Tapasztalat hertz nyitott rezgőkör, elektromágneses alapjai

Tapasztalja Hertz: nyitott rezgőkör

Az elektromágneses hullámok kellően intenzív, hogy azok is megfigyelhető a kísérletben. Ez könnyen belátható, hogy az elektromágneses hullámok lesznek erősebbek, annál gyorsabban változik a helyzet a díjak, kisugárzást ezeket a hullámokat. Sőt, ebben az esetben, az elektromos mező közelében a töltés változik a nagyobb sebesség és létrehoz egy erősebb mágneses mező; Ez viszont megváltoztatja olyan gyorsan, és létrehoz egy nagyobb elektromos mező, és így tovább. D. Különösen intenzív elektromágneses hullámok által keltett nagyfrekvenciás elektromágneses rezgések. Elektromágneses rezgések jól ismerjük a rezgőkör. A lengések frekvenciájának a töltés és áram az áramkör 2 ny / LC „azonos frekvenciatartományban E és B vektorok egy előre meghatározott ponton a térben. Így, az értéke v, a következő képlettel számítjuk is a frekvencia az elektromágneses hullám. Gyakoriságának növelése oszcilláció az áramkörben, akkor csökkenteni kell a kondenzátor kapacitása, és a tekercs induktivitása. A kísérletek azonban azt mutatták, hogy nem korlátozódik csak egy magas frekvenciájú rezgéseket. A formáció intenzív elektromágneses hullámok jelentős egy másik tényező: váltakozó elektromágneses mező, amely egy forrás az elektromágneses hullámok kell elfoglalni egy elég nagy tér területe. Eközben, a szokásos oszcillációs áramkör, amely egy kondenzátor és egy tekercs, pere¬mennoe elektromos mező szinte teljes egészében koncentrálódik egy kis régió belsejében a kondenzátor, és egy váltakozó mágneses tér - a kis régió belsejében a tekercs. Ezért, még akkor is, amikor a magas frekvenciájú rezgések dostatoch¬no ilyen rezgőkör alkalmatlannak bizonyult az emisszió az elektromágneses hullámokat. Hogyan lehet elérni a növekedés által elfoglalt terület a nagyfrekvenciás elektromágneses mezőt? Hertz talált egy szép és zseniálisan egyszerű megoldás - egy nyílt rezgőkör). Vegyünk egy egyszerű rezgőkört. Ahhoz, hogy elkezdi csökkenteni a menetek száma a tekercs - ez is csökkenti induktivitása. Ugyanakkor csökkenti a terület a kondenzátor lemezei és nyomja őket - ez csökkenti a kondenzátor kapacitása, és növelje a térbeli régióban elfoglalt az elektromos mező által. Mi jöttünk, folytatva ezt a folyamatot? A tekercset teljesen, fordult egy dróttal. A kondenzátor lemezek elmozdulnak egymástól, amennyire csak lehetséges, és végeinél a vezeték. Meg kell csökkenteni, hogy korlátozza a méret a lemez - és kapsz egy nagyon rendes egyenes rúd! Ez egy nyílt rezgőkör. Mint látható, az ötlet egy nyitott Hertz oszcillátor áramkör lenne „két legyet egy csapásra”: 1) kapacitása és induktivitása a rúd nagyon kicsi, így nem gerjeszti a magas frekvenciájú oszcilláció ves¬ma; 2) váltakozó elektromágneses mező vesz elég nagy terület körüli tér a bárban. Ezért, az ilyen egy rúd lehet kellően intenzív forrása az elektromágneses hullámok. De hogyan gerjeszti a rúd elektromágneses hullámok? Herz rúd posere¬dine vágott, elterjedt felét egy kis távolság (és ezzel egy úgy nevezett bites prome¬zhutok), és csatlakozik őket egy nagyfeszültségű forrást. Az eredmény sugárzó dipólantenna, amikor a feszültség a labdákat meghaladja a letörési feszültséget, egy szikra kisülési prome¬zhutke csúszott. Élettartama alatt a szikra áramkör zárva van, és a rúd voz¬nikali elektromágneses rezgések - vibrátoros sugárzott elektromágneses hullámok. Hertz felvett ezek a hullámok útján az átvevő vibrátor - karmester golyó a végén a szikraköz. Foster vibrátor volt bizonyos távolságból, a parttól a sugárzó nekoto¬rom vibrátor. Váltakozó elektromos mező az elektromágneses hullámot gerjesztett a befogadó vibra¬tore váltóáram. Ha ez a