Колебания и волны. Оптика. Атомная и ядерная физика


§ 59. Опыты с электромагнитными волнами



Pdf көрінісі
бет78/346
Дата19.01.2022
өлшемі6,71 Mb.
#24105
түріУчебник
1   ...   74   75   76   77   78   79   80   81   ...   346
Байланысты:
Ð Ð Ð½Ð Ñ Ð ÐµÑ Ð³ Ð Ð ÐÐ ÐµÐ¼ÐµÐ½Ñ Ð Ñ Ð½Ñ Ð¹ Ñ Ñ ÐµÐ

§ 59. Опыты с электромагнитными волнами. Чтобы воспро-

извести некоторые из опытов Герца и получить тем самым более

подробное представление об электромагнитной волне, в настоя-

щее время нет надобности обращаться к старинной «искровой»

технике возбуждения волн. Мы уже знаем, как с помощью

автоколебательных систем — генераторов с электронными лам-

пами — была решена задача получения незатухающих электри-

ческих колебаний (§§ 30, 31). Существенно, что в случае неза-

тухающего гармонического колебания излучаемая передатчиком

энергия сконцентрирована на одной частоте, а не распределена

по всему спектру, как это имеет место при излучении сильно

затухающих колебаний. Благодаря этому приемник, настроен-

ный в резонанс на эту частоту, поставлен в значительно более

выгодные условия.

Для опытов целесообразно воспользоваться достаточно ко-

роткими электромагнитными волнами, чтобы размеры прибо-

ров — резонансных вибраторов, экранов, призм и т. п. — были

не слишком велики. Наиболее удобны волны, имеющие длину

несколько сантиметров. В настоящее время во многих школах

имеется передающая и приемная аппаратура, работающая на

трехсантиметровых волнах.

Современная радиотехника использует и миллиметровые

и еще более короткие (субмиллиметровые) волны, но для

описываемых ниже опытов столь малые длины волн неудобны.




Гл. VI. Электромагнитные волны

153


Эти

опыты


можно

осуществить

и

с

волнами



метрового

диапазона (например, 6 м, когда длина резонансного вибратора

составляет 3 м). Однако сантиметровый и дециметровый

диапазоны наиболее удобны: с приборами на длину волны 6 м

опыты следует делать на открытом воздухе, на ровном открытом

месте, так как в противном случае результаты искажаются из-за

отражения радиоволн от окружающих предметов (прежде всего

металлических: железные балки в здании, электропроводка,

телеграфные провода и т. п.).

Перечислим некоторые из возможных опытов, предполагая,

что генератор снабжен излучающим вибратором, а приемник —

приемным вибратором.



Отражение, преломление, стоячие волны. В этих опытах

излучающий и приемный вибраторы надо располагать п а р а л-

л е л ь н о д р у г д р у г у, например оба вертикально.

При включении генератора гальванометр в приемнике пока-

зывает отклонение. Если между излучателем и приемником по-

ставить теперь металлический экран (например, железный лист),

размеры которого в е л и к и п о с р а в н е н и ю с д л и н о й

в о л н ы (§ 41), то можно наблюдать о б р а з о в а н и е т е н и:

когда приемный вибратор заслонен листом, ток в гальванометре

резко падает. При устранении экрана или при вынесении прием-

Рис. 127. Образование тени. В нижней части рисунка расположение

приборов показано в плане: — генератор с излучающим вибратором,



— экран, — приемник с индикатором

ного вибратора из области тени ток опять возрастает (рис. 127).

Тело человека также отбрасывает заметную тень: если кто-либо

пройдет между излучающим и приемным вибраторами, ток в ин-

дикаторе упадет и вновь возрастет.



154

Гл. VI. Электромагнитные волны

Взяв вместо металлического экрана лист картона, фанеры,

толстую деревянную доску, вообще экран из какого-либо и з о-

л и р у ю щ е г о м а т е р и а л а, нетрудно убедиться, что они

п р о з р а ч н ы для исследуемых электромагнитных волн.

Заслонив приемник от излучателя металлическим листом 1

(рис. 128), нетрудно наблюдать отражение электромагнитной

волны от второго металлического листа 2. Передвигая лист 2

вдоль прямой CD, параллельной отрезку AB (излучатель — при-

емник), мы обнаружим, что наиболее сильный отклик (отклик

индикатора) возникает тогда, когда лист находится против

середины отрезка AB и его плоскость параллельна AB. Мы

убеждаемся, таким образом, в справедливости закона равенства

угла падения и угла отражения (§ 40). Замена металлического

листа экраном из изолирующего материала показывает, что от

такого экрана отражение получается очень слабое.

Отражением

от

металла



можно воспользоваться для то-

го, чтобы получить н а п р а в-

л е н н о е излучение в виде по-

чти плоской волны. Для это-

го надо поместить излучающий

вибратор в фокусе цилиндриче-

ского зеркала из металлическо-

го листа, согнутого по дуге па-

раболы (рис. 129, а). Интенсив-

ность плоской волны, выходя-

щей из такого р е ф л е к т о р а,

Рис. 128. Отражение электро-

магнитной волны:

i

— угол па-



дения,

r

— угол отражения



Рис. 129. Параболический ре-

флектор у излучающего виб-

ратора (а) и у приемного (б)





Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   74   75   76   77   78   79   80   81   ...   346




©emirsaba.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет