|
Меню сайта
Статистика
|
Электромагнитные волныЭлектромагнитные волныРадиоволны, как и свет, — это электромагнитные колебания, распространяющиеся в пространстве со скоростью 300 000 км/сек. Они переносят через пространство энергию, излучаемую генератором электромагнитных колебаний. А рождаются они при изменении электрического поля, например, когда через проводник проходит переменный электрический ток или когда через пространство проскакивают искры, т. е. ряд быстро следующих друг за другом импульсов тока. Электромагнитное поле возникает при электрических колебаниях и в контуре, т. е. в замкнутой цепи, содержащей конденсатор и катушку индуктивности. При каждом изменении направления электрического тока в контуре вокруг него возникает изменяющееся магнитное поле, а оно, согласно теории Максвелла, обязательно рождает и электрическое поле. Замкнутые силовые линии полей как бы отрываются от пластин конденсатора и отправляются путешествовать в пространство. Электромагнитное излучение характеризуется частотой, длиной волны и мощностью переносимой им энергии. Частота электромагнитных волн показывает, сколько раз в секунду изменяется в излучателе направление электрического тока, а следовательно, сколько раз в секунду изменяется в каждой точке пространства величина электрического и магнитного полей. Измеряется частота в герцах. Один герц (гц) — это одно колебание в секунду; мегагерц (Мгц) — миллион раз в секунду. Зная, что скорость движения электромагнитных волн равна скорости света, можно определить расстояние между точками пространства, где электрическое (или магнитное) поле находится в одинаковой фазе. Это расстояние называется длиной волны. Частоте в 1 Мгц соответствует длина волны 300 м. Световым колебаниям соответствуют длины волн от 0,4 до 0,8 мк. Электромагнитные волны свободно проходят через воздух и космическое пространство. Но если им встретится металлический провод — антенна — или любое проводящее тело, они отдают ему свою энергию, вызывая в этом проводнике переменный электрический ток той же частоты. Однако часть электромагнитных волн отражается от поверхности проводников. На этом основано их использование в радиолокации. Замечательная особенность электромагнитных волн, как и всяких волн,— это их способность огибать тела на своем пути. Но это возможно лишь в том случае, когда размеры тела меньше, чем длина волны, или сравнимы с ней. Если же тело больше, чем длина волны, оно может отразить ее. Например, чтобы обнаружить самолет, длина радиоволны локатора должна быть меньше 10 м. Энергия, которую приносят электромагнитные волны, зависит от мощности генератора (излучателя) и от расстояния до него. Поток энергии, проходящей через единицу площади, прямо пропорционален мощности передатчика и обратно пропорционален квадрату расстояния до него. Для примера укажем, что поток энергии электромагнитного излучения Солнца на поверхности Земли достигает 1 квт/м2, а потоки энергии широковещательных радиостанций — всего тысячные и миллионные доли ватта на 1 м2. Радиоволны, т. е. электромагнитные волны, используемые сейчас в радиотехнике, занимают область, или, как говорят ученые и инженеры, спектр, электромагнитных волн длиной от 10 тыс. м (30 кгц) до 1 мм (300 тыс. Мгц). Это только часть обширного спектра электромагнитных волн (см. цвет. табл. у стр. 193). Свет и радиоволны, тепловые и рентгеновские лучи, ультрафиолетовые лучи и грозные гамма-лучи — у всех у них одна и та же природа. Это электромагнитные колебания, различающиеся только длиной волны. За радиоволнами (по убывающей длине волны) следуют тепловые, или инфракрасные, лучи. После них идет узкий участок волн видимого света, а за ним размещается спектр ультрафиолетовых лучей, на которые наш глаз уже не реагирует. Их можно обнаружить с помощью фотопластинки. За ультрафиолетовыми следуют рентгеновские лучи. Они обладают свойством проникать сквозь такие тела и предметы, которые совершенно непроницаемы для лучей видимого света. Они проходят сквозь ткани человеческого тела, дерево и даже металлы. Еще дальше лежит область гамма-лучей; их испускают при распаде ядра атомов радиоактивных веществ. Границы между областями спектра намечены условно. Эти области следуют непрерывно одна за другой, переходят одна в другую, а в некоторых случаях даже перекрывают друг друга. Общепринято делить спектр радиоволн, применяемых в радиовещании, на четыре области: Волны Частота Длина волны Длинные — от 0,1 до 0,4 Мгц от 3000 до 700 м Средние — от 0,5 до 1,5 Мгц от 600 до 200 м Короткие — от 3 до 25 Мгц от 100 до 11 м Ультракороткие — до 100 Мгц от 10 до 1 м Кроме метровых волн, диапазон ультракоротких волн (УКВ) включает также дециметровые, сантиметровые и миллиметровые волны. Для радиовещания отведены участки: Длинные волны— 2000 — 750 м Средние волны — 600—180 м Короткие волны — 80— 10 м Ультракороткие волны — 10—5 м Это так называемые вещательные диапазоны. Другие участки радиоспектра предназначены для радиотелефонной связи, для радиосвязи с самолетами, радиомаячной, морской и других специальных радиослужб. На волне 600 м передается знаменитый сигнал «SOS» — сигнал бедствия. На этой волне работают только аварийные передатчики. Короткие волны служат для дальних связей. На метровых волнах ведут телевизионные передачи. Дециметровые и сантиметровые волны используют радиолокация, радионавигация, радиогеодезия. Миллиметровые волны в последнее время все шире применяются в радиолокации. Используются они и в специальных, физических исследованиях.
|
ПОИСК
Block title
|
