Kādi secinājumi radās attiecībā uz elektromagnētiskajiem viļņiem? Jautājumi konsolidācijai

Maksvels pierādīja, ka jebkuras izmaiņas laika gaitā magnētiskais lauks noved pie mainīgā rašanās elektriskais lauks, un jebkuras elektriskā lauka izmaiņas laika gaitā rada mainīgu magnētisko lauku (Elektromagnētiskā lauka avots ir elektriskie lādiņi). Maksvels atstāja dziļas pēdas visās fiziskās zinātnes jomās, kurām viņam izdevās pieskarties savā īsajā mūžā: viņš aprakstīja elektromagnētiskās parādības, izmantojot vienādojumus, kas tagad ir viņa vārdā, elastības teorijā, statistiskajā mehānikā, gāzu kinētiskajā teorijā un, galvenokārt elektromagnētiskā lauka teorija, pilns to saraksts.

Elektromagnētiskajam laukam ir jāizplatās telpā formā šķērsviļņi. Vakuumā to ātrums būs km/s (gaismas ātrums). IN mehāniskie viļņi enerģija tiek pārnesta no vienas barotnes daļiņas uz otru, ierodoties tajā pašā laikā svārstību kustība. Magnētiskās indukcijas B vektors. E-elektriskā lauka stiprums

Vācu fiziķis, viens no elektrodinamikas pamatlicējiem. Eksperimentāli pierādīja () elektromagnētisko viļņu esamību

Radio viļņi: televīzija, radio, mobilie tālruņi. Infrasarkanais: dzīvības uzturēšana uz Zemes. (noteiktā temperatūrā). Redzama gaisma: augos notiek fotosintēze, izdalot elpošanai nepieciešamo skābekli. Ultravioletais: izraisa iedegumu. Vairāk nekā parasti izraisa apdegumus. Rentgens: fluorogrāfija vai rentgena starojums.

Kādi secinājumi par elektromagnētiskajiem viļņiem izrietēja no Maksvela teorijas? Kuras fizikālie lielumi periodiski mainīties elektromagnētiskā indukcija. Kādos apstākļos vilnis būs pietiekami intensīvs, lai to atklātu? Elektromagnētiskajam laukam ir jāizplatās telpā šķērsviļņu veidā. Magnētiskās indukcijas B vektors. E-Elektriskā lauka stiprums Vektoru E un B svārstības notika ar frekvenci vismaz svārstības/s.

"Elektromagnētiskie viļņi un to īpašības" - īsie viļņi. Elektromagnētiskie viļņi. Radio viļņi. Rada ķīmisku efektu uz fotoplatēm. 1901. gadā Rentgens bija pirmais fiziķis, kurš to ieguva Nobela prēmija. Elastīgā ētera jēdziens izraisīja neatrisināmas pretrunas. Elektromagnētiskie viļņi ir elektromagnētiskās svārstības, kas izplatās telpā ar ierobežotu ātrumu.

“Elektromagnētisko viļņu fizika” - Maikls Faradejs. 1. Kas ir elektromagnētiskais lauks? =. Fizikas stunda 11. klases skolotāja - Khatenovskaya E.V. Pašvaldības izglītības iestāde 2. vidusskola Krasnoe ciemā. Tādā veidā rodas elektromagnētiskais lauks. . Mainīgs magnētiskais lauks rada mainīgu elektrisko lauku un otrādi. Maksvels izteica elektromagnētiskā lauka likumus 4 diferenciālvienādojumu sistēmas veidā.

"Transformators" - Nodarbība izmanto digitālo izglītības resursi no http://school-collection.edu.ru. No kā un kā ir atkarīgs inducētais emf vadītāja spolē? 9. 5. Kāda ierīce jāpievieno starp maiņstrāvas avotu un spuldzi? Vai ir iespējams pārveidot pakāpju transformatoru par pazeminošu transformatoru? II. 13. Pierakstiet svarīgo Transformators izmanto elektromagnētiskās indukcijas fenomenu.

“Elektromagnētiskie viļņi” - Beidzis Berlīnes Universitāti (1880) un bijis G. Helmholca asistents. 4.3. Eksperimentālā elektromagnētisko viļņu izpēte. Ja optiskā ceļa atšķirība. Interferences termiņš. 4.1. Elektromagnētisko viļņu ģenerēšana. Kur. Pievienots labi zināmajam principam. Atbilstošs galvenais maksimums. 7.7. attēls.

