Πώς προκύπτει ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα; Ηλεκτρομαγνητικό πεδίο. Ηλεκτρομαγνητικά κύματα. Κυματικές ιδιότητες του φωτός. Διάφοροι τύποι ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας και η πρακτική εφαρμογή τους. Διαμόρφωση και ανίχνευση

Ο M. Faraday εισήγαγε την έννοια του πεδίου:

ένα ηλεκτροστατικό πεδίο δημιουργείται γύρω από ένα ακίνητο φορτίο,

Ένα μαγνητικό πεδίο δημιουργείται γύρω από κινούμενα φορτία (ρεύμα).

Το 1830, ο M. Faraday ανακάλυψε το φαινόμενο της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής: όταν αλλάζει το μαγνητικό πεδίο, εμφανίζεται ένα ηλεκτρικό πεδίο δίνης.

Εικόνα 2.7 - Ηλεκτρικό πεδίο Vortex

Οπου,
- διάνυσμα έντασης ηλεκτρικού πεδίου,
- διάνυσμα μαγνητικής επαγωγής.

Ένα εναλλασσόμενο μαγνητικό πεδίο δημιουργεί ένα ηλεκτρικό πεδίο δίνης.

Το 1862 ο Δ.Κ. Ο Maxwell διατύπωσε μια υπόθεση: όταν το ηλεκτρικό πεδίο αλλάζει, εμφανίζεται ένα μαγνητικό πεδίο δίνης.

Προέκυψε η ιδέα ενός ενιαίου ηλεκτρομαγνητικού πεδίου.

Εικόνα 2.8 - Ενιαίο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο.

Ένα εναλλασσόμενο ηλεκτρικό πεδίο δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο δίνης.

Ηλεκτρομαγνητικό πεδίο- αυτή είναι μια ειδική μορφή ύλης - ένας συνδυασμός ηλεκτρικών και μαγνητικών πεδίων. Εναλλασσόμενα ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία υπάρχουν ταυτόχρονα και σχηματίζουν ένα ενιαίο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο. Είναι υλικό:

Εκδηλώνεται σε δράση τόσο σε σταθερά όσο και σε κινούμενα φορτία.

Απλώνεται με υψηλή αλλά πεπερασμένη ταχύτητα.

Υπάρχει ανεξάρτητα από τη θέληση και τις επιθυμίες μας.

Όταν η ταχύτητα φόρτισης είναι μηδέν, υπάρχει μόνο ηλεκτρικό πεδίο. Με σταθερή ταχύτητα φόρτισης, δημιουργείται ένα ηλεκτρομαγνητικό πεδίο.

Με την επιταχυνόμενη κίνηση ενός φορτίου εκπέμπεται ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα, το οποίο διαδίδεται στο διάστημα με πεπερασμένη ταχύτητα .

Η ανάπτυξη της ιδέας των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων ανήκει στον Maxwell, αλλά ο Faraday είχε ήδη μαντέψει την ύπαρξή τους, αν και φοβόταν να δημοσιεύσει το έργο (διαβάστηκε περισσότερα από 100 χρόνια μετά το θάνατό του).

Η κύρια προϋπόθεση για την εμφάνιση ενός ηλεκτρομαγνητικού κύματος είναι η επιταχυνόμενη κίνηση των ηλεκτρικών φορτίων.

Το τι είναι ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα μπορεί εύκολα να απεικονιστεί χρησιμοποιώντας το ακόλουθο παράδειγμα. Εάν ρίξετε ένα βότσαλο στην επιφάνεια του νερού, θα σχηματιστούν κύματα στην επιφάνεια, που απλώνονται σε κύκλους. Μετακινούνται από την πηγή προέλευσής τους (διαταραχή) με μια ορισμένη ταχύτητα διάδοσης. Για τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα, οι διαταραχές είναι ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία που κινούνται στο διάστημα. Ένα ηλεκτρομαγνητικό πεδίο που αλλάζει με την πάροδο του χρόνου προκαλεί αναγκαστικά την εμφάνιση ενός εναλλασσόμενου μαγνητικού πεδίου και το αντίστροφο. Αυτά τα πεδία συνδέονται μεταξύ τους.

Η κύρια πηγή του φάσματος των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων είναι το αστέρι του Ήλιου. Μέρος του φάσματος των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων είναι ορατό στο ανθρώπινο μάτι. Αυτό το φάσμα βρίσκεται στην περιοχή των 380...780 nm (Εικ. 2.1). Στο ορατό φάσμα, το μάτι αισθάνεται το φως διαφορετικά. Οι ηλεκτρομαγνητικές δονήσεις με διαφορετικά μήκη κύματος προκαλούν την αίσθηση φωτός με διαφορετικά χρώματα.

Εικόνα 2.9 - Φάσμα ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων

Μέρος του φάσματος ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων χρησιμοποιείται για ραδιοτηλεοπτικούς και επικοινωνιακούς σκοπούς. Η πηγή των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων είναι ένα σύρμα (κεραία) στο οποίο ταλαντώνονται τα ηλεκτρικά φορτία. Η διαδικασία σχηματισμού πεδίου, που ξεκίνησε κοντά στο σύρμα, σταδιακά, σημείο προς σημείο, καλύπτει ολόκληρο τον χώρο. Όσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητα του εναλλασσόμενου ρεύματος που διέρχεται από το καλώδιο και δημιουργεί ένα ηλεκτρικό ή μαγνητικό πεδίο, τόσο πιο έντονα είναι τα ραδιοκύματα ενός δεδομένου μήκους που δημιουργούνται από το καλώδιο.

Ραδιόφωνο(λατ. ραδιόφωνο - ακτινοβολεί, εκπέμπει ακτίνες ← ακτίνα - ακτίνα) - ένας τύπος ασύρματης επικοινωνίας στην οποία τα ραδιοκύματα, που διαδίδονται ελεύθερα στο διάστημα, χρησιμοποιούνται ως φορέας σήματος.

Ραδιοκύματα(από ραδιόφωνο...), ηλεκτρομαγνητικά κύματα με μήκος κύματος > 500 μm (συχνότητα< 6×10 12 Гц).

