Электромагнитные волны и их параметры.
Впервые гипотезу о существовании электромагнитных волн высказал в 1864 г. шотландский физик Джеймс Максвелл. В своих работах он показал, что источниками электрического поля могут быть как электрические заряды, так и магнитные поля, изменяющиеся со временем. Изменение индукции магнитного поля с течением времени вызывает появление в окружающем пространстве вихревого электрического поля. Максвелл предположил, что любое изменение напряженности вихревого электрического поля сопровождается возникновением переменного магнитного поля. Это опять приводит к появлению вихревого электрического поля, и т.д. Этот процесс может повторяться «до бесконечности», поскольку поля смогут попеременно воспроизводить друг друга даже в вакууме.
Совокупность связанных друг с другом периодически изменяющихся электрического и магнитного полей называют электромагнитным полем.
Согласно теории Максвелла переменное электромагнитное поле распространяется в пространстве с конечной скоростью.
Электромагнитное поле, распространяющееся в вакууме или в какой-либо среде с течением времени с конечной скоростью, называется электромагнитной волной.
Экспериментально электромагнитные волны были открыты в 1887 г. немецким физиком Генрихом Рудольфом Герцем. Герц считал, что такие волны невозможно использовать для передачи информации. Однако 7 мая 1905 г. русский ученый Александр Степанович Попов осуществил первую в мире передачу информации электромагнитными волнами — радиопередачу и положил начало эры радиовещания.
Свойства электромагнитных волн
Электромагнитные волны являются поперечными, поскольку скорость υ⃗ распространения волны, напряженность E⃗ электрического поля и индукция B⃗ магнитного поля волны взаимно перпендикулярны.
Скорость электромагнитной волны в вакууме (воздухе):
где ε0 — электрическая постоянная, μ0 — магнитная постоянная.
Скорость распространения электромагнитных волн в вакууме c = 3⋅108 м/с является максимально (предельно) достижимой величиной. В любом веществе их скорость распространения меньше c и зависит от его электрических и магнитных свойств:
где
ε — диэлектрическая проницаемость
среды, табличная величина, μ — магнитная
проницаемость среды, табличная величина.
Распространение электромагнитных волн связано с переносом в пространстве энергии электромагнитного поля. Объемная плотность переносимой энергии равна
где E —
модуль вектора напряженности, B —
модуль вектора магнитной индукции.
Как и другие волны, электромагнитные волны могут поглощаться, отражаться, преломляться, испытывать интерференцию и дифракцию.
Электромагнитная волна существует без источников полей в том смысле, что после ее испускания электромагнитное поле волны становится не связанным с источником. Излучение электромагнитных волн происходит при ускоренном движении электрических зарядов.
Хуёвые билеты
10, 11 все хуёвые короче, заебала физика