Оқулық физика 9 проект башарұлы Р. т б
жүктеу/скачать 5,74 Mb. Pdf көрінісі
|
| электрмагниттік табиғаты
толық дәлелденді. 4) Вакуумге қарағанда заттағы электрмагниттік толқынның та- ралу жылдамдығы аз болады және ол мына өрнекпен анықталады: v c n = , (5.23) өйткені ортаның сыну көрсеткіші n > 1, ал вакуумде n = 1. 5) Механикалық толқындар сияқты электрмагниттік толқындар да энергия тасиды . Жер бетіндегі органикалық отындардың (ағаштың, көмірдің, мұнайдың, газдың, шымтезектің т.б.) пайда болуы күн сәуле- сімен миллиардтаған жылдар бойы келетін, яғни электрмагниттік тол- қындармен жететін энергия арқылы түсіндіріледі. 4. Электрмагниттік толқындардың λ толқын ұзындығы, Т периоды, с жылдамдығы, тербеліс жиілігі арасындағы қатынастар механикалық толқындардағы сияқты өрнектеледі: λ ν = = cT c . (5.24) Электрмагниттік толқындардың вакуумнен затқа өткенде жиілігі өзгермейді. Өйткені толқындардың жиілігі оларды туғызатын алғашқы көздердің жиілігіне ғана байланысты болады. Ал толқындардың зат ішіндегі ϑ жылдамдығы өзгеретіндіктен, оның толқын ұзындығы да өзгереді. Вакуумдегі толқын ұзындығын λ , ал заттағы шамасын λ′ деп белгілесек, онда жоғарыдағы формулаларды ескере отырып, мына өр- нектерді аламыз: λ′ = vT = v c n c n ν λ λ = = . (5.25) Барлық сәулелердің (мысалы, ақ жарықтың, рентген сәулелерінің т. с. с.) вакуумдегі таралу жылдамдығы с = 3 · 10 8 м/с . Олай болса, барлық сәулелердің табиғаты бірдей, яғни олар электрмагниттік толқындар болып табылады деген қорытындыға келеміз. Сәуле жиілігі жоғары болған сайын, оның таситын энергиясының мөлшері де арта түседі, әрі организмге тигізетін биологиялық және хи- миялық әрекеті де ерекше болады. Ультракүлгін сәулесінің үлкен доза- 212 ПРОЕКТ сы көз бен теріні зақымдаса, ал рентгендік және гамма-сәулелер өмірге қауіпті. Адам өміріне ең қолайлы нұр – ақ жарық . Ол жеті түсті біртекті (монохроматты) сәулелердің қосындысынан тұрады. Сурет 5.37. Ақ жарықтың түстерге жіктелуі О П Э Ақ түс қызыл қызыл сары сары жасыл көгілдір көк күлгін 5. Ақ жарық мөлдір призмадан өткенде жеті түске ажырайды (су- рет 5.37). Әр түске белгілі бір жиілігі (толқын ұзындығы) бар сәуле сәйкес келеді. Мұндай сәулелерді монохроматты сәулелер деп атай- ды. Ал жарықтың жеке түстерге жіктелуін жарық дисперсиясы деп атайды. Жарық дисперсиясының пайда болуы әр түске сәйкес келетін сәулелердің мөлдір заттың ішінде әртүрлі жылдамдықтармен қозғала- тындығы арқылы түсіндіріледі. Расында да, ақ жарық вакуумнен зат- тық ортаға өткенде, жоғарыда айтқанымыздай, оның жиілігі (демек, периоды да) өзгермейді ( = 1/ T = const). Бірақ зат ішінде әр түсті сәу- ленің толқын ұзындығы да, жылдамдығы да түрліше болады. Мысалы, қызыл және жасыл түсті сәулелердің толқын ұзындықтары мен жыл- дамдықтары бір-біріне сәйкес келмейді ( λ қ ≠ λ ж ; v қ ≠ v ж ). Сондықтан әр түсті сәулелер үшін v c n = формуласына сәйкес мөлдір заттардың n сыну көрсеткіштері де әртүрлі болады ( n қ ≠ n с ). Олай болса, әр түсті сәуле зат- тан өткенде әртүрлі бұрышқа бұрылады да жарық дисперсиясы құбылы- сы (сурет 5.38) орын алады. 6. Әртүрлі электрмагниттік сәулелер практикада кең қолданыс табады. Мысалы, радиотолқындарды байланыс салаларында қолдану мүмкіндігін орыс ғалымы А.С. Попов ашты. Ол ХІХ ғасыр соңында әлемде бірінші рет 250 м қашықтыққа сымсыз радиограмма арқылы «Генрих Герц» деген екі сөзді жеткізді. Сөйтіп, радиобайланыс қо- ғамдық өмірдің барлық саласында жедел дами бастады. Осыған орай электрмагниттік тербелістер көзі – тербелмелі контурлар да жан-жақты зерттеліп, олардың ашық тербелмелі түрлері (сурет 5.38) пайда болды. 213 ПРОЕКТ Жабық тербелмелі контурда (§32, су- рет 5.20) электрмагниттік тербеліс тұйық контурдың ішінде туындап, кеңістікте тарай алмайды. Ашық кон- турдағы тербеліс кеңістікте электр- магниттік толқын түрінде тарай алады. Мысалы, антенна ашық тербел- мелі контур болып табылады. Оның туғызатын электрмагниттік өрісі кеңістіктің үлкен бөлігін қамтып тарай алады. Сондықтан антенна электрмагниттік толқындарды жақсы шығарады да, қабылдай да алады. Тұрмыста және техникада, сондай-ақ ғылыми мақсаттар үшін антенналардың көптеген түрі қолданылады. Олардың параболоидалық табақ түрінде жасалған құрылғылары Ғаламның алыс аймақтарынан электрмагниттік толқындарды қабылдай алатын радиотелескоптарда пайдаланылады. 7. Кез келген электрмагниттік сәулелер сияқты ра- диотолқындар да өздері түскен беттен кері шағыла алады. Бұл құбылысты алыстағы денелерді радио-толқындар арқылы анықтай алатын радиолокоцияда қолданылады (сурет 5.39). Радиолокация арқылы нысанның қозғалу жылдамдығын және одан бақылаушыға дейінгі арақа- шықтықты табуға болады. Ол үшін кеңістіктің белгілі бір аймағына бағытталған электрмагниттік сигнал тарата- тын арнайы радиотелескоптың антеннасы қолданылады. Осындай сигналдың импульсы (1) электрондық сәулелік аппараттың экранында жазылып алынады (сурет 5.39). Бұдан кейін радиотелескоп сигналдарды қабылдау амалы- на көшеді. Егер радиосигналдың жолында қандай да бір нысана кездессе, оның бетінен кері шағылған радио- толқынның әлсіреген сигналы (2) экранда қайта тіркеле- ді. Электрмагниттік толқынның c таралу жылдамдығын және 1-мен 2-импульстің тіркелу уақыттарын ∆ t = t 2 – t 1 біле отырып, х арақашықтықты таба аламыз: жүктеу/скачать 5,74 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|