Файл: Fizika - V. F. Dmitriyeva.pdf

но підвищувало інтенсивність електромагнітного випромінювання. Еле-
ктромагнітне випромінювання відкритого вібратора (рис. 19.6) Герц ре-
єстрував за допомогою другого вібратора 2, настроєного в резонанс із 
випромінювачем (резонатора). Коли електромагнітні хвилі досягали ре-
зонатора, у ньому виникали електромагнітні коливання, які супроводи-
лись проскакуванням іскри через іскровий проміжок. 

Можливість виявлення електромагнітних хвиль свідчить про те, 

що вони переносять енергію. 

Властивості електромагнітних хвиль 

Користуючись вібратором і резонатором, Герц установив, що 

електромагнітні хвилі

 мають властивостіпритаманні будь-яким іншим 

хвилям:

 відбиваються від перешкод (металевих), заломлюються на межі 

двох середовищ (діелектричних), інтерферують одна з одною. 

За допомогою вібратора Герц добув плоскі хвилі завдовжки від 0,6 до 

10 м. Герц показав, що електромагнітні хвилі - поперечні. Він добув сто-

ячі електромагнітні хвилі і за їх допомогою визначив швидкість поши-
рення електромагнітних хвиль, яка збіглася із швидкістю світла. 

Дослідженнями російських учених П. М. Лебедєва і О. А. Глаголєвої-

Аркадьєвої було доведено: 

усі властивості електромагнітних хвиль збігаються із властивос-

тями світла» 

З цього випливає дуже важливий висновок: 

видиме світло - це електромагнітне випромінювання. 
Наступні дослідження підтвердили, що не тільки видиме світло, а й 

інфрачервоне, ультрафіолетове, рентгенівське і гамма-випромінювання 
мають електромагнітну природу, тобто електромагнітні хвилі мають дуже 
широкий діапазон частот або довжин хвиль. 

Маючи широкий діапазон частот або довжин хвиль, електромагнітні 

хвилі відрізняються одна від одної за способами їх генерації і реєстрації, а 

також своїми властивостями. Тому електромагнітні хвилі ділять на кілька 

видів: радіохвилі, світлові хвилі, рентгенівське і гамма-випромінювання 
(див. нижче). 

Деякі вили електромагнітних хвиль 

Випромінювання 

Довжина хвилі, м 

Частота хвилі,

 Ги 

Джерел о випромінювання 

Радіохвилі 

і О

 3

  - К Г

4 

3 - Ю

5

- 3 - Ю

1 2 

Коливальний контур 
Вібратор Герца 
Масовий випромінювач 

Ламповий генератор 

440 

Продовження таблиці 

Випромінювання 

Довжина хвилі, м 

Частота хвилі, Гн 

Джерело випромінювання 

Світлові хвилі 

інфрачервоне 

5-Ю"

4

 - 8-Ю"

7 

б

11

 -3,7510

і 4 

Лампи 

випромінювання 

б

11

 -3,7510

і 4 

видиме світло 

8 • 10~

7

 ~ 4 • 10

-7 

3,75-10

14

 -7,5-10

й 

Лазери 

ультрафіолетове 

4 • 10"

7

 -10"

9 

7,5-Ю

14

 -3-Ю

17 

Лазери 

випромінювання 

Рентгенівське 

2-Ю"

9

 - 6-Ю"

12 

1,5-10

і7

 - 5-Ю

19 

Трубки Рентгена 

випромінювання 

Гамма-випромі-

Менша ніж 6-Ю"

12 

Більша за 5-Ю

19 

Радіоактивний розпад 

нювання 

Ядерні процеси 

Космічні процеси 

Слід зазначити, що межі між різними видами електромагнітних хвиль 

дуже умовні. Електромагнітні хвилі всіх видів поширюються в просторі з 
тією самою швидкістю. 

§ 178. Винайдення радіо О. С. Поповим. 

Поняття про радіозв'язок 

Перший радіоприйма ч 

Ідею використання електромагнітних хвиль для передавання 

сигналів на великі відстані вперше висловив у 1889 р. О. С. Понов. Він у 

і 895 р. збудував і продемонстрував у дії перший радіоприймач, який грун-

тується на релейній схемі: дуже мала енергія електромагнітних хвиль за 
допомогою спеціального пристрою -

 когерера -

 використовувалась для 

керування місцевим джерелом енергії (<

електробатареєю

), яка живила 

реєструючий апарат (

електродзвінок

). Ще в 1896 р. Попов здійснив радіо-

телеграфний зв'язок на відстані 250 м, а в 1899 р., застосувавши винайдену 

ним антену, - на відстані 50 км. У 1900 р. IV Всесвітній електротехнічний 
конгрес присудив О. С. Попову почесний диплом 
і золоту медаль за винайдення радіо. Так розпо-

чалась ера радіо. 

Схему першого радіоприймача подано на 

рис. 19.7. Електромагнітні коливання, прийняті 
антеною

 М,

 надходять на когерер

 АВ.

 Назва "ко-

герер" утворилась від латинського слова "коге-
ренціо", що означає "зчеплення". 