“Elektromagnētiskais lauks” — elektromagnētisko viļņu īpašības: elektromagnētisko viļņu ātrumu vakuumā norāda Latīņu burts s: s? 300 000 km/s. Kas ir elektromagnētiskais vilnis? Elektromagnētisko viļņu esamību prognozēja J. Būs traucējumi elektromagnētiskajā laukā. 9. klases fizikas skolotāja, Pašvaldības izglītības iestāde “Vidusskola” Atstarotājs" Lesnova N.P.

“Elektromagnētiskie viļņi” — radioviļņi. Radioviļņi Infrasarkanais Ultravioletais rentgena starojums. Kā vektori E un B ir orientēti viens pret otru elektromagnētiskajā vilnī? Tos iegūst, izmantojot oscilācijas ķēdes un makroskopiskos vibratorus. rentgenstari. Acs uztvertā elektromagnētiskā starojuma daļa.

Tēmā kopā ir 14 prezentācijas

Uzlādēta daļiņa, piemēram, elektrons, kas pārvietojas ar nemainīgu ātrumu, neizstaro elektromagnētiskos viļņus. Elektromagnētiskais starojums rodas tikai lādētu daļiņu paātrinātas () kustības laikā.

Tādējādi rentgena starojums rodas straujas palēninājuma rezultātā elektronu staram, kas saduras ar antikatodu.

D Vēl viens ļoti svarīgs elektromagnētisko viļņu avots daudzu fizikālu procesu izpratnei ir elektriskais dipols, kas veic harmoniskas svārstības (7.11. att.). Dipola elektriskais moments mainās laikā saskaņā ar harmonikas likumu:

,

Kur
.

Elektriskā lādiņa virziena nobīde ir līdzvērtīga strāvas elementa esamībai, ap kuru saskaņā ar Biota-Savarta-Laplasa likumu rodas magnētiskais lauks. Tomēr magnētiskais lauks šajā gadījumā būs mainīgs, jo mainās pašreizējais elements, kas to izraisa. Mainīgs magnētiskais lauks izraisa mainīgu elektrisko lauku - elektromagnētiskais vilnis izplatās pa vidi. Lielos attālumos no dipola (
, - elektromagnētiskā viļņa garums) vilnis kļūst sfērisks, šajā vilnī vektori Un perpendikulāri viens otram un ātruma vektoram , kas savukārt ir vērsts pa rādiusa vektoru . Šajā gadījumā vektors - pieskares paralēlei (saskaņā ar Biota-Savarta-Laplasa likumu). Elektriskā dipola gadījumā, kas izstaro elektromagnētisko viļņu, elektriskajiem lādiņiem ir paātrinājums
.

Līdzīgi elektromagnētiskais starojums rodas, kad elektronu apvalki tiek pārvietoti attiecībā pret atomu kodoliem. Šāda nobīde var notikt vai nu mainīga elektriskā lauka iedarbības rezultātā, vai vielas atomu termisko vibrāciju rezultātā. Pēdējais mehānisms ir iemesls tā sauktajai sakarsētu ķermeņu “termiskai atveseļošanai”.

Interesanti atzīmēt, ka periodisku magnētiskā dipola deformāciju laikā tiek izstarots arī elektromagnētiskais vilnis.

N un att. 7.12. attēlā parādīts cilindrisks magnēts, kas magnetizēts gar tā asi. Cilindra gareniskā deformācija (pie nemainīga rādiusa) novedīs pie magnetizācijas izmaiņām un magnētiskais moments:

.

Periodisku magnetizētā cilindra deformāciju pavada periodiskas magnētiskā momenta izmaiņas un elektromagnētiskā viļņa emisija. Tomēr šajā gadījumā vektors ir vērsta tangenciāli uz meridiānu un vektoru - pieskare paralēlei uz sfēriskas viļņa virsmas.

Lekcija 8. Relativitātes princips elektrodinamikā

Elektromagnētisko lauku, lādiņu un strāvu relativistiskā transformācija. Elektriskais lauks iekšā dažādas sistēmas atpakaļskaitīšana. Magnētiskais lauks dažādās atskaites sistēmās. Elektromagnētiskais lauks dažādās atskaites sistēmās. Elektriskā lādiņa nemainības pierādījums. Maksvela vienādojumu nemainība Lorenca transformācijās.

