Ионизирующие и электромагнитные излучения и их воздействие на организм человека, страница 4

Таблица 1.1. Шкала электромагнитных волн [2, 3, 8]

1.3  Пространственное распределение поля.

Пространственное распределение поля вокруг источника ЭМИ, например, передающей антенны, может быть достаточно сложным. Рассмотрим в качестве простейшей модели элементарный диполь. Диполь представляет собой систему двух противоположных зарядов , находящихся на расстоянии значительно меньше длины волны излучения, . Если расстояние  или заряд  изменяется во времени по гармоническому закону , то диполь является генератором электромагнитных волн с циклической частотой . Примерами диполей могут служить электрон в атоме, вибратор Герца в радиотехнике и др.

Характер поля диполя определяется расстоянием  от диполя до точки наблюдения. Если расстояние от диполя до этой точки мало, т.е. сравнимо с длиной волны, , то амплитуда напряженности электрического поля  убывает пропорционально кубу расстояния , а амплитуда магнитной  составляющей  ─ пропорционально квадрату расстояния, . Эту область  называют областью несформировавшейся волны. Линии уровня напряженности поля Е (или волновой фронт) распределены в пространстве, как показано на рис.1.1. Объект, попавший в такое поле, облучается неравномерно.

Рисунок 1.1 Диаграмма направленности излучения диполя

На больших расстояниях от диполя, , E и H убывают одинаково (согласованно), обратно пропорционально расстоянию от центра диполя до точки наблюдения:

            (1.6)

Эта область называется волновой областью или областью сформировавшейся волны. Фронт волны в данной области можно считать сферическим, рис. 1.1.

Энергия, излучаемая диполем в волновой области, характеризуется потоком мощности через единицу площади и рассчитывается с помощью вектора Умова-Пойтинга  по формуле (1.3). Среднее за период значение потока мощности для диполя равно: