3.8.10. Электромагнитные волны и их свойства

Электрическое и магнитное поля могут быть не только постоянными, но и переменными. Для получения переменных полей используются различные приспособления, простейшим является колебательный контур, состоящий из последовательно соединенной катушки индуктивности L и конденсатора емкостью С (рис. 4).

Рис. 4

В колебательном контуре происходит процесс перехода электрической энергии конденсатора в энергию магнитного поля катушки и наоборот. Если в определенные моменты времени компенсировать потери энергии в контуре на сопротивление за счет внешнего источника, то получим незатухающие электрические колебания, которые через антенну могут быть излучены в окружающее пространство. Процесс распространения электромагнитных колебаний, периодических изменений напряженностей электрического и магнитных полей, в окружающем пространстве называется электромагнитной волной.

Электромагнитные волны охватывают большой спектр длин волн от 10⁵ до 10м и по частотам от 10⁴ до 10²⁴ Гц. По названию электромагнитные волны разделяются на радиоволны, инфракрасное, видимое и ультрафиолетовое излучения, рентгеновские лучи и -излучение. В зависимости от длины волны или частоты свойства электромагнитных волн меняются, что является убедительным доказательством диалектико-материалистического закона перехода количества в новое качество.

Электромагнитное поле материальное и обладает энергией, количеством движения, массой, перемещается в пространстве: в вакууме со скоростью С, а в среде со скоростью: V=,где = 8,85;

Объемная плотность энергии электромагнитного поля . Практическое исполь­зование электромагнитных явлений весьма широкое. Это - системы и средства связи, радиовещания, телевидения, электронно-вычислительная техника, системы управления различного назна­чения, измерительные и медицинские приборы, бытовая электро- и радиоаппаратура и другие, т.е. то, без чего невозможно представить себе современное общество.

Как действует на здоровье людей мощное электромагнитное излучение, точных научных данных почти нет, есть только неподтвержденные гипотезы и, в общем-то, небезосновательные опасение, что все неестественное действует губительно. Доказано, что ультрафиолетовое, рентгеновское и -излучение большой интенсивности во многих случаях наносят реальный вред всему живому.

3.9. Оптические процессы

Оптика, как раздел курса физики, - наука о свете и световых явлениях. Свет представляет собой электромагнитные волны в интервале длин волн от 400 до 760 нм, воспринимаемые человеческим глазом, и распространяющиеся в вакууме со скоростью с = 3·10⁸ м/с. В жизни людей свет играет исключительное значение, так как вся активная и созидательная деятельность протекает при воздействии света.

3.9.1.Фотометрические понятия и единицы

Воздействие света на глаз или какой-либо другой приемный аппарат состоит, прежде всего, в передаче этому регистрирующему аппарату энергии, переносимо?! световой волной. Поэтому, прежде чем рассматривать законы оптических явлений, мы должны составить себе представление об измерении света (фотометрии), которое сводится к измерению энергии, приносимой световой волной, или к измерению величин, так или иначе связанных с этой энергетической характеристикой.

Рассмотрим ряд световых характеристик и единиц их измерения в системе СИ, базирующихся на физиологическом действии света. За основную величину в системе СИ принимается сила света J -величина светового потока, приходящегося на единицу телесного угла с вершиной в точке расположения источника света J = — где,S - часть сферической поверхности радиуса R. Единицей измерения силы света является кандела. Световой поток Ф характеризует количество лучистой энергии, протекающей за единицу времени через определенную поверхность, и измеряется в люменах. Освещенность Е определяется как отношение светового потока Ф, падающего на поверхность S, к площади этой поверхности Е= и измеряется в люксах. Яркость светящейся поверхности в некотором направлении определяется отношением силы светаJ в этом направлении к площади проекции светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярную данному направлению , измеряется в нитах. Светимость R представляет интегральную величину, т.е. суммарный поток, посылаемый единицей поверхности источника наружу по всем направлениям (внутрь телесного угла , полусферу) R =, и измеряется также влюксах. Вопросы освещенности рабочего места и других мест обитания человека существенно сказываются на его работоспособности и здоровье.