8.1. Elektromagnētisko lauku, lādiņu un strāvu relativistiskā transformācija

8.1.1. Elektriskais lauks dažādās atskaites sistēmās

Kā zināms, mehāniskās parādības visās inerciālajās atskaites sistēmās (references sistēmas, kas kustas viena pret otru taisni un vienmērīgi) notiek vienādi. Šajā gadījumā nav iespējams noteikt, kura no šīm sistēmām atrodas miera stāvoklī un kura kustas, un tāpēc mēs varam runāt tikai par šo sistēmu relatīvo kustību attiecībā pret otru.

Ar elektromagnētisko parādību palīdzību arī nav iespējams iegūt pierādījumus par absolūtas kustības esamību un līdz ar to pierādījumus par absolūtu atskaites sistēmu esamību. Visas atskaites sistēmas, kas kustas viena pret otru taisni un vienmērīgi, ir vienādas, un visās šajās atskaites sistēmās elektromagnētisko parādību likumi ir vienādi. Tas ir elektromagnētisko parādību relativitātes princips: elektromagnētiskās parādības notiek vienādi visās inerciālajās atskaites sistēmās. Tāpēc mēs varam formulēt relativitātes principu elektromagnētiskā lauka sadalīšanai elektriskajā laukā un magnētiskajā laukā: atsevišķai elektriskā un magnētiskā lauka apsvēršanai ir tikai relatīva nozīme.

Iepriekš tika aplūkotas elektrisko un magnētisko lauku savstarpējās transformācijas, ko izraisīja lauku izmaiņas laika gaitā. Līdzīgas parādības rodas, elektromagnētiskajam laukam pārvietojoties attiecībā pret novērotāju.

Pieņemsim, ka pozitīvs lādiņš pārvietojas magnētiskajā laukā vakuumā. No pirmā novērotāja viedokļa (stacionārs attiecībā pret magnētisko lauku) Lorenca spēks iedarbojas uz lādiņu:

,

kur q ir lādiņa vērtība;

- magnētiskā lauka indukcija;

v – uzlādes ātrums;

α ir leņķis starp magnētiskā lauka indukcijas vektora virzienu un daļiņu ātruma vektoru.

Šī spēka virziens ir perpendikulārs Un , sakrīt ar vektora reizinājuma virzienu
.

PAR attiecībā pret otro novērotāju, pārvietojoties kopā ar lādiņu, lādiņš ir nekustīgs, lai gan uz to iedarbojas tāds pats spēks F. Bet, ja spēks, kas ir proporcionāls lādiņa lielumam, iedarbojas uz stacionāru lādiņu, tad tas nozīmē, ka pastāv elektriskais lauks. Šāda lauka stiprumu var noteikt pēc formulas

. (8.1)

Šāda elektriskā lauka intensitātes vektors sakrīt virzienā ar spēka virzienu F, t.i., elektriskā lauka intensitātes vektors ir perpendikulārs vektoriem Un (8.1. att.).

Tādējādi elektromagnētiskais lauks ir atkarīgs no atskaites rāmja. Ja jebkurā atskaites rāmī ir viens magnētiskais lauks, tad citos atskaites kadros, kas pārvietojas attiecībā pret pirmo, pastāv gan magnētiskais, gan elektriskais lauks.

R Apskatīsim elektriskā lauka uzvedību dažādās atskaites sistēmās. Atsauces sistēmu, kurā elektriskie lādiņi vai vadītāji ar lādiņiem atrodas miera stāvoklī, uzskatīsim par stacionāru atskaites sistēmu - sistēmu
. Atskaites sistēma, kas pārvietojas ar noteiktu ātrumu v attiecībā pret atskaites sistēmu K, kustīga atskaites sistēma, sistēma –
(8.2. att.).

