหล็กไฟฟ้าในวงจร เราพบว่าอะนาล็อกของพลังงานศักย์ของออสซิลเลเตอร์เชิงกลคือพลังงานของสนามไฟฟ้าในตัวเก็บประจุ และอะนาล็อกของพลังงานจลน์คือพลังงานของสนามแม่เหล็กของขดลวด การเปรียบเทียบนี้ใช้ได้ไม่เพียงแต่สำหรับการแกว่งเฉพาะจุดเท่านั้น แต่ยังใช้ได้กับกระบวนการคลื่นด้วย

ในคลื่นเอกรงค์ที่เคลื่อนที่ในตัวกลางยืดหยุ่น ความหนาแน่นของพลังงานจลน์และศักย์ในแต่ละจุดจะเกิดการสั่นแบบฮาร์มอนิกด้วยความถี่เป็นสองเท่า และเพื่อให้ค่าของพวกมันตรงกันทุกเวลา สิ่งเดียวกันนี้จะเกิดขึ้นจริงในคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าสีเดียวที่กำลังเคลื่อนที่ นั่นคือความหนาแน่นของพลังงานของสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก ซึ่งทำการสั่นแบบฮาร์มอนิกโดยมีความถี่เท่ากันในแต่ละจุด ณ เวลาใดก็ได้

ความหนาแน่นของพลังงานสนามแม่เหล็กแสดงในรูปของการเหนี่ยวนำ B ดังนี้:

เมื่อเทียบความหนาแน่นพลังงานของสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กในคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเคลื่อนที่ เราเชื่อว่าการเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็กในคลื่นดังกล่าวขึ้นอยู่กับพิกัดและเวลาในลักษณะเดียวกับความแรงของสนามไฟฟ้า กล่าวอีกนัยหนึ่ง ในคลื่นเคลื่อนที่ การเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็กและความแรงของสนามไฟฟ้าจะเท่ากัน ณ จุดใดก็ได้ในเวลาใดก็ได้ (ในระบบหน่วยแบบเกาส์เซียน):

การไหลของพลังงานคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าความหนาแน่นพลังงานทั้งหมดของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าในคลื่นเคลื่อนที่เป็นสองเท่าของความหนาแน่นพลังงานของสนามไฟฟ้า (9) ความหนาแน่นของฟลักซ์พลังงาน y ที่คลื่นพาไปนั้นเท่ากับผลคูณของความหนาแน่นของพลังงานและความเร็วการแพร่กระจายของคลื่น เมื่อใช้สูตร (9) คุณจะเห็นว่าพลังงานที่ไหลผ่านพื้นผิวใดๆ แกว่งไปมาตามความถี่ ในการค้นหาค่าเฉลี่ยของความหนาแน่นของฟลักซ์พลังงาน จำเป็นต้องแสดงค่าเฉลี่ย (9) เมื่อเวลาผ่านไป เนื่องจากค่าเฉลี่ยคือ 1/2 เราจึงได้

ข้าว. 183. การกระจายพลังงานเชิงมุมที่ปล่อยออกมาจากประจุการสั่น

ความหนาแน่นของฟลักซ์พลังงานในคลื่นขึ้นอยู่กับทิศทาง: ในทิศทางที่ประจุแกว่งไปแกว่งมา พลังงานจะไม่ถูกปล่อยออกมาเลย ปริมาณพลังงานที่ใหญ่ที่สุดจะถูกปล่อยออกมาในระนาบที่ตั้งฉากกับทิศทางนี้ โดยประจุการสั่นจะแสดงในรูป 183. ประจุจะแกว่งไปตามแกน จากจุดกำเนิดของพิกัด ส่วนต่างๆ จะถูกวาดขึ้น ซึ่งความยาวจะเป็นสัดส่วนกับรังสีที่ปล่อยออกมาในค่าที่กำหนด

ทิศทางของพลังงาน เช่น แผนภาพแสดงเส้นที่เชื่อมต่อส่วนปลายของส่วนเหล่านี้

การกระจายพลังงานไปตามทิศทางในอวกาศนั้นมีลักษณะเป็นพื้นผิวซึ่งได้มาจากการหมุนแผนภาพรอบแกน

โพลาไรเซชันของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าคลื่นที่เกิดจากเครื่องสั่นระหว่างการสั่นสะเทือนแบบฮาร์มอนิกเรียกว่าคลื่นสีเดียว คลื่นเอกรงค์มีลักษณะเฉพาะด้วยความถี่ с และความยาวคลื่น X ความยาวคลื่นและความถี่มีความสัมพันธ์กันผ่านความเร็วของการแพร่กระจายคลื่นด้วย:

คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในสุญญากาศนั้นเป็นแนวขวาง: เวกเตอร์ของความแรงของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าของคลื่นดังที่เห็นได้จากข้อโต้แย้งข้างต้นตั้งฉากกับทิศทางการแพร่กระจายของคลื่น ให้เราผ่านจุดสังเกต P ในรูป ทรงกลม 184 ซึ่งมีจุดศูนย์กลางอยู่ที่จุดกำเนิดของพิกัด ซึ่งประจุที่แผ่รังสีจะแกว่งไปตามแกนของมัน มาวาดแนวและเส้นเมอริเดียนบนมันกัน จากนั้นเวกเตอร์ E ของสนามคลื่นจะถูกกำหนดทิศทางในแนวสัมผัสไปยังเส้นเมริเดียน และเวกเตอร์ B ตั้งฉากกับเวกเตอร์ E และกำหนดทิศทางในแนวสัมผัสไปยังเส้นขนาน

เพื่อยืนยันสิ่งนี้ ให้เราพิจารณารายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กในคลื่นเคลื่อนที่ หลังจากปล่อยคลื่น ฟิลด์เหล่านี้จะไม่เชื่อมโยงกับแหล่งที่มาอีกต่อไป เมื่อสนามไฟฟ้าของคลื่นเปลี่ยนแปลง สนามแม่เหล็กจะเกิดขึ้น เส้นสนามซึ่งตามที่เราเห็นเมื่อศึกษากระแสกระจัดนั้นตั้งฉากกับเส้นสนามไฟฟ้า สนามแม่เหล็กสลับที่เปลี่ยนแปลงไปนี้จะนำไปสู่การปรากฏตัวของสนามไฟฟ้ากระแสน้ำวนซึ่งตั้งฉากกับสนามแม่เหล็กที่สร้างขึ้น ดังนั้นในขณะที่คลื่นแพร่กระจาย สนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กจะสนับสนุนซึ่งกันและกัน โดยยังคงตั้งฉากซึ่งกันและกันอยู่ตลอดเวลา เนื่องจากในคลื่นเคลื่อนที่การเปลี่ยนแปลงของสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กจะเกิดขึ้นในเฟสซึ่งกันและกัน "แนวตั้ง" ของคลื่นทันที (เวกเตอร์ E และ B ที่จุดต่าง ๆ ของเส้นตามทิศทางของการแพร่กระจาย) จึงมีรูปแบบที่แสดงในรูปที่ . 185. คลื่นดังกล่าวเรียกว่าโพลาไรซ์เชิงเส้น ประจุที่ทำการสั่นแบบฮาร์มอนิกจะปล่อยคลื่นโพลาไรซ์เชิงเส้นออกมาในทุกทิศทาง ในคลื่นโพลาไรซ์เชิงเส้นที่เคลื่อนที่ไปในทิศทางใดๆ เวกเตอร์ E จะอยู่ในระนาบเดียวกันเสมอ

เนื่องจากประจุในเครื่องสั่นแม่เหล็กไฟฟ้าเชิงเส้นเกิดการเคลื่อนที่แบบสั่น คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ปล่อยออกมาจากเครื่องสั่นจึงมีโพลาไรซ์เชิงเส้น สามารถตรวจสอบได้อย่างง่ายดายด้วยการทดลองโดยการเปลี่ยนการวางแนวของเครื่องสั่นที่รับซึ่งสัมพันธ์กับเครื่องสั่นที่ปล่อยออกมา

