Волновое движение. Звук и его характеристики. Ультразвук. Переменное электромагнитное поле. Шкала электромагнитных волн, страница 25

2 Использование электромагнитных волн - результат труда многих ученых и инженеров. Особенно велики заслуги М. Фарадея и д. Максвелла, Г. Герца и нашего соотечественника А. С. Попова, впервые применившего электромагнитные волны для целей связи.

3. Для радиосвязи используются электромагнитные коле­бания с частотами от 100 кГц до 30 000 МГц. Выбор столь вы­соких частот обусловлен тем, что мощность излучения электро­магнитных колебаний пропорциональна четвертой степени частоты.

4. Радиосвязь основана на использовании следующих про­цессов: -модуляция электромагнитных колебаний высокой частоты низкочастотным сигналом, несущим необходимую информацию;

- прием модулированных электромагнитных волн антен­ной радиоприемника;

- выделение колебаний одной частоты входным конту­ром;

- усиление принятых модулированных высокочастотных колебаний;

- детектирование высокочастотных колебаний и получе­ние низкочастотного сигнала, несущего переданную информа­цию; - излучение модулированных электромагнитных волн передающей антенной;

- усиление низкочастотного сигнала и его преобразова­ние.

5 В основе телевизионной передачи изображений лежат в основном те же процессы, что и при радиотелефонной связи. Однако в этом случае информация, содержащаяся в опти­ческом изображении, преобразуется в электрический сигнал (видеосигнал) с помощью специальных передающих телеви­зионных электронно-лучевых трубок.

В телевизионном же приемнике видеосигнал преобразует­ся в изображение с помощью приемной электронно-лучевой трубки - кинескопа.

6 Обнаружение различных объектов и определение их ме­стоположения с помощью радиоволн называется радиолока­цией.

Радиолокация основана на явлении отражения радиоволн от облучаемых объектов.


ЧО Шкала электромагнитных волн

Свет как электромагнитная волна

 1 Шкала электромагнитных волн. Д. Максвелл разработал теорию электромагнитных явлений и показал, что в природе должны существовать электромагнитные волны, а Г. Герц  получил и исследовал их экспериментально.

Работы Герца, Попова. Лебедева и других ученых подтвердили теорию Максвелла и показали, что с помощью колебательного контура можно получать электромагнитное излучение с длиной волны от нескольких километров до 6 мм. Из теории Максвелла следовало,  что световое излучение представляет собой очень короткие электромагнитные волны,  создаваемые естественными вибраторами- атомами и молекулами.

Таким образом, к концу прошлого столетия было известно электромагнитное  излучение с длинами волн от нескольких километров  до 6 мм и от 0,3мм до 0,01 мкм.

Излучение радиоактивных явлений  позволило обнаружить электромагнитное излучение, длины волн которого ещё короче. Это излучение было названо гамма-излучением.

Позднее были эксперимен­тально получены электромаг­нитные волны, заполнившие имевшиеся вначале пробелы в спектре электромагнитных волн.

Шкала известных электромагнитных волн изображена на рис. 33 Распределение электромагнитных волн по ти­пам сделано в соответствии со способами их возбуждения. Те участки шкалы, где диапазоны волн разных типов перекры­вают друг друга, показывают, что волны таких длин можно получить двумя способами. Так,  например, волны длиной около 1 мм можно получить с помощью искусственного ви­братора и при тепловом излучении. Разумеется, физичес­кие свойства этих волн совер­шенно одинаковы, так как они определяются длиной волны, а методом их возбуждения.

Из рис.33 видно, что диапазон видимого света составляет малую часть спектра электромагнитных волн. Исследования электромагнитного излучения имеют огромное значение для уточнения наших представлений о строении вещества. Так, исследования инфракрасного, видимого и ультрафиолетового учений помогли выяснить строение молекул и внешних электрон оболочек атомов; изучение рентгеновского излучения позволило установить  строение внутренних электронных оболочек атомов и структуру кристаллов, а изучение гамма-излучения дает много сведений о строение атомных ядер.

2 Природа света. Распространение света