Pieņemsim, ka atsauces sistēmā
ir divas stacionāras, vienmērīgi uzlādētas paralēlas plāksnes, kas nes lādiņus ar blīvumu
Un
. Plāksnes ir kvadrāti ar malu “b”, paralēli plaknei
. Attālums starp plāksnēm 0 ir mazs, salīdzinot ar plākšņu izmēru “b”. Šajā sakarā elektrisko lauku starp plāksnēm var uzskatīt par vienotu. Plāksnes atrodas vakuumā, t.i.
. Elektriskā lauka lielums, ko mēra novērotājs, kas atrodas
- sistēma, vienāda ar
. Šajā gadījumā nosaka elektriskā lauka intensitātes vektora komponentu paralēli asij
. Atsauces sistēmā
, pārvietojas ar ātrumu virzienā
, saskaņā ar Lorenca transformācijām, attālums samazinās iekšā vienreiz. Kopš attāluma starp plaknēm neietekmē vektora lielumu , tad elektriskais lauks noteiktā virzienā nemainās. Šajā gadījumā elektriskā lauka līniju attēls ir parādīts attēlā. 8.3.

Citā gadījumā (8.4. att.), kad plāksnes ir paralēlas spīdums
sistēmā
, samazinās garenmalu garums un kvadrāti kļūst par taisnstūriem, saplacināti kustības virzienā. Tā kā elektriskais lādiņš ir nemainīgs lielums (nemainās) attiecībā uz atskaites sistēmas izvēli, t.i.
, tad, lādiņam paliekot nemainīgam, virsmas laukums samazinās, tāpēc in reizes palielinās virsmas lādiņa blīvums
. Tāpēc elektriskā lauka stiprums noteiktā virzienā būs vienāds ar

, (8.2)

T .e. gadā palielinās elektriskā lauka intensitātes šķērskomponents reizes, salīdzinot ar stacionāru atskaites sistēmu. Tā rezultātā mainīsies pozitīva punktveida lādiņa elektriskā lauka līniju raksts (8.5. att.). Tie kondensējas virzienā, kas ir perpendikulārs lādiņa kustības virzienam.

Var parādīt, ka līdzīgas elektriskā lauka intensitātes izmaiņas notiks ZOX plaknē.

Iegūtos rezultātus var uzrādīt citā formā. Lai ir divas atskaites sistēmas
Un . Sistēma kustīga attiecība īpaši sistēma
nemainīgā ātrumā v paralēli X asij (8.6. att.). Sistēmā
ir magnētiskais lauks, ko raksturo intensitātes vektors H. Aplūkotajā telpas “A” punktā magnētiskā lauka intensitātes vektora komponentes ir attiecīgi vienādas
. Tad tajā pašā punktā, bet sistēmā , kustības rezultātā ar intensitāti parādīsies elektriskais lauks E, kuras sastāvdaļas ir attiecīgi vienādas
. Piemērojot formulu (8.1) atsevišķām elektriskā lauka intensitātes sastāvdaļām, iegūstam

(8.3)

Ja sistēmā ir arī elektriskais lauks, tad sistēmā rodas elektriskais lauks
tiks raksturots ar iegūto spriedzes vektoru E, kuras sastāvdaļas ir attiecīgi vienādas

(8.4)

Uzsvērsim to v ir sistēmas ātrums attiecībā pret sistēmu
.

8.1.2. Magnētiskais lauks dažādās atskaites sistēmās

Ir zināms, ka pārvietojoties elektriskie lādiņi(elektriskajam laukam pārvietojoties, strāvas klātbūtnē), telpā rodas magnētiskais lauks.

Lai noteiktu šo lauku, apsveriet, ka lādiņš +q pārvietojas attiecībā pret pirmo novērotāju ar ātrumu v. Šāds lādiņš rada magnētisko lauku ar intensitāti

, (8.5)

Kur r– rādiusa vektors, kas novilkts no lādiņa līdz apskatāmajam telpas punktam.

Tā kā izteiksmē (8.5)
- lādiņa radītā elektriskā lauka indukcija apskatāmajā punktā A, kas ir saistīta ar elektriskā lauka stiprumu ar sakarību
, tad ņemot vērā vektora virzienu D(kura virziens sakrīt ar rādiusa vektora virzienu r noteiktā punktā) var uzrakstīt

. (8.6)

Izteiksme (8.6) ir vektora reizinājuma modulis, t.i.

. (8.7)

Attiecības (8.7) ļauj apgalvot, ka vektors H perpendikulāri vektoriem v Un D.

Otrajam novērotājam, kas pārvietojas kopā ar lādiņu, ir tikai elektriskais lauks, kura indukcijas vektors ir vienāds ar D. Tādējādi stacionārā atskaites rāmī ir tikai elektriskais lauks, un kustīgā atskaites rāmī ir elektriskie un magnētiskie lauki (8.7. att.).