ข้าว. 185. สนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กในคลื่นโพลาไรซ์เชิงเส้นเคลื่อนที่

สัญญาณจะยิ่งใหญ่ที่สุดเมื่อเครื่องสั่นรับสัญญาณขนานกับเครื่องสั่น (ดูรูปที่ 178) หากเครื่องสั่นที่รับสัญญาณตั้งฉากกับเครื่องที่ปล่อยออกมา สัญญาณจะหายไป การสั่นสะเทือนทางไฟฟ้าในเครื่องสั่นที่รับสัญญาณสามารถเกิดขึ้นได้เนื่องจากส่วนประกอบของสนามไฟฟ้าของคลื่นที่พุ่งไปตามเครื่องสั่นเท่านั้น ดังนั้นการทดลองดังกล่าวบ่งชี้ว่าสนามไฟฟ้าในคลื่นขนานกับเครื่องสั่นแบบแผ่รังสี

โพลาไรซ์ประเภทอื่นของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าตามขวางก็เป็นไปได้เช่นกัน ตัวอย่างเช่น หากเวกเตอร์ E ณ จุดหนึ่งระหว่างการเคลื่อนที่ของคลื่นหมุนไปรอบทิศทางการแพร่กระจายอย่างสม่ำเสมอ โดยคงขนาดไม่เปลี่ยนแปลง คลื่นนั้นจะถูกเรียกว่าโพลาไรซ์แบบวงกลมหรือโพลาไรซ์ในวงกลม “ภาพบุคคล” ทันทีของสนามไฟฟ้าของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าดังกล่าวจะแสดงในรูปที่ 1 186.

ข้าว. 186. สนามไฟฟ้าในคลื่นโพลาไรซ์แบบวงกลมเคลื่อนที่

คลื่นโพลาไรซ์แบบวงกลมสามารถหาได้โดยการเพิ่มคลื่นโพลาไรซ์เชิงเส้นสองคลื่นที่มีความถี่และแอมพลิจูดเท่ากันซึ่งแพร่กระจายไปในทิศทางเดียวกัน โดยที่เวกเตอร์ของสนามไฟฟ้าตั้งฉากกัน ในแต่ละคลื่น เวกเตอร์สนามไฟฟ้าในแต่ละจุดผ่านการสั่นแบบฮาร์มอนิก เพื่อที่จะเพิ่มการแกว่งตั้งฉากซึ่งกันและกันเพื่อส่งผลให้เกิดการหมุนของเวกเตอร์ที่เกิดขึ้น จำเป็นต้องมีการเปลี่ยนเฟส กล่าวอีกนัยหนึ่ง คลื่นโพลาไรซ์เชิงเส้นที่เพิ่มเข้ามาจะต้องเลื่อนไปหนึ่งในสี่ของความยาวคลื่นที่สัมพันธ์กัน

แรงกระตุ้นของคลื่นและความดันแสงนอกจากพลังงานแล้ว คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ายังมีโมเมนตัมอีกด้วย หากคลื่นถูกดูดซับ โมเมนตัมของคลื่นก็จะถูกส่งไปยังวัตถุที่ดูดซับไว้ ตามมาว่าเมื่อถูกดูดซับ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจะออกแรงกดดันต่อสิ่งกีดขวาง กำเนิดของความดันคลื่นและขนาดของความดันนี้สามารถอธิบายได้ดังนี้

กำกับเป็นเส้นตรงเส้นเดียว ดังนั้นกำลัง P ที่ถูกดูดกลืนโดยประจุจะเท่ากับ

เราจะถือว่าพลังงานทั้งหมดของคลื่นตกกระทบถูกดูดซับโดยสิ่งกีดขวาง เนื่องจากคลื่นนำพลังงานต่อหน่วยพื้นที่ผิวของสิ่งกีดขวางต่อหน่วยเวลา ความดันที่คลื่นกระทำระหว่างเหตุการณ์ปกติจะเท่ากับความหนาแน่นของพลังงานของคลื่น แรงกดของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ถูกดูดซับส่งผ่านไปยังสิ่งกีดขวางต่อ หน่วยเวลาของแรงกระตุ้นเท่ากับตามสูตร (15) กับพลังงานที่ดูดซับหารด้วยความเร็วแสง c ซึ่งหมายความว่าคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ถูกดูดซับมีโมเมนตัมเท่ากับพลังงานหารด้วยความเร็วแสง

