Дифференциальное уравнение электромагнитной волны
Электрическое поле порождает магнитное и наоборот. Таким образом, если с помощью колеблющихся зарядов создать переменной электромагнитное поле, то в окружающем заряд пространстве возникнет последовательность взаимных превращений электрических и магнитных полей, распространяющихся от точки к точке. Этот процесс периодичен во времени и в пространстве и представляет собой волну.
Электрический вектор 
и магнитный вектор 
колеблются в световой волне во взаимно перпендикулярных плоскостях, перпендикулярно направлению распространения волны - вектору 
(см. рис.) и меняются по закону
, где Ео и Но - амплитуды векторов и ; с - скорость света в вакууме.
Источником электромагнитных волн в 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 переменное электромагнитное поле создается.
Поэтому для получения электромагнитных волн непригодны закрытые колебательные контуры, так как в них электрическое поле сосредоточено между обкладками конденсатора, а магнитное — внутри катушки индуктивности.
Герц в своих опытах, уменьшая число витков катушки и площадь пластин конденсатора, а также раздвигая их (см. рис.), совершил переход от закрытого колебательного контура к открытому колебательному контуру (вибратору Герца),представляющему собой два стержня, разделенных искровым промежутком. Если в закрытом колебательном контуре переменное электрическое поле сосредоточено внутри конденсатора, то в открытом оно заполняет окружающее контур пространство, что существенно повышает интенсивность электромагнитного излучения. Колебания в такой системе поддерживаются за счет источника э.д.с., подключенного к обкладкам конденсатора, а искровой промежуток применяется для того, чтобы увеличить разность потенциалов, до которой первоначально заряжаются обкладки.
Из уравнений Максвелла:
Дата добавления: 2016-02-20; просмотров: 1067;