Асноўныя ўласцівасці электрамагнітных хваляў

У 1865 году вядомы ангельскі фізік Дж. Максвел, грунтуючыся на выніках работ Фарадея па вывучэнні электрамагнітнага поля, змог тэарэтычна абгрунтаваць магчымасць існавання падобных палёў пры адсутнасці токаў і зарадаў, якія іх выклікалі. Канфігурацыя поля па-за крыніцы ўяўляе сабой хвалю. Вывучаючы ўласцівасці электрамагнітных хваляў, нельга не заўважыць цікавы факт: хуткасць распаўсюджвання залежыць ад асяроддзя. Напрыклад, у вакууме яна складае каля 300 тыс. Км / с. Так як дадзенае значэнне адпавядае хуткасці святла, то гэта дазволіла Максвел выказаць здагадку, што святло з'яўляецца адной з разнавіднасцяў электрамагнітных хваль. У далейшым гэта было пацверджана досведамі Герца. Да з'яўлення тэорыі Максвелла лічылася, што бачнае святло, рэнтгенаўскае выпраменьванне, ультрафіялет, радыё ўяўляюць сабой ніяк не звязаныя выпраменьвання. На самай справе ўласцівасці хваляў залежаць ад іх даўжыні. Увесь спектр ўмоўна быў падзелены на вобласці, для кожнай з якіх характэрныя свае праявы.

Ўласцівасці электрамагнітных хваляў ўнікальныя, так як агульнае іх узаемадзеянне з рэчывам тлумачыцца адразу двума складнікамі - магнітнай і электрычнай. Такім чынам, у электрамагнітнай хвалі, на якую не аказваецца вонкавага ўздзеяння, абодва поля вагаюцца ў сваіх кірунках і плоскасцях, прычым перпендыкулярных кірунку распаўсюджвання самай хвалі. Асноўныя ўласцівасці электрамагнітных хваляў прадстаўлены мноствам праяваў, незалежна ад прыроды крыніцы. Разгледзім некаторыя з іх. Нашмат зручней прадстаўляць рэальны вопыт, таму ў думках скарыстаемся двума прыладамі - генератарам радыёхваль накіраванага выпраменьвання і пераемнікам. Як ужо паказвалася, атрыманыя вынікі дастасавальныя да любых тыпах хваль. Ведаючы ўласцівасці электрамагнітных хваляў, імі можна кіраваць жаданым спосабам.

У паўсядзённым жыцці кожны з нас штодня сутыкаецца з адлюстраваннем. Напрыклад, часам, каб мабільны тэлефон страціў сувязь з базавай станцыяй, дастаткова зайсці ў памяшканне з тоўстымі жалезабетоннымі сценамі ці нават у звычайны дамавік ліфт. Вяртаючыся да эксперыменту: калі размясціць генератар і прыёмнік пад вуглом адзін да аднаго, то сігнал рэгістравацца не будзе (выпраменьвальнік накіраванага дзеяння). Але варта змясціць у пункце перасячэння двух умоўных ліній (вектары скіраванасці) пласціну з металу, як прыёмнік ўловіць выпраменьванне, гэта значыць, мае месца адлюстраванне. Падобныя ўласцівасці электрамагнітных хваляў сфармуляваны ў выказванні аб роўнасці кутоў падзення і адлюстравання.

Наступнае ўласцівасць - гэта праламленне. Пры размяшчэнні прымача і накіраванага выпраменьвальніка на розных вышынях, сігнал улоўлены не будзе. Але, калі паміж імі змясціць парафінавы куб, то ўся схема працуе. Гэта адбываецца дзякуючы змене напрамкі распаўсюджвання хваль на мяжы двух дыэлектрычных асяроддзяў (парафін і паветра).

Далей варта згадаць інтэрферэнцыю. Калі дзве металічных пласціны размясціць у непасрэднай блізкасці адна ад іншай, фарміруючы кут, трохі меншы, чым 180 градусаў, то пры выпраменьванні радыёхвалі на гэтыя лісты прыёмнік ўловіць адрозненне ў іх інтэнсіўнасці ў залежнасці ад размяшчэння яго адносна лістоў. Вядомы прыклад - спадарожнікавая антэна. Менавіта «талерка» ўзмацняе сігнал, збіраючы рассеяныя хвалі і канцэнтруючы іх на прымачы.

Яшчэ адно вядомае ўласцівасць - дыфракцыя. Збольшага, дзякуючы ёй атрымоўваецца карыстацца радыёпрымачамі. Вопыт наступны: паміж генератарам і пераемнікам змяшчаем металічную пласціну, прычым, адлегласць паміж імі - мінімальна. У выніку сігнал адсутнічае, так як адлюстроўваецца ад пласціны назад, у бок генератара. Але калі разнесці ў бакі ад пласціны генератар і прыёмнік, то сігнал з'явіцца. Так адбываецца дзякуючы ўласцівасці хваляў абгінаць перашкоды.