เป็นครั้งแรกที่ P. N. Lebedev ค้นพบความกดดันของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในปี 1900 ในการทดลองที่ละเอียดอ่อนอย่างยิ่ง

การสั่นของแม่เหล็กไฟฟ้าเสมือนอยู่กับที่ในวงจรการสั่นแบบปิดแตกต่างจากการสั่นความถี่สูงในเครื่องสั่นแบบเปิดอย่างไร ให้การเปรียบเทียบทางกล

อธิบายว่าเหตุใดคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจึงไม่ถูกปล่อยออกมาในระหว่างการสั่นของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเสมือนคงที่ในวงจรปิด เหตุใดการแผ่รังสีจึงเกิดขึ้นระหว่างการสั่นของแม่เหล็กไฟฟ้าในเครื่องสั่นแบบเปิด

อธิบายและอธิบายการทดลองของ Hertz เกี่ยวกับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่น่าตื่นเต้นและการตรวจจับ ช่องว่างประกายไฟมีบทบาทอย่างไรในตัวสั่นที่ส่งและรับ?

อธิบายว่าเมื่อประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่ด้วยความเร่ง สนามไฟฟ้าสถิตตามยาวจะเปลี่ยนเป็นสนามไฟฟ้าตามขวางของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ปล่อยออกมาได้อย่างไร

จากการพิจารณาด้านพลังงาน แสดงให้เห็นว่าความแรงของสนามไฟฟ้าของคลื่นทรงกลมที่ปล่อยออกมาจากเครื่องสั่นลดลงเป็น 1 1r (ต่างจากสนามไฟฟ้าสถิต)

คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าสีเดียวคืออะไร? ความยาวคลื่นคืออะไร? สัมพันธ์กับความถี่อย่างไร? คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าตามขวางมีคุณสมบัติอย่างไร?

โพลาไรเซชันของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเรียกว่าอะไร? คุณรู้จักโพลาไรเซชันประเภทใด

คุณสามารถให้ข้อโต้แย้งอะไรเพื่อพิสูจน์ข้อเท็จจริงที่ว่าคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ามีโมเมนตัม

อธิบายบทบาทของแรงลอเรนซ์ต่อการเกิดแรงดันของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าต่อสิ่งกีดขวาง

มีเพียงคนขี้เกียจเท่านั้นที่ไม่เคยได้ยินเกี่ยวกับเจ้ามือรับแทง 1xbet แคมเปญโฆษณาที่มีความสามารถและรายการกิจกรรมการเดิมพันมากมายทำงานได้ดี วันนี้ 1xbet เป็นหนึ่งในเจ้ามือรับแทงที่ได้รับการส่งเสริมและใหญ่ที่สุดทั่วประเทศ ตามข้อมูลทางสถิติ 1xbet เป็นเจ้ามือรับแทงที่เป็นที่รู้จักมากที่สุด ผู้ใช้หลายแสนคนได้เลือกสำนักงานนี้แล้ว และจำนวนของพวกเขาก็เพิ่มขึ้นทุกวัน

เกี่ยวกับกระจก 1xbet

ไปที่กระจก

ผู้ใช้หลายคนยังไม่รู้ว่ากระจกคืออะไร อันที่จริง นี่เป็นแนวคิดทั่วไปในหมู่ผู้ใช้เจ้ามือรับแทง มิเรอร์เป็นเพียงสำเนาของเว็บไซต์อย่างเป็นทางการของเจ้ามือรับแทง ไม่ใช่เรื่องบังเอิญที่ได้รับการตั้งชื่อว่า "Mirror BC" โดยพื้นฐานแล้ว นี่คือสำเนาที่สมบูรณ์ของเว็บไซต์หลักพร้อมฟังก์ชันและความสามารถทั้งหมด สถานประกอบการพนันหลายแห่งใช้แนวทางปฏิบัติในการสร้างกระจกเงา

