2. Экспериментальное обнаружение эмв (опыты Герца)

Электромагнитные волны возникают в контуре из катушки и конденсатора, но переменное магнитное поле оказывается связанным с катушкой, а переменное электрическое поле — сосредоточенным между пластинами конденсатора. Такой контур называется закрытым (рис 44, а). Закрытый колебательный контур практически не излучает электромагнитные волны в окружающее пространство.

(рис. 44, а).

Для получения ЭМВ Г. Герц использовал простое устройство – вибратор Герца. Это устройство представляет собой открытый колебательный контур.

Если контур состоит из катушки и двух пластин плоского конденсатора, то под чем большим углом развернуты эти пластины, тем более свободно выходит электромагнитное поле в окружающее пространство (рис. 44, б). Предельным случаем раскрытого колебательного контура является удаление пластин на противоположные концы катушки. В действительности контур состоит из катушки и длинного провода — антенны.

Таким образом, в открытом колебательном контуре наблюдалось возникновение ЭМВ: катушка порождала магнитное поле, а между обкладок конденсатора возникало электрическое поле, перпендикулярное магнитному.

  

Билет №16

1. Излучение. Виды излучений. Спектры излучения. Инфракрасное, ультрафиолетовое и рентгеновское излучения.

Свет – это электромагнитные волны с длинной волны 4*10^-7 – 8*10^-7м. свет излучается заряженными частицами – электронами, движущихся в атомах. Для того чтобы атом мог излучать, он должен получить энергию извне.

Виды излучений:

1. Тепловое излучение, при котором потери атомами энергии на излучение света компенсируются за счет энергии теплового движения атомов (или молекул) излучающего тела. Тепловым источником излучения является Солнце, лампа накаливания, огонь и др.

2. Электролюминесценция. При данном виде излучений энергия необходимая атомам для излучения света, может заимствоваться из нетепловых источников. При разряде в газах электрическое поле сообщает электронам большую кинетическую энергию. Часть этой энергии идет на возбуждение атомов. Возбужденные атомы отдают энергию в виде световых волн. Благодаря этому разряд в газе сопровождается свечением. Например, северное сияние, светящиеся трубки для рекламы.

3. Катодолюминесценция – свечение твердых тел, вызванное бомбардировкой их электронами. Например, электронно-лучевые трубки в телевизоре.

4. Хемилюминесценция – при некоторых химических реакциях, идущих с выделением энергии, часть этой энергии непосредственно расходуется на излучение света. Источник света при этом остается холодным. Например, светлячок светится в темноте.

5. Фотолюминесценция – падающий на вещество свет частично отражается, а частично поглощается, при этом некоторые тела сами начинают светиться непосредственно под действием падающего на них излучения. Свет возбуждает атомы вещества (увеличивает их внутреннюю энергию), и после этого они высвечиваются сами. Например, светящиеся краски, лампы дневного света.

Важнейшая характеристика излучения – распределение его энергии по частотам и длинам волн. Это распределение характеризуется спектральной плотностью интенсивности излучения.

Излучение, испускаемое твердыми и жидкими телами, а также высокотемпературной плазмой, имеет непрерывный спектр. В непрерывном спектре представлены с различной интенсивностью все длины волн.

Излучение, испускаемое веществом в газообразном атомарном состоянии, имеет линейчатый спектр. Длины волн линейчатого спектра зависят только от свойств атомов вещества и не зависят от способов возбуждения атомов. На этом факте основан спектральный анализ – метод определения химического состава вещества по его спектру.

Спектр излучения, которое испускают молекулы, состоит из отдельных полос, разделенных темными промежутками. Такой спектр называется полосатым.

Излучение с длинами волн, превышающими длину волны красного света (8*10^-7м), называют инфракрасным. Инфракрасные лучи испускает любое нагретое тело. Используют при сушке лакокрасочных покрытий, овощей, фруктов, в биноклях, прицелах, позволяющих видеть в темноте.

Электромагнитные волны с длинами волн, меньшими 4*10^-7м, называют ультрафиолетовыми. Ультрафиолетовые лучи отличаются большой химической активностью. Действие этих лучей в больших дозах разрушительно для кожи и сетчатки глаза. В малых дожах ультрафиолетовое излучение оказывает целебное действие.

Еще меньшую длину волны имеют рентгеновские лучи. Длины волн этих лучей порядка размеров атомов. Рентгеновские лучи возникают при резком торможении электронов, прошедших ускоряющее напряжение в несколько киловольт. Эти лучи слабо поглощаются веществом. Их используют в медицине, в технике и научных исследованиях.

Билет №17