Следовательно, гребней и впадин волны уложатся на длине , так что длина волны будет равна .Мимо неподвижного источника пройдут за секунду «гребни» и «впадины», укладывающиеся по длине .

3. 
   Если приемник движется со скоростью , то в конце секундного промежутка времени он будет воспринимать впадину, которая в начале этого промежутка отстояла от его теперешнего положения на .
   

Т аким образом, приемник воспринимает за секунду колебания, отвечающие гребням и впадинам, укладывающимся на длине (рис.2.8) и будет колебаться с частотой .Подставив из полученного ранее выражения, получаем .Если расстояние между источником и приемником сокращается, воспринимаемая приемником частота оказывается больше частоты источника . Если расстояние между источником и приемником растет, воспринимаемая частота будет меньше .Электромагнитные волны

4. 
   Экспериментальное получение электромагнитных волн.
   

Переменное электрическое поле порождает переменное магнитное поле. Это переменное магнитное поле порождает переменное электрическое поле.Таким образом, если возбудить с помощью колеблющихся зарядов переменное электромагнитное поле, то в окружающем заряды пространстве возникнет последовательность взаимных превращений электрических и магнитных полей., распространяющихся от точки к точке. Этот процесс будет периодическим во времени и пространстве, и следовательно, представляет собой волну.

---

Существование электромагнитных волн — переменного электромагнитного поля, распространяющегося в пространстве с конечной скоростью, — вытекает из уравнения Максвелла:

1. 
   теорема о циркуляции вектора напряженности: показывает, что источниками электрического поля могут быть не только электрические заряды, но и изменяющиеся во времени магнитные поля:
   

, - напряженность вихревого электрического поля.

2. 
   Обобщенная теорема о циркуляции вектора - показывает, что магнитные поля могут возбуждаться либо движущимися зарядами (электрическими токами), либо переменными электрическими полями:
   

3. 
   теорема Гаусса для электростатического поля в диэлектрике: поля – поток вектора смещения электростатического поля в диэлектрике сквозь произвольную замкнутую поверхность равен алгебраической сумме заключенных внутри этой поверхности свободных электрических зарядов, если заряд распределен внутри замкнутой поверхности непрерывно с объемной плотностью ρ:
   

4. 
   теорема Гаусса для поля : поток вектора магнитной индукции сквозь любую замкнутую поверхность равен нулю. Теорема отражает факт отсутствия магнитных зарядов, вследствие чего линии магнитной индукции не имеют ни начала, ни конца и являются замкнутыми:
   

Уравнения Максвелла сформулированы в 1865 г. на основе обобщения эмпирических законов электрических и магнитных явлений.Решающую роль для утверждения максвелловской теории сыгра

---

ли опыты Герца (1888), согласно которым электрические и магнитные поля действительно распространяются в виде волн,поведение которых полностью описывается уравнениями Максвелла.Источником электромагнитных волнв действительности может быть:

• 
  любой электрический колебательный контур
  
• 
  или проводник, по которому течет переменный электрический ток, так как для возбуждения электромагнитных волн необходимо создать в пространстве переменное электрическое поле (ток смещения) или соответственно переменное магнитное поле.
  

Однако излучающая способность источника определяется его формой, размерами и частотой колебаний.Чтобы излучение играло заметную роль, необходимо увеличить объем пространства, в котором создается переменное электромагнитное поле. Поэтому для получения электромагнитных волн непригодны закрытые колебательные контуры, так как в них электрическое: поле сосредоточено между обкладками конденсатора, а магнитное — внутри катушки индуктивности. Г. Герц в своих опытах (рис. 227, а, б), - уменьшая число витков катушки - площадь пластин конденсатора, -раздвигая их,совершил переход от закрытого колебательного контура к открытому колебательному контуру (вибратору Герца), представляющему собой два стрежня, разделенных искровым промежутком (рис. 227, в).Если в закрытом колебательном контуре (рис. 227, а)переменное электрическое поле сосредоточено внутри конденсатора, то в открытом(рис. 227, б) - оно заполняет окружающее контур пространство, что существенно повышает интенсивность электромагнитного излучения. Колебания в такой системе поддерживаются за счет источника ЭДС, подключенного к обкладкам конденсатора, а искровой промежуток применяется

---

для того, чтобы увеличить разность потенциалов, до которой первоначально заряжаются обкладки.Для возбуждения электромагнитных волн:

• 
  в ибратор Герца (В) подключается к индуктору (И) (рис. 228).
  