สำเนาดังกล่าวเรียกว่า "BC Mirrors" เนื่องจากเป็นการสะท้อนถึงเว็บไซต์หลักโดยสมบูรณ์ มิเรอร์ไม่เพียงแต่ใช้โดยเจ้ามือรับแทงเท่านั้น แต่ยังรวมถึงแหล่งข้อมูลเกมอื่น ๆ ด้วย

กระจก 1xbet ที่ใช้งานได้นั้นมีให้ใช้งานได้อย่างอิสระเสมอ มันไม่ได้ถูกซ่อนไว้จากสายตาของผู้ใช้ มีลิงค์มากมายไปยังกระจกทำงาน ฝ่ายบริหารสำนักงานเผยแพร่โดเมนใหม่เกือบทุกวันราวกับมาจากสายพานลำเลียง ดังนั้นจึงไม่มีปัญหาการขาดแคลนไซต์มิเรอร์

เหตุใดเว็บไซต์หลักของเจ้ามือรับแทง 1xbet จึงถูกบล็อก?

การบล็อกเจ้ามือรับแทงและเว็บไซต์การพนันอื่น ๆ เกิดขึ้นเป็นระยะ เนื่องจากกฎหมายรัสเซียเข้มงวดขึ้น เว็บไซต์หลายแห่งจึงถูกบล็อกโดยผู้ให้บริการอินเทอร์เน็ต Roskomnadzor พยายามจำกัดการเข้าถึงเว็บไซต์เกมอย่างหนาแน่น นอกจากนี้ห้ามมิให้เข้าถึงเจ้ามือรับแทง เฉพาะโดเมนเท่านั้นที่ถูกบล็อก และไม่มีข้อจำกัดเกี่ยวกับทรัพยากร 1xbet เอง

สถานประกอบการหลายแห่งต้องทนทุกข์ทรมานจากกฎหมายเหล่านี้ และ 1xbet ก็ไม่ใช่ข้อยกเว้นที่น่ายินดี ดังนั้นฝ่ายบริหารของ 1xbet จึงใช้มาตรการบังคับ มาตรการเหล่านี้เป็นไซต์มิเรอร์

กระจกก็ถูกบังอยู่ตลอดเวลาเช่นกัน นี่คือสาเหตุที่ฝ่ายบริหารสร้างมิเรอร์ใหม่บ่อยครั้ง ดังนั้นผู้ใช้จะไม่สูญเสียการเข้าถึงเว็บไซต์และจะสามารถวางเดิมพันได้ตลอดเวลา แม้ว่าจะถูกแบนจากผู้ให้บริการในรัสเซียก็ตาม

การลงทะเบียนบนกระจก 1xbet

ขั้นตอนการลงทะเบียนบนมิเรอร์จะคล้ายกับการลงทะเบียนบนเว็บไซต์หลัก มีหลายวิธีในการสร้างบัญชีบนเว็บไซต์ 1xbet

• ทางอีเมล แบบฟอร์มลงทะเบียนนี้เป็นแบบฟอร์มขั้นสูง และนอกเหนือจากที่อยู่อีเมลแล้ว ผู้ใช้จะต้องระบุเมือง ชื่อ หมายเลขโทรศัพท์ที่ทำงาน รหัสไปรษณีย์ และตั้งรหัสผ่านที่รัดกุม
• ตามหมายเลขโทรศัพท์มือถือ วิธีที่ง่ายและรวดเร็วในการลงทะเบียน ผู้ใช้เพียงแค่ต้องระบุหมายเลขของเขาซึ่งจะส่งข้อความ SMS พร้อมข้อมูลที่จำเป็นสำหรับการลงทะเบียนในภายหลัง
• การเชื่อมโยงบัญชีกับหน้าบนโซเชียลเน็ตเวิร์ก วิธีการลงทะเบียนที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในหลาย ๆ เว็บไซต์ 1xbet ยังเสนอวิธีการนี้ในการรับบัญชีบนเว็บไซต์ของพวกเขา คุณต้องระบุข้อมูลเข้าสู่ระบบและรหัสผ่านสำหรับเครือข่ายโซเชียลที่เลือกและบัญชีของเจ้ามือรับแทงจะถูกสร้างขึ้น

หากคุณมีบัญชีบนเว็บไซต์อย่างเป็นทางการของ 1xbet อยู่แล้ว ก็ไม่จำเป็นต้องสร้างบัญชีใหม่สำหรับมิเรอร์ การป้อนข้อมูลเก่าที่เกี่ยวข้องกับเว็บไซต์หลักก็เพียงพอแล้ว

รังสีแม่เหล็กไฟฟ้ามีอยู่ตราบเท่าที่จักรวาลของเรามีชีวิตอยู่ มันมีบทบาทสำคัญในวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตบนโลก การรบกวนนี้เป็นสถานะของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่กระจายอยู่ในอวกาศ

ลักษณะของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า

คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าใด ๆ ได้รับการอธิบายโดยใช้คุณลักษณะสามประการ

1. ความถี่.

2. โพลาไรซ์

โพลาไรซ์– หนึ่งในคุณสมบัติคลื่นหลัก อธิบายแอนไอโซโทรปีตามขวางของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า การแผ่รังสีถือเป็นโพลาไรซ์เมื่อการแกว่งของคลื่นทั้งหมดเกิดขึ้นในระนาบเดียวกัน

ปรากฏการณ์นี้ถูกใช้อย่างแข็งขันในทางปฏิบัติ ตัวอย่างเช่น ในโรงภาพยนตร์เมื่อฉายภาพยนตร์ 3 มิติ

เมื่อใช้โพลาไรซ์ แว่นตา IMAX จะแยกภาพที่มีไว้สำหรับดวงตาแต่ละข้าง

ความถี่– จำนวนยอดคลื่นที่ผ่านผู้สังเกต (ในกรณีนี้คือตัวตรวจจับ) ในหนึ่งวินาที มีหน่วยวัดเป็นเฮิรตซ์

ความยาวคลื่น- ระยะห่างจำเพาะระหว่างจุดที่ใกล้ที่สุดของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งการสั่นเกิดขึ้นในเฟสเดียวกัน

รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถแพร่กระจายได้ในสื่อเกือบทุกชนิด: จากสสารหนาแน่นไปจนถึงสุญญากาศ

ความเร็วของการแพร่กระจายในสุญญากาศคือ 300,000 กม. ต่อวินาที

หากต้องการวิดีโอที่น่าสนใจเกี่ยวกับธรรมชาติและคุณสมบัติของคลื่น EM โปรดดูวิดีโอด้านล่าง:

ประเภทของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าทั้งหมดจะถูกหารด้วยความถี่

1. คลื่นวิทยุมีทั้งแบบสั้น สั้นพิเศษ ยาวพิเศษ ยาว กลาง

ความยาวของคลื่นวิทยุอยู่ระหว่าง 10 กม. ถึง 1 มม. และตั้งแต่ 30 kHz ถึง 300 GHz

แหล่งที่มาของพวกเขาอาจเป็นได้ทั้งกิจกรรมของมนุษย์และปรากฏการณ์ทางบรรยากาศทางธรรมชาติต่างๆ

2. . ความยาวคลื่นมีตั้งแต่ 1 มม. ถึง 780 นาโนเมตร และสูงถึง 429 THz รังสีอินฟราเรดเรียกอีกอย่างว่ารังสีความร้อน พื้นฐานของทุกชีวิตบนโลกของเรา

3. แสงที่มองเห็นได้ความยาว 400 - 760/780 นาโนเมตร ดังนั้นจึงมีความผันผวนระหว่าง 790-385 THz ซึ่งรวมถึงสเปกตรัมรังสีทั้งหมดที่ตามนุษย์มองเห็นได้

4. . ความยาวคลื่นสั้นกว่ารังสีอินฟราเรด

สามารถเข้าถึงได้ถึง 10 นาโนเมตร คลื่นดังกล่าวมีขนาดใหญ่มาก - ประมาณ 3x10^16 Hz

5. เอกซเรย์- คลื่นความถี่ 6x10^19 เฮิรตซ์ และมีความยาวประมาณ 10 นาโนเมตร - 17.00 น.