Τα ραδιοκύματα είναι ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία που ποικίλλουν με την πάροδο του χρόνου. Η ταχύτητα διάδοσης των ραδιοκυμάτων στον ελεύθερο χώρο είναι 300.000 km/s. Από αυτό, μπορεί να προσδιοριστεί το μήκος κύματος ραδιοφώνου (m).

λ=300/f, wheref - συχνότητα (MHz)

Οι ηχητικές δονήσεις στον αέρα που δημιουργούνται κατά τη διάρκεια μιας τηλεφωνικής συνομιλίας μετατρέπονται από ένα μικρόφωνο σε ηλεκτρικές δονήσεις συχνότητας ήχου, οι οποίες μεταδίδονται μέσω καλωδίων στον εξοπλισμό του συνδρομητή. Εκεί, στο άλλο άκρο της γραμμής, μετατρέπονται, χρησιμοποιώντας τον πομπό του τηλεφώνου, σε δονήσεις αέρα, οι οποίες γίνονται αντιληπτές από τον συνδρομητή ως ήχοι. Στην τηλεφωνία τα μέσα επικοινωνίας του κυκλώματος είναι τα καλώδια, στη ραδιοφωνική εκπομπή - ραδιοκύματα.

Η «καρδιά» του πομπού οποιουδήποτε ραδιοφωνικού σταθμού είναι μια γεννήτρια - μια συσκευή που παράγει ταλαντώσεις υψηλής, αλλά αυστηρά σταθερής συχνότητας για έναν δεδομένο ραδιοφωνικό σταθμό. Αυτές οι ταλαντώσεις ραδιοσυχνοτήτων, ενισχυμένες στην απαιτούμενη ισχύ, εισέρχονται στην κεραία και διεγείρουν ηλεκτρομαγνητικές ταλαντώσεις της ίδιας ακριβώς συχνότητας -ραδιοκύματα- στον χώρο που την περιβάλλει. Η ταχύτητα των ραδιοκυμάτων που απομακρύνονται από την κεραία ενός ραδιοφωνικού σταθμού είναι ίση με την ταχύτητα του φωτός: 300.000 km/s, που είναι σχεδόν ένα εκατομμύριο φορές ταχύτερη από τη διάδοση του ήχου στον αέρα. Αυτό σημαίνει ότι εάν ο πομπός ενεργοποιήθηκε σε μια συγκεκριμένη χρονική στιγμή στον ραδιοφωνικό σταθμό της Μόσχας, τότε τα ραδιοκύματα του θα φτάσουν στο Βλαδιβοστόκ σε λιγότερο από 1/30 s και ο ήχος κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου θα έχει χρόνο να διαδοθεί μόνο 10- 11 μ.

Τα ραδιοκύματα διαδίδονται όχι μόνο στον αέρα, αλλά και όπου δεν υπάρχει αέρας, για παράδειγμα, στο διάστημα. Αυτό τα διακρίνει από τα ηχητικά κύματα, τα οποία απαιτούν απολύτως αέρα ή κάποιο άλλο πυκνό μέσο, ​​όπως το νερό.

Ηλεκτρομαγνητικό κύμα – ηλεκτρομαγνητικό πεδίο που διαδίδεται στο χώρο (ταλαντώσεις διανυσμάτων
). Κοντά στο φορτίο, τα ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία αλλάζουν με μετατόπιση φάσης p/2.

Εικόνα 2.10 - Ενιαίο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο.

Σε μεγάλη απόσταση από το φορτίο, τα ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία αλλάζουν φάση.

Σχήμα 2.11 - Αλλαγή σε φάση σε ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία.

Το ηλεκτρομαγνητικό κύμα είναι εγκάρσιο. Η κατεύθυνση της ταχύτητας του ηλεκτρομαγνητικού κύματος συμπίπτει με την κατεύθυνση της κίνησης της δεξιάς βίδας κατά την περιστροφή της λαβής του διανυσματικού στελέχους σε διάνυσμα .

Εικόνα 2.12 - Ηλεκτρομαγνητικό κύμα.

Επιπλέον, σε ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα η σχέση ικανοποιείται
, όπου c είναι η ταχύτητα του φωτός στο κενό.

Ο Maxwell υπολόγισε θεωρητικά την ενέργεια και την ταχύτητα των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων.

Ετσι, Η κυματική ενέργεια είναι ευθέως ανάλογη με την τέταρτη δύναμη της συχνότητας. Αυτό σημαίνει ότι για να ανιχνεύσουμε πιο εύκολα ένα κύμα θα πρέπει να είναι υψηλής συχνότητας.

Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα ανακαλύφθηκαν από τον G. Hertz (1887).

Ένα κλειστό κύκλωμα ταλάντωσης δεν εκπέμπει ηλεκτρομαγνητικά κύματα: όλη η ενέργεια του ηλεκτρικού πεδίου του πυκνωτή μετατρέπεται σε ενέργεια του μαγνητικού πεδίου του πηνίου. Η συχνότητα ταλάντωσης καθορίζεται από τις παραμέτρους του κυκλώματος ταλάντωσης:
.

Εικόνα 2.13 - Ταλαντωτικό κύκλωμα.

Για να αυξηθεί η συχνότητα, είναι απαραίτητο να μειωθούν τα L και C, δηλ. ξεδιπλώστε το πηνίο σε ένα ίσιο σύρμα και, επειδή
, μειώστε την περιοχή των πλακών και απομακρύνετέ τα στη μέγιστη απόσταση. Από αυτό μπορούμε να δούμε ότι ουσιαστικά θα έχουμε έναν ευθύ αγωγό.

Μια τέτοια συσκευή ονομάζεται δονητής Hertz. Η μέση κόβεται και συνδέεται με μετασχηματιστή υψηλής συχνότητας. Ανάμεσα στα άκρα των καλωδίων στα οποία στερεώνονται μικροί σφαιρικοί αγωγοί, πηδά ένας ηλεκτρικός σπινθήρας, ο οποίος είναι η πηγή του ηλεκτρομαγνητικού κύματος. Το κύμα διαδίδεται έτσι ώστε το διάνυσμα έντασης ηλεκτρικού πεδίου να ταλαντώνεται στο επίπεδο στο οποίο βρίσκεται ο αγωγός.

Εικόνα 2.14 - Δονητής Hertz.