• 
  Когда напряжение на искровом промежутке достигало пробивного значения, образовывалась искра, закорачивающая обе половины вибратора, и в нем возникали свободные затухающие колебания.
  
• 
  При исчезновении искры контур размыкался и колебания прекращались.. Затем индуктор снова заряжал конденсатор, возникала искра и в контуре опять наблюдались колебания и т.д.
  

Для регистрации электромагнитных волн Герц пользовался вторым вибратором, называемым резонатором Р, имеющим такую же частоту собственных колебаний, что и излучающий вибратор, т. е. настроенным в резонанс с вибратором. Когда электромагнитные волны достигали резонатора, то в его зазоре проскакивала электрическая искра.С помощью описанного вибратора Герц экспериментировал с электромагнитными волнами, длина волны которых составляла примерно 3 м. П. Н. Лебедев, применяя миниатюрный вибратор из тонких платиновых стерженьков, получил миллиметровые электромагнитные волны с длиной волны 6 — 4 мм.В 1896 г. А.С. Попов впервые осуществил с помощью электромагнитных волн передачу сообщения на расстояние около 250 м (были переданы слова «Генрих Герц»). Было положено основание радиотехнике.Дальнейшее развитие методики эксперимента в этом направлении позволило в 1923 г. российскому физику А. А. Глаголевой-Аркадьевой (1884 — 1945) сконструировать массовый излучатель, в котором короткие электромагнитные волны, возбуждаемые колебаниями электрических зарядов в атомах и молекулах, генерировались с помощью искр, проскакиваемых между металлическими опилками, взвешенными в масле. Так были получены волны с λ от 50 мм до 80 мкм. Тем самым было доказано существование волн, перекрывающих интервал между радиоволнами и инфракрасным излучением. Недостатком вибраторов Герца и

---

Лебедева и массового излучателя Глаголевой-Аркадьевой являлось то, что свободные колебания в них быстро за­тухали и обладали малой мощность.Для получения незатухающих колебаний необходимо создать автоколебательную систему, которая обеспечивала бы подачу энергии с частотой, равной частоте собственных колебаний контура. Поэтому в 20-х годах XX в. перешли к генерированию электромагнитных волн с помощью электронных ламп. Ламповые генераторыпозволяют получать колебания заданной (практически любой) мощности и синусоидальной формы.Электромагнитные волны, обладая широким диапазоном частот (или длин волн , где с — скорость электромагнитных волн в вакууме), отличаются друг от друга по способам их генерации и регистрации, а также по своим свойствам. Поэтому электромагнитные волны делятся на несколько видов: радиоволны, световые волны, рентгеновское и γ-излучения. Следует отметить, что границы между различными видами электромагнитных волн довольно условны. В табл. 8 и 9 приведены шкала и диапазоны электромагнитных волн.4. Дифференциальное уравнение электромагнитной волныОдним из важнейших следствий уравнений Максвелла является существование электромагнитных волн. Из уравнений Максвелла следует,

1. 
   Для однородной и изотропной среды вдали от зарядов и токов, создающих электромагнитное поле, векторы напряженностей и переменного электромагнитного поля удовлетворяют волновому уравнению типа :
   

, , (1, 2)Где

---

Смотрите также файлы

• План мероприятий по теме Банк. Календарнотематический план мероприятий по теме Банк.docx

• 6 Разработка аналитического обоснования необходимости создания системы защиты информации на объекте информатизации.docx

• Анархистское направление.docx

• Тема Технические каналы утечки информации в технических средства и системах приема, обработки, хранения, отображения и передачи информации (тспи).docx

• Протокол от 2017 г инструментальнорасчётной оценки защищённости.docx