6. คลื่นแกมมาซึ่งรวมถึงรังสีใดๆ ที่มากกว่ารังสีเอกซ์และมีความยาวน้อยกว่า แหล่งกำเนิดของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าดังกล่าวคือกระบวนการทางจักรวาลและนิวเคลียร์

ขอบเขตการใช้งาน

ที่ไหนสักแห่งนับตั้งแต่ปลายศตวรรษที่ 19 ความก้าวหน้าของมนุษย์ทั้งหมดเกี่ยวข้องกับการใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในทางปฏิบัติ

สิ่งแรกที่ควรกล่าวถึงคือการสื่อสารทางวิทยุ ทำให้ผู้คนมีโอกาสสื่อสารกันแม้ว่าจะอยู่ห่างไกลกันก็ตาม

การแพร่ภาพกระจายเสียงผ่านดาวเทียมและโทรคมนาคมเป็นการพัฒนาเพิ่มเติมของการสื่อสารทางวิทยุแบบดั้งเดิม

เป็นเทคโนโลยีเหล่านี้ที่หล่อหลอมภาพลักษณ์ข้อมูลของสังคมยุคใหม่

แหล่งกำเนิดรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าควรพิจารณาทั้งโรงงานอุตสาหกรรมขนาดใหญ่และสายไฟต่างๆ

คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าถูกนำมาใช้อย่างแข็งขันในกิจการทางทหาร (เรดาร์ อุปกรณ์ไฟฟ้าที่ซับซ้อน) นอกจากนี้ยาก็ไม่สามารถทำได้หากไม่มีการใช้ รังสีอินฟราเรดสามารถรักษาโรคได้หลายชนิด

รังสีเอกซ์ช่วยระบุความเสียหายต่อเนื้อเยื่อภายในของบุคคล

เลเซอร์ใช้ในการดำเนินการหลายอย่างที่ต้องใช้ความแม่นยำในการระบุตำแหน่ง

ความสำคัญของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าในชีวิตจริงของมนุษย์นั้นยากที่จะประเมินค่าสูงไป

วิดีโอโซเวียตเกี่ยวกับสนามแม่เหล็กไฟฟ้า:

ผลกระทบด้านลบที่อาจเกิดขึ้นกับมนุษย์

แม้ว่าแหล่งกำเนิดรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีกำลังแรงจะมีประโยชน์ แต่อาจทำให้เกิดอาการต่างๆ เช่น:

ความเหนื่อยล้า;

ปวดศีรษะ;

คลื่นไส้

การสัมผัสกับคลื่นบางประเภทมากเกินไปทำให้เกิดความเสียหายต่ออวัยวะภายใน ระบบประสาทส่วนกลาง และสมอง การเปลี่ยนแปลงในจิตใจของมนุษย์เป็นไปได้

วิดีโอที่น่าสนใจเกี่ยวกับผลกระทบของคลื่น EM ต่อมนุษย์:

เพื่อหลีกเลี่ยงผลกระทบดังกล่าว เกือบทุกประเทศในโลกจึงมีมาตรฐานที่ควบคุมความปลอดภัยของแม่เหล็กไฟฟ้า รังสีแต่ละประเภทมีเอกสารข้อบังคับของตนเอง (มาตรฐานด้านสุขอนามัย มาตรฐานความปลอดภัยของรังสี) ผลกระทบของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าต่อมนุษย์ยังไม่ได้รับการศึกษาอย่างครบถ้วน ดังนั้น WHO จึงแนะนำให้ลดการสัมผัสกับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าให้เหลือน้อยที่สุด