jelenlegi frekvencia egybeesik a természetes frekvenciája a fogadó vibrátor, a rezonancia lép fel a szikra kisülés különbség csúszott! A jelenléte a szikra, amely úgy tűnik, végein egy teljesen szigetelt yavi¬los egyértelmű bizonyítékot elektromágneses hullámok létezését. Tulajdonságok elektromágneses hullámok a töltés nem kell végrehajtania oszcilláló mozgást a sugárzás az elektromágneses hullámok; A legfontosabb dolog -, hogy a bemért gyorsul. Minden terhelés mozgó gyorsulás, a forrás az elektromágneses hullámok. A sugárzás olyan intenzív, annál nagyobb a gyorsulás egység töltés. Így a töltés egy centripetális gyorsulás, és ezért, bocsát ki elektromágneses hullám egy egyenletes körmozgás (például, egy mágneses mező). Gyors elektronok a kisülési csövek, nekimegy a falnak vannak fékezett egy igen nagy modulusú gyorsulás; Ezért felvett röntgen nagy energiasűrűség a falak (az ún bremsstrahlung). Elektromágneses hullámok keresztirányú bizonyult - oszcilláció vektorok az elektromos mező és a mágneses mező előforduló merőleges síkban a terjedési iránya. Tekintsünk például egy töltés sugárzás együtt oszcillál chasto¬toy v mentén az Y-tengelyen az origó körül. A minden oldalról ez futás elektromágneses hullámok - különösen az X tengely mentén szerkezet sugárzott elektromágneses hullám nagy távolságra a díj fix időben. A hullám sebessége c irányul az X tengely mentén A vektorok E és B minden ponton X tengely soversha¬yut szinuszos rezgéseket mentén az Y és Z tengelyek rendre, míg a változó fázisban. A legrövidebb forgatás vektor E a B vektor mindig történik az óramutató járásával megegyező, ha megnézi a végén egy vektor. Bármely rögzített időpontban eloszlása ​​az X tengely mentén modulus értékeinek vek¬torov E és B jelentése a forma két-fázisú szinuszos hullámok merőleges egymásra az XZ és XY síkban ill. Hullámhossz L - a két pont közötti távolság bli¬zhayshimi X tengely, amelyben ingadozása a mezőértékek fordulnak elő ugyanabban a fázisban (különösen - a két legközelebbi csúcsok területen gyakorisága, a változó értékek E és B egy adott pontot a térben úgynevezett gyakoriság az elektromágneses hullám, ez egybeesik a frekvenciájú rezgések v za¬ryada sugárzó elektromágneses hullám L hosszúságú, annak frekvenciáját és terjedési sebessége v van társítva a szabvány minden hullám egyenlet: C = Lv a kísérletek azt mutatták, hogy amikor az elektromágneses hullámok .. uschi ugyanazon alapvető tulajdonságokkal rendelkezik, mint a más típusú hullám terjedési hullámok visszavert elektromágneses hullámok visszaverődik a fémlemez - .., kiderült, több Hertz visszaverődési szög ezután egyenlő a beesési szög Felszívódás hullámok elektromágneses hullámok részben felszívódnak, miközben áthalad a szigetelő fénytörés .... hullámok. az elektromágneses hullámok terjedésének irányváltás a átmenet levegő dielektromos (és általában a felület két különböző dielektrikumok). Interferencia hullámok. Hertz megfigyelt interferenciát két hullámok: először jött pri¬omnomu vibrátor közvetlenül sugárzó a vibrátor, a második - predva¬ritelnogo visszaverődést követően a fémlemez. Változtatásával a helyzet a fogadó és helyzetének rögzítésére a vibrátor interferencia mak¬simumov Hertz mért hullámhossz L. v gyakorisága oszcillációk a befogadó vibrátor Hertz volt ismert. A képlet szerint Hertz számított terjedési sebessége elektromágneses hullámok kapott megközelítőleg

3 • 108 m / s. Ez az eredménye az elmélet által jósolt által kidolgozott Maxwell! Diffrakciós hullámok. Az elektromágneses hullámok kanyar akadályok körül, méretek so¬izmerimy a hullámhosszon. Például a rádióhullámok, amelynek hullámhossza több tíz vagy több száz méter, körülveszik az épületek vagy dombok terjedési utat.