Каковы физические процессы, приводящие к возможности существования электромагнитных волн?
С помощью описанного вибратора Герц экспериментировал с электромагнитными волнами, длина волны которых составляла примерно 3 м. П. Н. Лебедев, применяя миниатюрный вибратор из тонких платиновых стерженьков, получил миллиметровые электромагнитные волны с λ=6 – 4 мм. Дальнейшее развитие методики эксперимента в этом направлении позволило в 1923 г. российскому физику А. А. Глаголевой-Аркадьевой (1884–1945) сконструировать массовый излучатель, в котором короткие электромагнитные волны, возбуждаемые колебаниями электрических зарядов в атомах и молекулах, генерировались с помощью искр, проскакиваемых между металлическими опилками, взвешенными в масле. Так были получены волны с λ от 50 мм до 80 мкм. Тем самым было доказано существование волн, перекрывающих интервал между радиоволнами и инфракрасным излучением.
Недостатком вибраторов Герца и Лебедева и массового излучателя Глаголевой-Аркадьевой являлось то, что свободные колебания в них быстро затухали и обладали малой мощностью. Для получения незатухающих колебаний необходимо создать автоколебательную систему (см. § 146), которая обеспечивала бы подачу энергии с частотой, равной частоте собственных колебаний контура. Поэтому в 20-х годах нашего столетия перешли к генерированию электромагнитных волн с помощью электронных ламп. Ламповые генераторы позволяют получать колебания заданной (практически любой) мощности и синусоидальной формы.
Электромагнитные волны, обладая широким диапазоном частот (или длин волн λ=с/у, где с – скорость электромагнитных волн в вакууме), отличаются друг от друга по способам их генерации и регистрации, а также по своим свойствам. Поэтому электромагнитные волны делятся на несколько видов: радиоволны, световые волны, рентгеновское и γ-излучения (табл.5). Следует отметить, что границы между различными видами электромагнитных волн довольно условны.
Таблица 5
| Вид излучения | Длина волны, м | Частота волны, Гц | Источник излучения |
| Радиоволны | 103–10-4 | 3·105–3·1012 | Колебательный контур Вибратор Герца Массовый излучатель Ламповый генератор |
|
Рис. 226
• Почему Герц в своих опытах использовал открытый колебательный контур?
• Как можно представить себе шкалу электромагнитных волн, и каковы источники излучения разных видов волн?
Продолжение табл. 5
| Вид излучения | Длина волны, м | Частота волны, Гц | Источник излучения |
| Световые волны инфракрасное излуче-ние видимый свет ультрафиолетовое излучение Рентгеновское излучение Гамма-излучение | 5·10-4– 8·10-7 8·10-7– 4·10-7 4·10-7– 10-9 2·10-9– б·10-9 < 6·10-12 | 6·1011– 3,75·1014 3,75·1014– 7,5·1014 7,5·1014– 3·1017 1,5·1017– 5·1019 >5·1019 | Лампы Лазеры Трубки Рентгена Радиоактивный распад Ядерные процессы Космические процессы |
Дата добавления: 2017-08-01; просмотров: 298;