Εάν τοποθετήσετε τον ίδιο αγωγό (κεραία) παράλληλα με τον πομπό, τότε τα φορτία σε αυτόν θα αρχίσουν να ταλαντώνονται και αδύναμοι σπινθήρες θα πηδούν μεταξύ των αγωγών.

Ο Hertz ανακάλυψε πειραματικά τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα και μέτρησε την ταχύτητά τους, η οποία συνέπεσε με αυτή που υπολόγισε ο Maxwell και ίση με c = 3. 10 8 m/s.

Ένα εναλλασσόμενο ηλεκτρικό πεδίο δημιουργεί ένα εναλλασσόμενο μαγνητικό πεδίο, το οποίο, με τη σειρά του, δημιουργεί ένα εναλλασσόμενο ηλεκτρικό πεδίο, δηλαδή, μια κεραία που διεγείρει ένα από τα πεδία προκαλεί την εμφάνιση ενός μόνο ηλεκτρομαγνητικού πεδίου. Η πιο σημαντική ιδιότητα αυτού του πεδίου είναι ότι διαδίδεται με τη μορφή ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων.

Η ταχύτητα διάδοσης των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων σε ένα μέσο χωρίς απώλειες εξαρτάται από τη σχετική διηλεκτρική και μαγνητική διαπερατότητα του μέσου. Για τον αέρα, η μαγνητική διαπερατότητα του μέσου είναι ίση με τη μονάδα, επομένως, η ταχύτητα διάδοσης των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων σε αυτή την περίπτωση είναι ίση με την ταχύτητα του φωτός.

Η κεραία μπορεί να είναι ένα κατακόρυφο καλώδιο που τροφοδοτείται από μια γεννήτρια υψηλής συχνότητας. Η γεννήτρια ξοδεύει ενέργεια για να επιταχύνει την κίνηση των ελεύθερων ηλεκτρονίων στον αγωγό και αυτή η ενέργεια μετατρέπεται σε εναλλασσόμενο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο, δηλαδή ηλεκτρομαγνητικά κύματα. Όσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητα του ρεύματος της γεννήτριας, τόσο πιο γρήγορα αλλάζει το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο και τόσο πιο έντονη είναι η επούλωση των κυμάτων.

Με το καλώδιο της κεραίας συνδέονται τόσο ένα ηλεκτρικό πεδίο, οι γραμμές δύναμης του οποίου ξεκινούν με θετικά φορτία και τελειώνουν με αρνητικά φορτία, όσο και ένα μαγνητικό πεδίο, οι γραμμές του οποίου κλείνουν γύρω από το ρεύμα του σύρματος. Όσο μικρότερη είναι η περίοδος ταλάντωσης, τόσο λιγότερος χρόνος απομένει για να επιστρέψει η ενέργεια των δεσμευμένων πεδίων στο σύρμα (δηλαδή στη γεννήτρια) και τόσο περισσότερο μετατρέπεται σε ελεύθερα πεδία, τα οποία διαδίδονται περαιτέρω με τη μορφή ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων. Η αποτελεσματική ακτινοβολία ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων συμβαίνει υπό την προϋπόθεση ότι το μήκος κύματος και το μήκος του καλωδίου εκπομπής είναι ανάλογα.

Έτσι, μπορεί να προσδιοριστεί ότι ραδιοκύμα- αυτό είναι ένα ηλεκτρομαγνητικό πεδίο που δεν σχετίζεται με τον πομπό και τις συσκευές σχηματισμού καναλιών, που διαδίδεται ελεύθερα στο διάστημα με τη μορφή κύματος με συχνότητα ταλάντωσης από 10 -3 έως 10 12 Hz.

Οι ταλαντώσεις των ηλεκτρονίων στην κεραία δημιουργούνται από μια πηγή περιοδικά μεταβαλλόμενου emf με περίοδο Τ. Εάν κάποια στιγμή το πεδίο στην κεραία είχε μέγιστη τιμή, τότε θα έχει την ίδια τιμή μετά από λίγο Τ. Κατά τη διάρκεια αυτού του χρόνου, το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο που υπήρχε αρχικά στην κεραία θα μετακινηθεί σε απόσταση

λ = υΤ (1)

Καλείται η ελάχιστη απόσταση μεταξύ δύο σημείων του χώρου στα οποία το πεδίο έχει την ίδια τιμή μήκος κύματος.Όπως προκύπτει από το (1), το μήκος κύματος λ εξαρτάται από την ταχύτητα διάδοσής του και την περίοδο ταλάντωσης των ηλεκτρονίων στην κεραία. Επειδή συχνότηταρεύμα φά = 1/Τ, μετά το μήκος κύματος λ = υ / φά .

Ο ραδιοσύνδεσμος περιλαμβάνει τα ακόλουθα κύρια μέρη:

Πομπός

Δέκτης

Το περιβάλλον στο οποίο διαδίδονται τα ραδιοκύματα.

Ο πομπός και ο δέκτης είναι ελεγχόμενα στοιχεία μιας ραδιοζεύξης, αφού μπορείτε να αυξήσετε την ισχύ του πομπού, να συνδέσετε μια πιο αποδοτική κεραία και να αυξήσετε την ευαισθησία του δέκτη. Το μέσο είναι ένα μη ελεγχόμενο στοιχείο της ραδιοζεύξης.

Η διαφορά μεταξύ μιας γραμμής ραδιοεπικοινωνίας και των ενσύρματων γραμμών είναι ότι στις ενσύρματες γραμμές, τα καλώδια ή τα καλώδια, τα οποία είναι ελεγχόμενα στοιχεία (μπορείτε να αλλάξετε τις ηλεκτρικές τους παραμέτρους), χρησιμοποιούνται ως σύνδεσμος σύνδεσης.

Μόνο οι τεμπέληδες δεν έχουν ακούσει για το bookmaker 1xbet. Μια ικανή διαφημιστική καμπάνια και μια τεράστια λίστα με γεγονότα για στοιχήματα έκαναν τη δουλειά τους. Σήμερα, η 1xbet είναι μια από τις πιο προωθημένες και μεγαλύτερες εταιρείες στοιχημάτων σε όλη τη χώρα. Σύμφωνα με στατιστικά στοιχεία, η 1xbet είναι η πιο αναγνωρίσιμη εταιρεία στοιχημάτων. Εκατοντάδες χιλιάδες χρήστες έχουν ήδη επιλέξει αυτό το γραφείο. Και ο αριθμός τους αυξάνεται καθημερινά.

Σχετικά με το 1xbet mirror

Πήγαινε στον καθρέφτη

Πολλοί χρήστες εξακολουθούν να μην γνωρίζουν τι είναι οι καθρέφτες. Στην πραγματικότητα, αυτή είναι μια κοινή ιδέα μεταξύ των χρηστών στοιχημάτων. Ένας καθρέφτης είναι απλώς ένα αντίγραφο του επίσημου ιστότοπου του bookmaker. Δεν είναι τυχαίο ότι δόθηκε το όνομα «Mirror BC». Στην ουσία πρόκειται για ένα πλήρες αντίγραφο του κύριου ιστότοπου με όλες τις λειτουργίες και δυνατότητες. Η πρακτική της δημιουργίας καθρεφτών χρησιμοποιείται από πολλά καταστήματα τυχερών παιχνιδιών.

Τέτοια αντίγραφα ονομάζονται "BC Mirrors" επειδή αντικατοπτρίζουν πλήρως την κύρια τοποθεσία. Οι καθρέφτες χρησιμοποιούνται όχι μόνο από τους bookmakers, αλλά και από άλλους πόρους τυχερών παιχνιδιών.

Ένας καθρέφτης 1xbet που λειτουργεί είναι πάντα δωρεάν. Δεν κρύβεται από τα μάτια του χρήστη. Υπάρχουν πολλοί σύνδεσμοι για καθρέφτες εργασίας. Η διοίκηση του γραφείου απελευθερώνει νέους τομείς σχεδόν κάθε μέρα, σαν από μεταφορική ταινία. Ως εκ τούτου, δεν υπάρχει έλλειψη τοποθεσιών καθρέφτη.

Γιατί είναι αποκλεισμένος ο κύριος ιστότοπος του bookmaker 1xbet;

Ο αποκλεισμός των στοιχημάτων και άλλων ιστότοπων τυχερών παιχνιδιών γίνεται περιοδικά. Λόγω της αυστηρότερης ρωσικής νομοθεσίας, πολλοί ιστότοποι έχουν αποκλειστεί από παρόχους Διαδικτύου. Η Roskomnadzor προσπαθεί να περιορίσει μαζικά την πρόσβαση σε ιστότοπους τυχερών παιχνιδιών. Επιπλέον, η πρόσβαση στο bookmaker δεν απαγορεύεται. Μόνο ο τομέας είναι αποκλεισμένος και δεν υπάρχουν περιορισμοί στον ίδιο τον πόρο 1xbet.

Πολλά ιδρύματα υποφέρουν από αυτούς τους νόμους. Και το 1xbet δεν ήταν μια ευτυχής εξαίρεση. Ως εκ τούτου, η διοίκηση της 1xbet έλαβε αναγκαστικά μέτρα. Αυτά τα μέτρα είναι κατοπτρικές τοποθεσίες.

Οι καθρέφτες επίσης μπλοκάρονται συνεχώς. Αυτός είναι ο λόγος που η διοίκηση δημιουργεί τόσο συχνά νέους καθρέφτες. Έτσι, ο χρήστης δεν θα χάσει την πρόσβαση στον ιστότοπο και θα μπορεί να στοιχηματίζει ανά πάσα στιγμή, παρά τις απαγορεύσεις των Ρώσων παρόχων.

Εγγραφή στο 1xbet mirror

Η διαδικασία εγγραφής στον καθρέφτη είναι παρόμοια με την εγγραφή στον κύριο ιστότοπο. Υπάρχουν διάφοροι τρόποι για να δημιουργήσετε έναν λογαριασμό στον ιστότοπο της 1xbet

• Μέσω e-mail. Αυτή η φόρμα εγγραφής είναι προχωρημένη. Και, εκτός από τη διεύθυνση email, ο χρήστης πρέπει να υποδείξει την πόλη, το όνομα, τον αριθμό τηλεφώνου εργασίας του, τον ταχυδρομικό κώδικα και να βρει έναν ισχυρό κωδικό πρόσβασης.
• Με αριθμό κινητού τηλεφώνου. Ένας πολύ απλός και γρήγορος τρόπος εγγραφής. Ο χρήστης πρέπει απλώς να υποδείξει τον αριθμό του, στον οποίο θα σταλεί ένα μήνυμα SMS με τα επόμενα δεδομένα που απαιτούνται για την εγγραφή
• Σύνδεση λογαριασμού με σελίδα στα κοινωνικά δίκτυα. Η πιο δημοφιλής μέθοδος εγγραφής σε πολλούς ιστότοπους. Η 1xbet προσφέρει επίσης αυτόν τον τρόπο για να αποκτήσετε έναν λογαριασμό στον ιστότοπό της. Πρέπει να καθορίσετε τη σύνδεση και τον κωδικό πρόσβασης για το επιλεγμένο κοινωνικό δίκτυο και θα δημιουργηθεί ένας λογαριασμός στο bookmaker.

Εάν έχετε ήδη λογαριασμό στον επίσημο ιστότοπο της 1xbet, τότε δεν χρειάζεται να δημιουργήσετε νέο για το mirror. Αρκεί να εισαγάγετε τα παλιά σας δεδομένα που είναι σχετικά με τον κύριο ιστότοπο.

Πεπραγμένα δοκίμια για την προετοιμασία για τις εξετάσεις FOSI.

Εκτελείται από μαθητή της ομάδας ZI-22 Sahau Azat.

7) Ηλεκτρομαγνητικά κύματα.

Η ύπαρξη ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων είχε προβλεφθεί θεωρητικά από τον Maxwell. Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα ανακαλύφθηκαν και μελετήθηκαν πειραματικά από τον Hertz.

Οι κύριες ιδιότητες των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων είναι:

απορρόφηση;

διασκόρπιση;

διάθλαση;

αντανάκλαση;

παρέμβαση;

περίθλαση;

πόλωση;

Ηλεκτρομαγνητικά κύματα και τα χαρακτηριστικά τους.

Ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα είναι η διαδικασία διάδοσης των μεταβαλλόμενων ηλεκτρικών και μαγνητικών πεδίων στο διάστημα.

Την ύπαρξη ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων είχε προβλέψει ο Άγγλος φυσικός Michael Faraday. Το 1831, ο Faraday ανακάλυψε το φαινόμενο της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής - τη διέγερση του ηλεκτρικού ρεύματος σε ένα κλειστό αγώγιμο κύκλωμα που βρίσκεται σε ένα εναλλασσόμενο μαγνητικό πεδίο. Είναι ο θεμελιωτής του δόγματος των ηλεκτρομαγνητικών φαινομένων, στο οποίο τα ηλεκτρικά και μαγνητικά φαινόμενα εξετάζονται από μια ενιαία σκοπιά. Με τη βοήθεια πολυάριθμων πειραμάτων, ο Faraday απέδειξε ότι η επίδραση των ηλεκτρικών φορτίων και των ρευμάτων δεν εξαρτάται από τη μέθοδο παραγωγής τους.

Διαμετατροπές ηλεκτρικών και μαγνητικών πεδίων

Σύμφωνα με τη θεωρία του Maxwell, σε κάθε σημείο του χώρου μια αλλαγή στο ηλεκτρικό πεδίο δημιουργεί ένα εναλλασσόμενο μαγνητικό πεδίο δίνης, τα διανύσματα μαγνητικής επαγωγής Β του οποίου βρίσκονται σε ένα επίπεδο κάθετο στο διάνυσμα έντασης ηλεκτρικού πεδίου Ε. Η μηχανική εξίσωση που εκφράζει αυτό το μοτίβο ονομάζεται πρώτη εξίσωση του Maxwell. Μια αλλαγή στην επαγωγή του μαγνητικού πεδίου με την πάροδο του χρόνου δημιουργεί ένα εναλλασσόμενο ηλεκτρικό πεδίο δίνης, τα διανύσματα έντασης Ε του οποίου βρίσκονται σε ένα επίπεδο κάθετο στο διάνυσμα Β. Η μαθηματική εξίσωση που περιγράφει αυτό το μοτίβο ονομάζεται δεύτερη εξίσωση του Maxwell. Από την εξίσωση του Maxwell προκύπτει ότι μια αλλαγή στο χρόνο ενός μαγνητικού (ή ηλεκτρικού) πεδίου που προκύπτει σε οποιοδήποτε σημείο θα μετακινηθεί από το ένα σημείο στο άλλο και θα συμβούν αμοιβαίοι μετασχηματισμοί αυτών των πεδίων, δηλ. θα συμβεί διάδοση ηλεκτρομαγνητικών αλληλεπιδράσεων στο διάστημα.

Το 1865, ο J. Maxwell απέδειξε θεωρητικά ότι οι ηλεκτρομαγνητικές ταλαντώσεις διαδίδονται στο κενό με τελική ταχύτητα ίση με την ταχύτητα του φωτός: c = 3 * 10^8 m/s.

Το 1888, τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα ανακαλύφθηκαν για πρώτη φορά πειραματικά από τον Γερμανό φυσικό Heinrich Hertz (1857-1894), ο οποίος έπαιξε καθοριστικό ρόλο στην καθιέρωση της θεωρίας του Maxwell για τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα.

Έτσι, τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα είναι ηλεκτρομαγνητικές ταλαντώσεις που διαδίδονται στο χώρο με πεπερασμένη ταχύτητα.

Το μήκος ενός ηλεκτρομαγνητικού κύματος είναι η απόσταση μεταξύ των δύο πλησιέστερων σημείων στα οποία συμβαίνουν ταλαντώσεις στις ίδιες φάσεις.

που είναι το μήκος κύματος? c είναι η ταχύτητα του φωτός στο κενό. T - περίοδος ταλάντωσης. v - συχνότητα ταλάντωσης. Η ταχύτητα του φωτός στο κενό c = 3 * 10^8 m/s.

Όταν τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα διαδίδονται σε κάποιο άλλο μέσο, ​​η ταχύτητα του κύματος αλλάζει και το μήκος κύματος , όπου u είναι η ταχύτητα κύματος στο μέσο. Στην ατμόσφαιρα, η ταχύτητα μπορεί πρακτικά να υποτεθεί ότι είναι ίση με την ταχύτητα του φωτός στο κενό.

Η ταχύτητα u ενός ηλεκτρομαγνητικού κύματος σε ένα μέσο προσδιορίζεται από τον τύπο του Maxwell:

όπου e είναι η σχετική διηλεκτρική σταθερά του μέσου και είναι η σχετική μαγνητική διαπερατότητα του μέσου.

Η ταχύτητα διάδοσης των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων σε ένα δεδομένο μέσο συμπίπτει με την ταχύτητα του φωτός σε αυτό το μέσο, ​​που είναι μια από τις δικαιολογίες για την ηλεκτρομαγνητική φύση του φωτός.

Το κύριο χαρακτηριστικό των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων είναι η συχνότητα ταλάντωσής τους v (ή περίοδος T). Το μήκος κύματος l αλλάζει όταν περνά από το ένα μέσο στο άλλο, ενώ η συχνότητα παραμένει αμετάβλητη. Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα είναι εγκάρσια κύματα.

Η διάδοση των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων σχετίζεται με τη μεταφορά ενέργειας από το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο του κύματος, η οποία μεταφέρεται προς την κατεύθυνση διάδοσης του κύματος, δηλ. προς την κατεύθυνση του διανύσματος v. Μαζί με την ενέργεια, ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα έχει ορμή. Εάν ένα κύμα απορροφάται, τότε η ορμή του μεταφέρεται στο αντικείμενο που το απορροφά.

Από αυτό προκύπτει ότι όταν απορροφάται, ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα ασκεί πίεση στο φράγμα.

Η πυκνότητα ροής της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας I (ένταση ηλεκτρομαγνητικού κύματος) είναι ο λόγος της ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας W που διέρχεται κατά τη διάρκεια του χρόνου t από μια επιφάνεια της περιοχής S κάθετη στις ακτίνες προς το γινόμενο της περιοχής S και του χρόνου t:

όπου W είναι η ηλεκτρομαγνητική ενέργεια που διέρχεται από μια επιφάνεια εμβαδού S κατά τη διάρκεια του χρόνου t.

Η μονάδα μέτρησης της έντασης της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας I είναι watt ανά m [W/m ].

Η πυκνότητα ροής ακτινοβολίας (ένταση ηλεκτρομαγνητικού κύματος) είναι ίση με το γινόμενο της πυκνότητας της ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας και της ταχύτητας διάδοσής της:

πού είναι η μαγνητική σταθερά στο SI.

Η ένταση του ηλεκτρομαγνητικού κύματος είναι ανάλογη με τη μέση τιμή του γινομένου των απόλυτων τιμών των διανυσμάτων Ε και Β του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου, δηλ. ανάλογο με το τετράγωνο της τάσης Ε:

Ηλεκτρομαγνητικά κύματαείναι η διαδικασία διάδοσης ενός εναλλασσόμενου ηλεκτρομαγνητικού πεδίου στο διάστημα. Θεωρητικά, η ύπαρξη ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων είχε προβλεφθεί από τον Άγγλο επιστήμονα Maxwell το 1865 και ελήφθησαν για πρώτη φορά πειραματικά από τον Γερμανό επιστήμονα Hertz το 1888.

Από τη θεωρία του Maxwell ακολουθούν τύποι που περιγράφουν τις ταλαντώσεις των διανυσμάτων και. Επίπεδο μονοχρωματικό ηλεκτρομαγνητικό κύμα που διαδίδεται κατά μήκος του άξονα Χ, περιγράφεται από τις εξισώσεις

Εδώ μιΚαι H- στιγμιαίες τιμές, και μι m και H m - τιμές πλάτους της έντασης του ηλεκτρικού και μαγνητικού πεδίου, ω - κυκλική συχνότητα, κ- αριθμός κύματος. Τα διανύσματα και ταλαντώνονται με την ίδια συχνότητα και φάση, είναι αμοιβαία κάθετα και, επιπλέον, κάθετα στο διάνυσμα - την ταχύτητα διάδοσης του κύματος (Εικ. 3.7). Δηλαδή, τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα είναι εγκάρσια.

Στο κενό, τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα ταξιδεύουν με ταχύτητα. Σε ένα μέσο με διηλεκτρική σταθερά ε και μαγνητική διαπερατότητα µ Η ταχύτητα διάδοσης ενός ηλεκτρομαγνητικού κύματος είναι ίση με:

Η συχνότητα των ηλεκτρομαγνητικών ταλαντώσεων, καθώς και το μήκος κύματος, μπορεί, καταρχήν, να είναι οτιδήποτε. Η ταξινόμηση των κυμάτων κατά συχνότητα (ή μήκος κύματος) ονομάζεται κλίμακα ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων. Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα χωρίζονται σε διάφορους τύπους.

Ραδιοκύματαέχουν μήκος κύματος από 10 3 έως 10 -4 m.

Κύματα φωτόςπεριλαμβάνω:

Ακτινοβολία ακτίνων Χ - .

Τα φωτεινά κύματα είναι ηλεκτρομαγνητικά κύματα που περιλαμβάνουν το υπέρυθρο, το ορατό και το υπεριώδες τμήμα του φάσματος. Τα μήκη κύματος του φωτός σε ένα κενό που αντιστοιχεί στα πρωτεύοντα χρώματα του ορατού φάσματος φαίνονται στον παρακάτω πίνακα. Το μήκος κύματος δίνεται σε νανόμετρα.

Τραπέζι

Τα κύματα φωτός έχουν τις ίδιες ιδιότητες με τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα.

1. Τα φωτεινά κύματα είναι εγκάρσια.

2. Τα διανύσματα και ταλαντώνονται σε ένα φωτεινό κύμα.

Η εμπειρία δείχνει ότι όλα τα είδη επιρροών (φυσιολογικές, φωτοχημικές, φωτοηλεκτρικές κ.λπ.) προκαλούνται από ταλαντώσεις του ηλεκτρικού φορέα. Ονομάζεται διάνυσμα φωτός .

Πλάτος του διανύσματος φωτός μιΤο m συχνά υποδηλώνεται με το γράμμα ΕΝΑκαι αντί για την εξίσωση (3.30), χρησιμοποιείται η εξίσωση (3.24).

3. Ταχύτητα φωτός στο κενό.

Η ταχύτητα ενός κύματος φωτός σε ένα μέσο προσδιορίζεται από τον τύπο (3.29). Αλλά για διαφανή μέσα (ποτήρι, νερό) είναι σύνηθες.

Για τα κύματα φωτός, εισάγεται η έννοια του απόλυτου δείκτη διάθλασης.

Απόλυτος δείκτης διάθλασηςείναι ο λόγος της ταχύτητας του φωτός στο κενό προς την ταχύτητα του φωτός σε ένα δεδομένο μέσο

Από (3.29), λαμβάνοντας υπόψη το γεγονός ότι για διαφανή μέσα, μπορούμε να γράψουμε την ισότητα.

Για το κενό ε = 1 και n= 1. Για οποιοδήποτε φυσικό περιβάλλον n> 1. Για παράδειγμα, για το νερό n= 1,33, για γυαλί. Ένα μέσο με υψηλότερο δείκτη διάθλασης ονομάζεται οπτικά πυκνότερο. Ο λόγος των απόλυτων δεικτών διάθλασης ονομάζεται σχετικός δείκτης διάθλασης:

4. Η συχνότητα των κυμάτων φωτός είναι πολύ υψηλή. Για παράδειγμα, για κόκκινο φως με μήκος κύματος.

Όταν το φως περνά από το ένα μέσο στο άλλο, η συχνότητα του φωτός δεν αλλάζει, αλλά αλλάζει η ταχύτητα και το μήκος κύματος.

Για κενό - ; για το περιβάλλον - , λοιπόν

Επομένως, το μήκος κύματος του φωτός στο μέσο είναι ίσο με το λόγο του μήκους κύματος του φωτός στο κενό προς τον δείκτη διάθλασης

5. Γιατί η συχνότητα των κυμάτων φωτός είναι πολύ υψηλή , τότε το μάτι του παρατηρητή δεν διακρίνει μεμονωμένες δονήσεις, αλλά αντιλαμβάνεται μέσες ροές ενέργειας. Αυτό εισάγει την έννοια της έντασης.

Εντασηείναι ο λόγος της μέσης ενέργειας που μεταφέρεται από το κύμα προς τη χρονική περίοδο και προς την περιοχή της τοποθεσίας κάθετα προς την κατεύθυνση διάδοσης του κύματος:

Εφόσον η ενέργεια του κύματος είναι ανάλογη με το τετράγωνο του πλάτους (βλ. τύπο (3.25)), η ένταση είναι ανάλογη με τη μέση τιμή του τετραγώνου του πλάτους

Το χαρακτηριστικό της έντασης του φωτός, λαμβάνοντας υπόψη την ικανότητά του να προκαλεί οπτικές αισθήσεις, είναι φωτεινή ροή - F .

6. Η κυματική φύση του φωτός εκδηλώνεται, για παράδειγμα, σε φαινόμενα όπως η παρεμβολή και η περίθλαση.

Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα, σύμφωνα με τη φυσική, είναι από τα πιο μυστηριώδη. Σε αυτά, η ενέργεια εξαφανίζεται πραγματικά στο πουθενά, εμφανίζεται από το πουθενά. Δεν υπάρχει άλλο τέτοιο αντικείμενο σε όλη την επιστήμη. Πώς γίνονται όλες αυτές οι υπέροχες αμοιβαίες μεταμορφώσεις;

Η ηλεκτροδυναμική του Maxwell

Όλα ξεκίνησαν από το γεγονός ότι ο επιστήμονας Maxwell, το 1865, με βάση το έργο του Faraday, εξήγαγε την εξίσωση του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου. Ο ίδιος ο Maxwell πίστευε ότι οι εξισώσεις του περιέγραφαν τη στρέψη και την τάση των κυμάτων στον αιθέρα. Είκοσι τρία χρόνια αργότερα, ο Hertz δημιούργησε πειραματικά τέτοιες διαταραχές στο μέσο, ​​και ήταν δυνατό όχι μόνο να τις συμβιβάσει με τις εξισώσεις της ηλεκτροδυναμικής, αλλά και να αποκτήσει νόμους που διέπουν τη διάδοση αυτών των διαταραχών. Έχει προκύψει μια περίεργη τάση να δηλώνονται οποιεσδήποτε διαταραχές ηλεκτρομαγνητικής φύσης ως κύματα Ερτζ. Ωστόσο, αυτές οι ακτινοβολίες δεν είναι ο μόνος τρόπος μεταφοράς ενέργειας.

Ασύρματη σύνδεση

Σήμερα, οι πιθανές επιλογές για την υλοποίηση τέτοιων ασύρματων επικοινωνιών περιλαμβάνουν:

Ηλεκτροστατική σύζευξη, που ονομάζεται επίσης χωρητική σύζευξη.

Επαγωγή;

Ρεύμα;

Σύζευξη Tesla, δηλαδή η σύζευξη κυμάτων πυκνότητας ηλεκτρονίων κατά μήκος αγώγιμων επιφανειών.

Το ευρύτερο φάσμα των πιο κοινών φορέων, που ονομάζονται ηλεκτρομαγνητικά κύματα - από εξαιρετικά χαμηλές συχνότητες έως ακτινοβολία γάμμα.

Αξίζει να εξεταστούν αυτοί οι τύποι επικοινωνιών με περισσότερες λεπτομέρειες.

Ηλεκτροστατική σύζευξη

Δύο δίπολα είναι συζευγμένες ηλεκτρικές δυνάμεις στο χώρο, κάτι που είναι συνέπεια του νόμου του Coulomb. Αυτός ο τύπος επικοινωνίας διαφέρει από τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα ως προς την ικανότητά του να συνδέει δίπολα όταν βρίσκονται στην ίδια γραμμή. Με τις αυξανόμενες αποστάσεις, η ισχύς της σύνδεσης εξασθενεί και παρατηρείται επίσης ισχυρή επίδραση διαφόρων παρεμβολών.

Επαγωγική σύζευξη

Βασίζεται σε μαγνητικά πεδία διαρροής επαγωγής. Παρατηρείται μεταξύ αντικειμένων που έχουν αυτεπαγωγή. Η χρήση του είναι αρκετά περιορισμένη λόγω της μικρής του εμβέλειας.

Τρέχουσα επικοινωνία

Λόγω των ρευμάτων διασποράς σε ένα αγώγιμο μέσο, ​​μπορεί να συμβεί μια ορισμένη αλληλεπίδραση. Εάν τα ρεύματα διέρχονται από τους ακροδέκτες (ζεύγος επαφών), τότε αυτά τα ίδια ρεύματα μπορούν να ανιχνευθούν σε σημαντική απόσταση από τις επαφές. Αυτό είναι αυτό που ονομάζεται τρέχον φαινόμενο εξάπλωσης.

Σύνδεση Tesla

Ο διάσημος φυσικός Νίκολα Τέσλα επινόησε την επικοινωνία χρησιμοποιώντας κύματα σε μια αγώγιμη επιφάνεια. Εάν σε κάποιο σημείο του επιπέδου διαταραχθεί η πυκνότητα του φορέα φορτίου, τότε αυτοί οι φορείς θα αρχίσουν να κινούνται, πράγμα που θα τείνει να αποκαταστήσει την ισορροπία. Εφόσον οι φορείς έχουν αδρανειακή φύση, η ανάκτηση είναι κυματικής φύσης.

Ηλεκτρομαγνητική επικοινωνία

Η εκπομπή ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων έχει τεράστια επίδραση μεγάλης εμβέλειας, αφού το πλάτος τους είναι αντιστρόφως ανάλογο της απόστασης από την πηγή. Είναι αυτή η μέθοδος ασύρματης επικοινωνίας που έχει γίνει πιο διαδεδομένη. Τι είναι όμως τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα; Αρχικά, είναι απαραίτητο να κάνουμε μια σύντομη εκδρομή στην ιστορία της ανακάλυψής τους.