U Mēs izveidojam savienojumu starp elektriskā un magnētiskā lauka īpašībām. Lai to izdarītu, mēs ieviešam divas atskaites sistēmas, no kurām viena (K) pārvietojas attiecībā pret otru (K ​​") virzienā X 1 (8.8. att.) Mēs pieņemam, ka lādiņš atskaites rāmī atrodas miera stāvoklī. K". Šajā gadījumā izvēlētā lādiņa elektriskais lauks pārvietosies attiecībā pret sistēmu K ar ātrumu “-v”. Izmantojot formulu (8.6) magnētiskā lauka intensitātes vektora komponentiem (ņemot vērā ātruma v zīmi), iegūsim

(8.8)

Ja K sistēmā ir arī magnētiskais lauks ar stiprības komponentiem
, tad iegūtais magnētiskais lauks aplūkojamajā telpas punktā tiks raksturots ar šī magnētiskā lauka intensitātes vektora komponentiem:

(8.9)

Sakarībās (8.9) ātrums v ir sistēmas K kustības ātrums (kurā atrodas magnētiskais lauks ar intensitātes vektora komponentiem
) attiecībā pret sistēmu K ".

Jāņem vērā, ka sakarības (8.9) magnētisko lauku transformācijai ir spēkā tikai tādā gadījumā, ja kustība notiek ar ātrumu, kas ir daudz mazāks par gaismas izplatīšanās ātrumu vakuumā.

8.1.3. Elektromagnētiskais lauks dažādās atskaites sistēmās

Lorenca spēka izteiksme, kas iedarbojas uz punktveida lādiņu elektromagnētiskajā laukā, tika iegūta, ņemot vērā relativistiskā kustības vienādojuma invariances prasības:

.

Līdz ar to arī Lorenca spēka izteiksmei jābūt relativistiski nemainīgai, t.i. ir tāds pats izskats visās inerciālajās atskaites sistēmās. Tādējādi, ja ir divas atskaites sistēmas K un K ", no kurām viena, piemēram, K ", pārvietojas vienmērīgi un taisni ar ātrumu v attiecībā pret kadru K, tad Lorenca spēka izteiksmēm šajās atskaites sistēmās būs forma

(8.10)

. (8.11)

Izmantojot Lorenca spēka (8.10) un (8.11) izteiksmes relativistisko invarianci un ņemot vērā spēku transformācijas formulas pārejā no vienas inerciālās sistēmas uz otru, var iegūt attiecības starp vektoriem elektriskās un elektromagnētiskā lauka magnētiskie lauki dažādās atskaites sistēmās. Agrāk tika aplūkots īpašs šādu pārveidojumu gadījums.

Spēka pārveidošanas formulām ir forma

(8.12)

(8.13)

, (8.14)

kur v - relatīvais ātrums atskaites sistēmu kustības;

u x , u y , u z – lādētas daļiņas kustības ātruma projekcijas uz attiecīgajām koordinātu asīm;

.

Aizvietosim formulā (8.13), nevis F y un F y " to izteiksmi (8.10), (8.11), mēs iegūsim

. (8.15)

Izņemot no formulas (8.15.) daudzumus Un izmantojot ātrumu saskaitīšanas formulas relativitātes teorijā
Un
, sagrupējot visus terminus relācijas (8.15) kreisajā pusē, mēs atrodam

(8.16)

Vienādība (8.16) ir spēkā patvaļīgām vērtībām Un . Līdz ar to izteiksmes iekavās (8.16.) atsevišķi ir vienādas ar nulli. Pielīdzinot tos nullei, iegūstam elektromagnētiskā lauka vektoru transformācijas formulas:

(8.17)

(8.18)

(8.19)

Līdzīgi, pamatojoties uz sakarību (8.14), varam iegūt transformācijas formulas citām vektoru komponentēm E Un B:

(8.20)

(8.21)

(8.22)

Pārveidošanas formulas atvasināšana elektriskā lauka intensitātes vektora projekcijai ( E) E x var aprēķināt, izmantojot sakarību

. (8.23)

Veicot to pašu, ko iepriekšējos gadījumos, mēs samazinām attiecību (8.23) pret formu

Kur
.