Когерер

 - пристрій, здатний виявляти елект-

ромагнітні хвилі. Це трубка з дрібними метале-
вими ошурками. Ошурки мають великий опір, р

И

с. 19.7 

441 

струм через них не проходить. Але кота на ошурки потрапляє електромаг-

нітна хвиля, то вони ніби "зчеплюються" одні з одними, опір їх зменшується; 
через них, може проходити електричний струм. Якщо по трубці постукати, 

то опір ошурок зростає, струм через них не проходить. Електромагнітна 

хвиля,

 ЗМІНЮЮЧИ

 опір когерера, робить його провідником електричного 

струму. Когерер, замикаючи коло батареї РЦ, дає можливість струму 
проходити, через обмотку реле, яке притягує якір, контакт реле С замика-
ється, Якір, замикаючи контакт реле, дає струму можливість проходити 
через обмотку дзвінка. Дзвінок притягує свій якір, молоточок ударяє по 
чашечці. Чути звук. Одночасно з цим контакт дзвінка О розриває коло, 
струм через дзвінок не проходить, Якір дзвінка повертається в початкове 
положення, ударяючи по когереру, збільшуючи його опір. Система повер-

нулась у початкове положення. Приймач знову готовий до прийняття елек-

тромагнітних хвиль. 

Важливим моментом у розвитку радіо було винайдення в 1906 р. елек-

тронних ламп, які дали можливість створити джерела незгасаючих елект-

ромагнітних коливань. Цим було повністю розв'язано питання про пере-
давання за допомогою радіомовлення музики. 

Радіопередава ч 

Основою сучасного радіопередавача є генератор незгасаючих 

коливань, складений на лампах або транзисторах. Генератор виробляє 

коливання високої частоти, яку називають несучою (рис. 19.8). Якщо переда-
вач випромінює незгасаючу синусоїдну хвилю, то в приймальній антені 
реєструються гармонічні коливання, які не несуть жодної інформації Щоб 
передавати які-небудь сигнали, мовлення, музику, треба змінювати характер 
високочастотних коливань, наприклад амплітуду. Цей процес називають 

модуляцією

. Наприклад, при телеграфній

 модуляції

 випромінювання перери-

ваються за допомогою ключа, тобто посилаються короткі (крапка) і довгі 
(тире) сигнали - азбука Морзе (рис. 19,9). 

Щоб можна було передавати звукові коливання, в коло генератора не-

згасаючих коливань вмикають

 мікрофон

 (рис, 19.10). Під дією звукових 

хвиль, які падають на мікрофон із звуковою частотою, змінюється опір 

Струмі 

у антені 

піредаЬача 

о 

Рис. 19.10 

І § 

* Л 

Г 

§ § 

«§ 

5.1 

1-й 

Збдка 

"Нема 

38ук є 

Рис. 19.11 

мікрофона, а отже, і струм у первинній обмотці трансформатора. Це веде 

до виникнення змінної ЕРС у вторинній обмотці, тобто на сітку лампи 

подається змінна напруга звукової частоти. Амплітуда високочастотних 
коливань, які генеруються в контурі цієї лампи, змінюється разом з низь-
кочастотною напругою на сітці, а отже, змінюється інтенсивність радіо-
хвиль, що їх випромінює антена. Поки звуку немає, деякий постійний 
струм проходить по колу мікрофона (рис. 19.11). Якщо виникають звукові 
коливання, струм у колі мікрофона змінюється, амплітуда високочастот-
них коливань також змінюється за законом звукових коливань. Це явище 
називають

 амплітудною модуляцією. 

Радіоприйма ч 

Радіоприймач складається в основному з таких елементів: 

антени, коливального контуру, підсилювача, детектора, динаміка. До ан-
тени радіоприймача одночасно надходять модульовані сигнали від безлічі 

передавальних станцій. Щоб з цих сигналів виділити інформацію, яка нас 
цікавить, у приймачі використовують коливальний контур. До контуру 
приєднано конденсатор змінної ємності. Змінюючи ємність цього конден-

сатора, можна змінити власну частоту контуру. У такий спосіб приймаль-
ний контур настроюють у

 резонанс

 з електромагнітними коливаннями, 

які приймають. У коливальному контурі виникає

 модульований слабкий 

струм

 високої частоти (рис. 19.12,

 а),

 який надходить спочатку в підси-

лювач, а потім у детектор, У

 детекторі

 розділяються високочастотні не-

суча і звукові коливання, тобто відбувається

 детектування

. Детектором є 

двохелектродна електронна лампа або напівпровідниковий діод, що має 
однобічну провідність. Після проходження через діод високочастотний 

модульований струм стає пульсуючим (рис. 19.12, б). Для виділення низь-

443 

Ік 

Рис. 19.12 

кочастотного сигналу використовується

 фільтр

, що складається з паралель-

но з'єднаних конденсатора та опору. Для струму низької (звукової) частоти 
конденсатор є великим опором, тому такий струм проходить через опір 
(рис. 19.12, г), після чого він підсилюється і передається на

 динамік. 

Струм високої частоти проходить через конденсатор (рис. 19.12,

 в). 

Функціональну схему сучасного радіопередавача і радіоприймача зо-

бражено на рис. 19.13. 

Генератор 1 незгасаючих коливань виробляє високочастотні коливан-

ня. Звукові коливання за допомогою мікрофона перетворюються в елект-
ричні коливання. Коливання від генератора / і звукові коливання надхо-
дять у модулятор 2. У ньому під дією звукових коливань змінюється або 
амплітуда (амплітудна модуляція), або частота (частотна модуляція) коли-
вань, які виробляє генератор. Для передавання мовлення і музики моду-
ляцію здійснюють звуковими частотами (іО-ИЗ)хІО

3

 Гц. 

Після підсилення в підсилювачі З 

Передадач 

/ 

Приймач 

Мікрофон 

Рис. 19.13 

модульовані коливання надходять 
у передавальну антену 4, яка, бу-
дучи відкритим коливальним кон-
туром, випромінює електромагніт-
ні хвилі в ефір. Безпосередньо пере-
давати електромагнітні коливання 
звукової частоти не можна, оскільки 

444