Излучение элементарного вибратора (Диполь Герца)

Элементарным вибратором называется диполь, заряд которого меняется по гармоническому закону:

Дипольный электрический момент вибратора

Это выражение позволяет представить диполь в виде системы двух неизменных зарядов

+q₀ и –q₀(рис.3.4).

Заряд –q₀ оставим неподвижным в точке z = 0, а заряд +q₀ заставим осуществлять гармонические колебания относительно этой точки с частотой ω:

Рис.3.4

Электростатическое поле такого диполя, убывающее обратно пропорционально кубу расстояния, быстро исчезнет по мере удаления от диполя.

На достаточном удалении – в волновой области – волна, излучаемая диполем, будет сферической.

Диполь называют точечным, если плечо диполя ℓ « λ.

Рис.3.4 В волновой области безразмерный волновой параметр должен удовлетворять следующему условию:

Электрическая компонента волны в направлении θ

Здесь ускорение колеблющегося заряда

Важно заметить, что напряженность поля в момент времени t на расстоянии r от диполя будет определяться ускорением в более ранний момент времени .

Напряженность магнитного поля меняется синфазно с напряженностью электрического:

Таким образом

Выводы:

1. E(r,t) и H(r,t) в каждый точке пространства колеблются синфазно.

2. Поверхности одинаковые фазы — синфазные поверхности — концентрические сферы с центром в точечном диполе.

3. Напряженности электрического и магнитного полей волны пропорциональны

4. При удалении от диполя по фиксированному направлению (ψ = const), амплитуды убывают обратно пропорционально первой степени расстояния.

5. В направлении оси диполь не излучает

, E = 0, H = 0.

Максимально диполь излучает в экваториальном направлении:

Дата добавления: 2015-08-04; просмотров: 1917;