Izmantojot formulas (8.19) un (8.22), mēs to atklājam

. (8.25)

Tādējādi elektromagnētiskā lauka vektoru transformācijas formulām ir forma

(8.26)

Formulas elektromagnētiskā lauka vektoru pārveidošanai (8.26) ļauj noteikt šī lauka vektorus jebkurā inerciālajā atskaites sistēmā, ja tie ir zināmi kādā no tiem.

8.1.4. Elektriskā lādiņa nemainības pierādījums

Ļaujiet ieplūst pozitīvam elektriskā lādiņam
- sistēma, kā parādīts attēlā. 8.9, pāri elektriskajam laukam ar intensitāti . Pēc tam sistēmā , pārvietojas ar ātrumu , šajā sistēmā stacionāru lādiņu iedarbojas spēks

. (8.27)

No relativistiskās dinamikas ir zināms, ka sistēmā (uz nodrošināta kustīga materiāla daļiņas
) spēka darbības

. (8.28)

Tā kā vienādību (8.27) un (8.28) kreisās puses ir vienādas, tad arī labās puses ir vienādas, kas iespējams, ja
. Šis secinājums atbilst iepriekš izteiktajam pieņēmumam par lādiņu nemainīgumu, un to var uzskatīt par vienkāršu šī apgalvojuma pierādījumu.

Jāņem vērā, ka tilpuma lādiņa blīvums  mainās atbilstoši Lorenca transformācijām. Tas ir saistīts ar faktu, ka tilpuma maksas blīvums

.

Ar vienmērīgu uzlādes sadalījumu

.

Tilpums pārejā no vienas inerciālās sistēmas uz citu mainās saskaņā ar Lorenca transformācijām, saskaņā ar likumu

.

Līdz ar to, pārejot no vienas inerciālās atskaites sistēmas uz citu, tilpuma lādiņa blīvums mainās atbilstoši likumam:

. (8.29)

Pārejot no vienas inerciālās sistēmas uz otru, iegūstam elektrisko lādiņu

. (8.30)

No attiecības (8.30) ir skaidrs, ka patiešām, pārejot no viena atskaites sistēmas uz otru, lādiņš paliek nemainīga vērtība, t.i. elektriskais lādiņš ir nemainīgs attiecībā uz Lorenca transformācijām.

Ir zināms, ka Džoula-Lenca likums diferenciālā formā stacionārā atskaites rāmī parāda strāvas blīvuma atkarību no elektriskā lauka intensitātes:

.

Var parādīt, ka strāvas blīvums j stacionārā vidē, kurā lādiņi pārvietojas ar ātrumu v elektromagnētiskajā laukā ar spriegumiem E Un B, izmaiņas saskaņā ar Lorenca transformācijām saskaņā ar likumu

, (8.31)

kur ir vektoru lielumi E Un B(tāds pats kā vektori E " Un B " ) tiek definēti tāpat kā klasiskajā elektrodinamikā, t.i., būtībā ar vienādībām (8.10 un 8.11).

Šajā darbā tika apskatīti tādi jautājumi kā viļņu jēdziens, elektromagnētiskie viļņi un to eksperimentālā noteikšana, elektromagnētisko viļņu īpašības un elektromagnētisko viļņu mērogs.

Elektromagnētiskie viļņi ir elektromagnētiskā lauka izplatīšanās process telpā.

Elektromagnētisko viļņu esamību teorētiski paredzēja angļu fiziķis J.C. Maxwell. Ir zināms, ka elektriskā strāvaģenerē magnētisko lauku (Oersted eksperiments), mainīgs magnētiskais lauks ģenerē elektrisko strāvu (Faraday eksperiments). Paturot prātā šos eksperimentālos faktus, angļu fiziķis Maksvels radīja elektromagnētisko viļņu teoriju. Pamatojoties uz saviem vienādojumiem, viņš nonāca pie secinājuma, ka vakuumā un dielektrikā patvaļīgi elektromagnētiskā lauka traucējumi izplatās elektromagnētiskā viļņa veidā.

Tādējādi paātrināta elektrisko lādiņu kustība noved pie elektromagnētisko viļņu rašanās - savstarpēji saistītām izmaiņām elektriskajā un magnētiskajā laukā. Saskaņā ar Maksvela teikto: mainīgs magnētiskais lauks ģenerē virpuļelektrisko lauku (elektromagnētiskās indukcijas parādība), un mainīgs elektriskais lauks rada virpuļmagnētisko lauku (magnetoelektrisko indukciju). Tā rezultātā blakus esošajos kosmosa apgabalos parādās viens elektromagnētiskais lauks.