Πώς «εμφανίστηκαν» τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα;

Όλα ξεκίνησαν το 1829, όταν ο Αμερικανός φυσικός Henry ανακάλυψε διαταραχές στις ηλεκτρικές εκκενώσεις σε πειράματα με βάζα Leyden. Το 1832, ο φυσικός Faraday πρότεινε την ύπαρξη μιας τέτοιας διαδικασίας όπως τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα. Ο Μάξγουελ δημιούργησε τις περίφημες εξισώσεις του ηλεκτρομαγνητισμού το 1865. Στα τέλη του δέκατου ένατου αιώνα υπήρξαν πολλές επιτυχημένες προσπάθειες δημιουργίας ασύρματων επικοινωνιών χρησιμοποιώντας ηλεκτροστατική και ηλεκτρομαγνητική επαγωγή. Ο διάσημος εφευρέτης Έντισον επινόησε ένα σύστημα που επέτρεπε στους επιβάτες του σιδηροδρόμου να στέλνουν και να λαμβάνουν τηλεγραφήματα ενώ το τρένο κινούνταν. Το 1888, ο G. Hertz απέδειξε κατηγορηματικά ότι τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα εμφανίζονται χρησιμοποιώντας μια συσκευή που ονομάζεται δονητής. Ο Hertz πραγματοποίησε ένα πείραμα μετάδοσης ηλεκτρομαγνητικού σήματος σε απόσταση. Το 1890, ο μηχανικός και φυσικός Branly από τη Γαλλία εφηύρε μια συσκευή για την καταγραφή της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας. Στη συνέχεια, αυτή η συσκευή ονομάστηκε "ραδιοφωνικός αγωγός" (coherer). Το 1891-1893, ο Νίκολα Τέσλα περιέγραψε τις βασικές αρχές της μετάδοσης σημάτων σε μεγάλες αποστάσεις και κατοχύρωσε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας μια κεραία ιστού, η οποία ήταν πηγή ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων. Περαιτέρω επιτεύγματα στη μελέτη των κυμάτων και την τεχνική υλοποίηση της παραγωγής και εφαρμογής τους ανήκουν σε διάσημους φυσικούς και εφευρέτες όπως ο Popov, ο Marconi, ο de More, ο Lodge, ο Muirhead και πολλοί άλλοι.

Η έννοια του "ηλεκτρομαγνητικού κύματος"

Ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα είναι ένα φαινόμενο που διαδίδεται στο χώρο με μια ορισμένη πεπερασμένη ταχύτητα και αντιπροσωπεύει ένα εναλλασσόμενο ηλεκτρικό και μαγνητικό πεδίο. Δεδομένου ότι το μαγνητικό και το ηλεκτρικό πεδίο είναι άρρηκτα συνδεδεμένα μεταξύ τους, σχηματίζουν ένα ηλεκτρομαγνητικό πεδίο. Μπορούμε επίσης να πούμε ότι ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα είναι μια διαταραχή του πεδίου και κατά τη διάδοσή του, η ενέργεια που έχει το μαγνητικό πεδίο μετατρέπεται σε ενέργεια του ηλεκτρικού πεδίου και αντίστροφα, σύμφωνα με την ηλεκτροδυναμική του Maxwell. Εξωτερικά, αυτό είναι παρόμοιο με τη διάδοση οποιουδήποτε άλλου κύματος σε οποιοδήποτε άλλο μέσο, ​​αλλά υπάρχουν σημαντικές διαφορές.

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων και άλλων;

Η ενέργεια των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων διαδίδεται σε ένα μάλλον παράξενο περιβάλλον. Για να συγκρίνουμε αυτά τα κύματα και οποιαδήποτε άλλα, είναι απαραίτητο να καταλάβουμε για τι είδους μέσο διάδοσης μιλάμε. Υποτίθεται ότι ο ενδοατομικός χώρος πληρώνεται από τον ηλεκτρικό αιθέρα - ένα συγκεκριμένο μέσο που είναι απόλυτο διηλεκτρικό. Όλα τα κύματα κατά τη διάδοση παρουσιάζουν μια μετάβαση της κινητικής ενέργειας σε δυναμική ενέργεια και αντίστροφα. Επιπλέον, αυτές οι ενέργειες έχουν το μέγιστο μετατοπισμένο χρόνο και χώρο μεταξύ τους κατά το ένα τέταρτο της περιόδου πλήρους κύματος. Η μέση ενέργεια κύματος, που είναι το άθροισμα του δυναμικού και της κινητικής ενέργειας, είναι μια σταθερή τιμή. Αλλά με τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα η κατάσταση είναι διαφορετική. Οι ενέργειες τόσο του μαγνητικού όσο και του ηλεκτρικού πεδίου φτάνουν τις μέγιστες τιμές τους ταυτόχρονα.

Πώς προκύπτει ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα;

Η ύλη ενός ηλεκτρομαγνητικού κύματος είναι ένα ηλεκτρικό πεδίο (αιθέρας). Το κινούμενο πεδίο είναι δομημένο και αποτελείται από την ενέργεια της κίνησής του και την ηλεκτρική ενέργεια του ίδιου του πεδίου. Επομένως, η δυναμική ενέργεια του κύματος σχετίζεται με την κινητική ενέργεια και είναι σε φάση. Η φύση ενός ηλεκτρομαγνητικού κύματος είναι ένα περιοδικό ηλεκτρικό πεδίο που βρίσκεται σε κατάσταση μεταφορικής κίνησης στο διάστημα και κινείται με την ταχύτητα του φωτός.

Ρεύματα μεροληψίας

Υπάρχει ένας άλλος τρόπος για να εξηγήσουμε τι είναι τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα. Υποτίθεται ότι τα ρεύματα μετατόπισης προκύπτουν στον αιθέρα όταν κινούνται ανομοιογενή ηλεκτρικά πεδία. Προκύπτουν, φυσικά, μόνο για έναν ακίνητο εξωτερικό παρατηρητή. Τη στιγμή που μια παράμετρος όπως η ένταση του ηλεκτρικού πεδίου φτάσει στο μέγιστο, το ρεύμα μετατόπισης σε ένα δεδομένο σημείο του χώρου θα σταματήσει. Κατά συνέπεια, με ελάχιστη τάση, προκύπτει η αντίθετη εικόνα. Αυτή η προσέγγιση διευκρινίζει την κυματική φύση της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας, καθώς η ενέργεια του ηλεκτρικού πεδίου μετατοπίζεται κατά το ένα τέταρτο της περιόδου σε σχέση με τα ρεύματα μετατόπισης. Τότε μπορούμε να πούμε ότι η ηλεκτρική διαταραχή, ή μάλλον η ενέργεια της διαταραχής, μετατρέπεται σε ενέργεια του ρεύματος μετατόπισης και αντίστροφα και διαδίδεται με κυματικό τρόπο σε ένα διηλεκτρικό μέσο.