Электромагнитные волны

Электромагнитные волны -
распространяющиеся в пространстве возмущения электромагнитного поля. Теоретически предсказаны Дж. Максвеллом (1865); экспериментально открыты немецким физиком Г. Герцем (1888).
при распространении такой волны в пространстве возникает система взаимно перпендикулярных, периодически меняющихся электрических и магнитных полей, захватывающих все большие части пространства.

Распространение э/м взаимодействий:
Покоящийся заряд, вокруг которого существует стационарное электрическое поле, не излучает электромагнитных волн;
Электрический заряд, движущийся равномерно и прямолинейно, тоже не излучает электромагнитных волн;

Электромагнитные волны возникают при движении электрических зарядов с ускорением;
Движение заряда вызывает изменение электрического поля вокруг него;
Это переменное электрическое поле порождает переменное магнитное поле и т.д.;

Процесс распространения электромагнитного поля происходит с большой, но все-таки с конечной скоростью – эта скорость равна скорости света в вакууме – 3*108 м/с.
Электромагнитное поле может распространяться в вакууме, т.е. в пространстве, не содержащем атомов.

Электромагнитная волна является поперечной;
Колебания векторов В и Е происходят во взаимно перпендикулярных плоскостях и перпендикулярны направлению распространения волны, т.е. скорости волны υ.

Излучение электромагнитных волн
Главное условие излучения электромагнитных волн – наличие ускоренного движения заряда;
Электромагнитная волна излучается также при колебаниях заряда.

Экспериментальное обнаружение электромагнитных волн

Опыты Герца
Для образования интенсивных электромагнитных волн необходимо создать электромагнитные колебания высокой частоты.
Колебания высокой частоты можно получить с помощью колебательного контура:
ω0=

Обычный колебательный контур очень слабо излучает электромагнитные волны, так как все магнитное поле сосредоточено внутри катушки, а электрическое – внутри конденсатора.

Для получения электромагнитных волн Г. Герц использовал простое устройство – открытый колебательный контур, называемый сейчас вибратором Герца

Для регистрации э/м волн Герц использовал резонатор, по устройству не отличающийся от вибратора, только провод разрезали посередине;
Резонатор и вибратор располагались на небольшом расстоянии друг от друга параллельно друг другу.

При возникновении колебаний высокой частоты в вибраторе, в резонаторе под действием этого переменного поля, тоже возникают колебания высокой частоты;
Если собственная частота резонатора совпадает с частотой э/м волны, наблюдается резонанс – в резонаторе проскакивают искорки.

Излучение волн происходит с максимальной интенсивностью в направлении, перпендикулярном оси вибратора;
Вдоль оси излучения не происходит;
Это доказывает, что э/м волна – поперечная.

Свойства электромагнитных волн