Pēc Maksvela teiktā:

Elektromagnētiskais vilnis ir šķērsvirziena, jo elektriskā lauka stipruma un magnētiskā lauka stipruma vektori ir perpendikulāri viens otram un atrodas plaknē, kas ir perpendikulāra viļņa izplatīšanās virzienam, to izplatīšanās ātrums vakuumā ir aptuveni 300 000 km/s, šis vilnis nes enerģiju;

Elektromagnētiskie viļņi, tāpat kā citi viļņi, nes enerģiju. Šo enerģiju satur izplatošie elektriskie un magnētiskie lauki;

Elektromagnētiskajam viļņam ir jābūt impulsam, un tāpēc tas jāizdara spiediens uz ķermeņiem.

Pirmos eksperimentus ar elektromagnētiskajiem viļņiem 1888. gadā veica G. Hercs. Izmantojot dzirksteles spraugu un līdzīgu uztvērēju, viņš uztvēra un ierakstīja elektromagnētiskos viļņus, atklāja to atstarošanu un refrakciju. Turpmākie elektromagnētisko viļņu pētījumi parādīja, ka tiem ir spēja piedzīvot atstarošanu, refrakciju, difrakciju, traucējumus un polarizāciju.

Nopelni par elektromagnētisko viļņu praktisko izmantošanu radiosakaros pieder krievu fiziķim A.S. Popovs.

Maksvela teorijas nozīme:

1. Maksvels parādīja, ka elektromagnētiskais lauks ir savstarpēji savienotu elektrisko un magnētisko lauku kopums.

2. Paredzēja elektromagnētisko viļņu esamību, kas izplatās no punkta uz punktu ar ierobežotu ātrumu.

3. Parādīja, ka gaismas viļņi ir elektromagnētiskie viļņi, un tajos fiziskā daba neatšķiras no citiem elektromagnētiskajiem viļņiem – radioviļņiem, infrasarkanajiem, ultravioletajiem, rentgena un gamma starojuma.

4. Savienota kopā elektrība, magnētisms un optika.

Elektromagnētiskie viļņi Elektromagnētisko viļņu jēdziens Elektromagnētisko viļņu veidošanās Veidi elektromagnētiskais starojums to īpašības un pielietojums Izpilda TE-21 grupas audzēknis: Sizikovs Andrejs

Elektromagnētiskā viļņa būtība Elektromagnētiskais vilnis ir mainīgu (virpuļveida) elektrisko un magnētisko lauku izplatīšanās telpā laika gaitā.

Elektromagnētisko viļņu veidošanās Elektromagnētiskos viļņus pēta ar svārstīgo lādiņu palīdzību, un ir svarīgi, lai šādu lādiņu kustības ātrums laika gaitā mainītos, t.i., tie kustas ar paātrinājumu.

Vēsturiskais fons Maksvels bija dziļi pārliecināts par elektromagnētisko viļņu realitāti, taču nepiedzīvoja to eksperimentālo atklājumu. Tikai 10 gadus pēc viņa nāves Hertz eksperimentāli ieguva elektromagnētiskos viļņus. 1895. gadā A. S. Popovs demonstrēja praktisks pielietojums EMW radio sakariem. Tagad mēs zinām, ka visa telpa ap mums ir burtiski caurstrāvota ar dažādu frekvenču elektromagnētiskajiem viļņiem.

Dažādu frekvenču elektromagnētiskie viļņi atšķiras viens no otra. Pašlaik visi elektromagnētiskie viļņi ir sadalīti pēc viļņa garuma (un attiecīgi pēc frekvences) sešos galvenajos diapazonos: radio viļņi, infrasarkanais starojums, redzamais starojums, ultravioletais starojums, rentgena starojums, γ starojums

Radioviļņus ražo, izmantojot oscilācijas shēmas un makroskopiskus vibratorus. Īpašības: dažādu frekvenču un dažādu viļņu garumu radioviļņi tiek dažādi absorbēti un atspoguļoti medijos. uzrāda difrakcijas un traucējumu īpašības. Pielietojums: radio sakari, televīzija, radars.

Infrasarkanais starojums (termiskais) Izstaro vielas atomi vai molekulas. Infrasarkano starojumu izstaro visi ķermeņi jebkurā temperatūrā. Īpašības: iziet cauri dažiem necaurspīdīgiem ķermeņiem, kā arī lietus, dūmakas, sniega, miglas laikā; rada ķīmisku efektu (fotoglastinki); absorbējot vielu, tā to uzsilda; neredzams; spēj radīt traucējumus un difrakcijas parādības; ierakstīts ar termiskām metodēm. Pielietojums: Nakts redzamības ierīce, kriminālistika, fizioterapija, rūpniecībā produktu, koka, augļu žāvēšanai.

Redzamais starojums Elektromagnētiskā starojuma daļa, ko uztver acs. Īpašības: atstarošana, refrakcija, ietekmē aci, spēj izkliedēties, traucēt, difrakciju.

Ultravioletais starojums Avoti: gāzizlādes spuldzes ar kvarca caurulēm. Izstaro visi cietvielas, kuriem t 0> 1 000 ° C, kā arī gaismas dzīvsudraba tvaiki. Īpašības: Augsta ķīmiskā aktivitāte, neredzama, augsta caurlaidības spēja, iznīcina mikroorganismus, mazās devās labvēlīgi iedarbojas uz cilvēka organismu (iedegums), bet lielās negatīvi, izmaina šūnu attīstību, vielmaiņu. Pielietojums: medicīnā, rūpniecībā.

Rentgena starus izstaro liels elektronu paātrinājums. Īpašības: traucējumi, rentgenstaru difrakcija ar kristāla režģis, augsta iespiešanās spēja. Apstarošana lielās devās izraisa staru slimību. Pielietojums: medicīnā slimību diagnostikas nolūkos iekšējie orgāni; rūpniecībā kontrolei iekšējā struktūra dažādi produkti.

γ-starojuma avoti: atoma kodols ( kodolreakcijas). Īpašības: Piemīt milzīga iekļūšanas spēja un spēcīga bioloģiskā iedarbība. Pielietojums: Medicīnā, ražošanā (γ-defektu noteikšana).

Elektromagnētiskā starojuma ietekme uz dzīviem organismiem elektromagnētiskais starojums ar frekvenci 50 Hz, ko rada maiņstrāvas vadi, ar ilgstošu iedarbību izraisa miegainību, noguruma pazīmes, galvassāpes. Lai nepalielinātu sadzīves elektromagnētiskā starojuma iedarbību, speciālisti iesaka mūsu dzīvokļos strādājošās elektroierīces neizvietot tuvu vienu otrai - mikroviļņu krāsni, elektrisko plīti, televizoru, veļas mašīna, ledusskapis, gludeklis, elektriskā tējkanna. Attālumam starp tiem jābūt vismaz 1,5-2 m Jūsu gultām jābūt tādā pašā attālumā no televizora vai ledusskapja.

Elektromagnētiskā starojuma ietekme uz dzīviem organismiem Radioviļņi Infrasarkanais Ultravioletais Rentgena γ-starojums Mājas darbs: pierakstiet savā piezīmju grāmatiņā par katra starojuma ietekmi uz cilvēkiem, dzīvniekiem un augiem.

Konsolidācijas jautājumi 1. Ko sauc par elektromagnētisko vilni? 2. Kas ir elektromagnētiskā viļņa avots? 3. Kā vektori E un B ir orientēti viens pret otru elektromagnētiskajā vilnī? 4. Kāds ir elektromagnētisko viļņu izplatīšanās ātrums gaisā?

Konsolidācijas jautājumi 5. Kādi secinājumi par elektromagnētiskajiem viļņiem izrietēja no Maksvela teorijas? 6. Kādi fizikālie lielumi periodiski mainās elektromagnētiskajā vilnī? 7. Kādas attiecības starp viļņa garumu, tā ātrumu, periodu un svārstību frekvenci ir spēkā elektromagnētiskajiem viļņiem? 8. Kādos apstākļos vilnis būs pietiekami intensīvs, lai to varētu noteikt?

Jautājumi konsolidācijai 9. Kad un kas pirmo reizi saņēma elektromagnētiskos viļņus? 10. Sniedziet elektromagnētisko viļņu pielietojuma piemērus. 11. Sakārtot viļņa garuma pieauguma secībā dažāda rakstura elektromagnētiskos viļņus: 1) infrasarkano starojumu; 2) Rentgena starojums; 3) radioviļņi; 4) γ-viļņi.